阿魏酸通过调节NLRP3炎症蛋白复合体减轻辐射引起的炎症反应

Ionizing radiation can increase the inflammatory response, Ferulic acid (FA) is an active ingredient in Si-Wu-Tang to decrease inflammatory response induced by radiation. FA could promote the recovery of stem and progenitor cells in bone marrow and WBC in blood, increase immunity, alleviate inflammation. In order to verify that FA exerts anti-inflammatory effects by inhibiting the NLRP3 inflammasome activation induced by radiation. Administration of FA could ameliorate radiation-induced myeloid, intestinal, nervous injury, the effects of FA regulating the NLRP3 complex will be observed in the mice of NLRP3 gene knock down. In order to investigate FA can up-regulate Sirtl and exert anti-inflammatory effects by regulating NLRP3 expression partially through the NF-kB pathway in radiation injuried cells, cells will be administrated by the knockdown or inhibition of Sirtl by siRNA, or pretreatment with resveratrol, a Sirtl activator. The molecule network of FA will be established to find the new pathway, the new target, and the new active ingredient. We will provide a theoretical basis for developing FA as a drug to protect against radiation injury.

炎症损伤是核辐射的重要环节，阿魏酸是四物汤中抗辐射作用的主要成分。前期工作表明：阿魏酸减轻辐射小鼠骨髓和肠道损伤，促进骨髓造血，增强免疫，减轻组织炎症。课题研究目标为观察阿魏酸是否通过调节NLRP3炎症蛋白复合体减轻辐射引起的炎症反应。首先在整体水平观察阿魏酸对基因敲除小鼠辐射损伤后骨髓、肠道和神经损伤的保护作用，检测阿魏酸对NLRP3炎性蛋白复合体的影响；进而在细胞水平利用激动剂、抑制剂、SiRNA技术发现阿魏酸干预Sirtl-NF-κB-NLRP3通路的作用机制，阿魏酸可能通过激活Sirtl、抑制NF-κB转录活性，进而抑制NLRP3复合体的形成，从而发挥抗炎效果；最后考察阿魏酸抑制NLRP3炎症复合体的机制，发现阿魏酸抗辐射作用的新途径，进而发现可能的潜在作用靶点。课题研究为辐射防护药物研究提供一个新方向与思路，为辐射防护中药的基础研究和临床应用研究提供理论和数据支撑。

炎症损伤是核辐射的重要环节，NLRP3炎症复合体是炎症治疗的新途径。从体外和体内两方面探究阿魏酸对辐射引起的免疫、神经、肠道、皮肤损伤的防护作用及其作用机制。在体外研究中考察阿魏酸是否减轻辐射致免疫、神经、肠道、皮肤细胞的炎症反应，进而在动物水平检测相关组织中Sirtl-NF-κB-NLRP3通路及其分子变化。.探究阿魏酸是否减轻辐射引起的免疫炎症反应，阿魏酸通过Sirt1-NLRP3炎症小体减轻辐射所致机体炎症反应，阿魏酸明显降低小鼠血清中炎性因子IL-1β、IL-18、IL-6、TNF-α的分泌和免疫器官脾脏、胸腺中炎性因子IL-1β、IL-18的表达，减轻辐射所致的炎症作用并可通过激活Sirt1的表达，减轻NLRP3炎症小体的表达及炎性因子的表达和分泌。观察阿魏酸是否通过Sirt1-NLRP3通路减轻辐射引起的肠道损伤，阿魏酸可显著改善辐照引起的小肠组织病理改变，对小肠组织氧化和炎症损伤起到缓解作用，阿魏酸可通过降低辐照后小鼠肠组织中 NLRP3荧光强度、升高 Sirt1 mRNA 和蛋白表达水平、降低NF-κB、NLRP3、Caspase-1、IL-1β、IL-18 mRNA 水平及蛋白表达水平，发挥抗炎作用。考察阿魏酸是否通过Sirt1-NLRP3通路减轻辐射引起的神经损伤，阿魏酸可有效改善辐射后小鼠逃避潜伏期延长和穿越平台次数减少的现象，缓解辐射后小鼠海马组织中锥体细胞皱缩、周围间隙增宽和颗粒细胞核浓缩深染等病理改变。阿魏酸对辐射后BV-2小胶质细胞的激活和NLRP3的表达均具有一定抑制作用，可降低辐射后海马组织和BV-2小胶质细胞中炎性因子NLRP3和IL-1β水平的升高；有效敲低BV-2小胶质细胞中NLRP3基因后，阿魏酸对辐射后BV-2小胶质细胞中炎症因子NLRP3和IL-1β表达的抑制作用均明显减弱。探讨阿魏酸是否通过Sirt1-NLRP3通路减轻辐射引起的皮肤损伤，阿魏酸能够抑制NLRP3炎性小体的表达，通过NLRP3-Caspase-1-IL-18-IL-1β通路实现抗炎、抗辐射作用，从而显著降低放射性皮肤损伤。.Sirtl-NF-κB-NLRP3通路是阿魏酸减轻辐射炎症的重要作用通路。研究为辐射防护药物的开发提供了一个新的方向和思路，探索辐射防护中药抑制炎症复合体的机制，为辐射防护中药的基础研究和临床应用研究提供理论和数据支撑。