大蒜素减轻氧化低密度脂蛋白诱导的巨噬细胞焦亡

betway必威登陆网址（betway.com ）学报››2022,Vol. 43››Issue (5): 321-326.DOI:10.3969/j.issn.2097-0005.2022.05.001

• 基础研究 •下一篇

大蒜素减轻氧化低密度脂蛋白诱导的巨噬细胞焦亡

潘天琦¹(), 闫京锐¹(), 姚俐冰², 杨一帆³, 田华⁴^,⁵(), 姚树桐¹()

^1.betway必威登陆网址（betway.com ）临床与基础医学院山东, 泰安, 271000
^2.泰安第一中学，山东, 泰安, 271000
^3.betway必威登陆网址（betway.com ）药学院山东, 泰安, 271000
^4.betway必威登陆网址（betway.com ）动脉粥样硬化研究所，山东, 泰安, 271000
^5.山东中医药大学中医学院，山东, 济南, 250355

收稿日期:2021-09-08出版日期:2022-05-25发布日期:2022-06-09
通讯作者:田华,姚树桐
作者简介:潘天琦，硕士，研究方向：脂质代谢与动脉粥样硬化防治，E-mail：787849575@qq.com
闫京锐，betway必威登陆网址 2017级临床与基础医学院本科，E-mail：yanjingrui99@163.com第一联系人：潘天琦、闫京锐为共同第一作者。
基金资助:
国家自然科学基金(81800394);省大学生创新创业训练计划(S201910439106)

Allicin attenuates oxidized low density lipoprotein-induced macrophage pyroptosis

Tianqi PAN¹(), Jingrui YAN¹(), Libing YAO², Yifan YANG³, Hua TIAN⁴^,⁵(), Shutong YAO¹()

^1.College of Clinical and Basic Medicine, Shandong, Taian, 271000
^2.Taian No. 1 Middle School in Shandong Province Shandong, Taian, 271000 China
^3.College of Clinical and Basic Medicine College of Pharmacy Shandong, Taian, 271000
^4.Institute of Atherosclerosis，Shandong First Medical University & Shandong Academy of Medical Sciences, Taian, 271000，China
^5.Middle School in Shandong Province, Taian Jinan, 271000，China,

Received:2021-09-08Online:2022-05-25Published:2022-06-09
Contact:Hua TIAN,Shutong YAO

摘要/Abstract

摘要： 目的

研究大蒜素对氧化低密度脂蛋白（oxidized low density lipoproein，ox-LDL）触发的巨噬细胞焦亡的抑制作用，并探究其可能的分子机制。

方法

RAW 264.7巨噬细胞，给予大蒜素（12.5、25、50和100 mg/L）和二亚苯基碘鎓（DPI）5 μmol/L预处理1 h，再加入100 mg/L ox-LDL继续孵育24 h。分别采用TUNEL、MTT、ELISA法和相应的试剂盒检测细胞死亡情况和细胞活力、培养基IL-1β和IL-18浓度以及培养基乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase，LDH）和细胞内caspase-1、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性、活性氧（reactive oxygen species，ROS）和丙二醛（malondialdehyde，MDA）水平。随后，应用Western blotting法检测核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）的表达变化。

结果

和DPI氧化应激抑制剂相似，大蒜素可以显著抑制ox-LDL触发的巨噬细胞焦亡作用，增加细胞活力，减少ox-LDL刺激引起的TUNEL阳性细胞率以及巨噬细胞LDH漏出，并可减少白介素?1β（interleukin?1β，IL?1β）和白介素?18（interleukin?18，IL?18）的分泌，且呈浓度依赖性；与DPI相似，大蒜素能够显著抑制ox-LDL触发的NLRP3上调和caspase-1活化，并明显抑制ox-LDL介导的氧化应激反应，表现为SOD活性增加、ROS和MDA生成减少。

结论

大蒜素可减轻ox-LDL 所触发的巨噬细胞焦亡，该作用主要与减弱氧化应激反应从而抑制NLRP3-caspase-1信号通路的活化有关。

关键词:大蒜素,氧化低密度脂蛋白,氧化应激,天冬半胱氨酸酶-1,巨噬细胞,焦亡

Abstract: Objective

To investigate the inhibitory effect of allicin on oxidized low density lipoprotein （ox-LDL）-triggered macrophage pyroptosis and the underlying molecular mechanisms.

Methods

RAW264.7 macrophages were subjected to treatment with allicin （12.5， 25， 50 and 100 mg/L） and diphenyleneiodonium （DPI， 5 μmol/L） initially for 1 h and later for 24 h using 100 mg/L ox-LDL. Cell death degree and cell viability were detected by TUNEL detection kit and MTT assay， respectively. The levels of interleukin-1β （IL-1β） and IL-18 in media were measured using ELISA kits. Lactic dehydrogenase （LDH） activity in media， the activities of caspase-1， superoxide dismutase （SOD）， and the levels of reactive oxygen species （ROS）， malonaldehyde （MDA） in cells were evaluated by the corresponding detection kits. The nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3 （NLRP3） protein expression was measured using Western blotting.

Results

Similar to DPI （an oxidative stress inhibitor）， allicin inhibited ox-LDL-triggered macrophage pyroptosis in a dose-dependent manner， as evaluated by the increase in cell viability and the decrease in LDH release， TUNEL staining positive cells and IL-1β， IL-18 secretion. Additionally， like DPI， allicin suppressed obviously the upregulation of NLRP3 and caspase-1 activation triggered by ox-LDL. Furthermore， allicin significantly suppressed ox-LDL-induced oxidative stress， as assessed by the increased activity of SOD and the decreased levels of ROS and MDA.

Conclusion

Allicin can suppress ox-LDL-triggered macrophage pyroptosis at least in part by suppressing oxidative stress and attenuating the activation of NLRP3-caspase-1 pathway.

Key words:allicin,oxidized low-density lipoprotein,oxidative stress,caspase-1,macrophage,pyroptosis

潘天琦, 闫京锐, 姚俐冰, 杨一帆, 田华, 姚树桐. 大蒜素减轻氧化低密度脂蛋白诱导的巨噬细胞焦亡[J]. betway必威登陆网址（betway.com ）学报, 2022, 43(5): 321-326.

Tianqi PAN, Jingrui YAN, Libing YAO, Yifan YANG, Hua TIAN, Shutong YAO. Allicin attenuates oxidized low density lipoprotein-induced macrophage pyroptosis[J]. Journal of Shandong First Medical Unversity & Shandong Academy of Medical Sciences, 2022, 43(5): 321-326.

图/表5

图1大蒜素抑制ox-LDL所致的巨噬细胞损伤（n = 6）A为不同浓度大蒜素处理RAW 264.7巨噬细胞24 h后的细胞活力；B为以不同浓度大蒜素和DPI（5 μmol/L）预处理1 h，然后与ox-LDL（100 mg/L）共孵育24 h后的细胞活力；C为培养基中LDH活性；D为TUNEL阳性细胞率，标尺为20 μm。*P < 0.05，**P < 0.01，与对照组比较；#P < 0.05，##P < 0.01，与ox-LDL组比较

图2大蒜素抑制ox-LDL所诱导的IL-1β和IL-18分泌（n = 6）以不同浓度大蒜素和DPI（5 μmol/L）预处理1 h，然后与ox-LDL（100 mg/L）共孵育24 h。A为培养基中IL-1β水平；B为培养基中IL-18水平。*P < 0.05，**P < 0.01，与对照组比较；#P < 0.05，##P < 0.01，与ox-LDL组比较

图3大蒜素抑制ox-LDL所诱导的RAW 264.7细胞NLRP3上调（n = 3）*P < 0.05，**P < 0.01，与control组比较；#P < 0.05，##P < 0.01，与ox-LDL组比较

图4大蒜素抑制ox-LDL所诱导的caspase-1活化（n = 6）*P < 0.05，**P < 0.01，与対照组比较；#P < 0.05，##P < 0.01，与ox-LDL组比较

图5大蒜素抑制ox-LDL所诱导的氧化应激（n = 6）以大蒜素（50 mg/L）和DPI（5 μmol/L）预处理RAW 264.7细胞1 h，然后与ox-LDL（100 mg/L）共孵育24 h。A为SOD活性；B为ROS水平；C为MDA水平。*P < 0.05，**P < 0.01，与对照组比较；#P < 0.05，##P < 0.01，与ox-LDL组比较

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