芦丁通过SIRT1/NLRP3通路缓解LPS诱导的牛乳腺上皮细胞炎症、氧化应激及自噬的作用机制

为解决奶牛乳腺炎中抗生素耐药性及炎症-氧化应激恶性循环问题，研究人员开展芦丁(rutin)通过SIRT1/NLRP3通路调控牛乳腺上皮细胞(BMEC)炎症反应的研究。结果表明，芦丁通过激活SIRT1抑制NLRP3炎症小体，降低ROS和MDA水平，上调SOD、CAT等抗氧化酶活性，并缓解LC3-II/Beclin-1介导的过度自噬。该研究为开发植物源抗乳腺炎药物提供新靶点。

　　

奶牛乳腺炎是畜牧业最昂贵的疾病之一，主要由大肠杆菌等病原体通过脂多糖(LPS)触发炎症级联反应。传统抗生素治疗面临耐药菌株和炎症并发症的双重挑战，而植物活性成分因其多靶点调控特性成为研究热点。芦丁作为广泛存在于槐米、荞麦等植物的黄酮类化合物，已被证明在小鼠乳腺炎模型中具有抗炎作用，但其在牛乳腺上皮细胞(BMEC)中的分子机制尚不明确。

为探究这一问题，国内某研究机构的研究人员建立LPS诱导的BMEC炎症模型，通过CCK-8检测细胞活力，透射电镜观察自噬小体，DCFH-DA法测定ROS水平，结合ELISA和Western blot等技术系统评估了芦丁对SIRT1/NLRP3通路的调控作用。研究发现50 μg/mL LPS可显著激活NLRP3炎症小体，增加caspase-1/4活性，促进GSDMD-N介导的细胞焦亡；同时降低SIRT1表达，导致SOD、CAT等抗氧化酶活性下降和LC3-II/Beclin-1介导的自噬过度激活。而50 μM芦丁预处理能通过上调SIRT1，使上述指标显著逆转，且该效应可被SIRT1特异性抑制剂EX-527所抵消。

研究结果具体表现为：

1. 建立LPS诱导的BMEC炎症模型：证实50 μg/mL LPS可显著降低细胞活力，增加IL-1β、TNFα等炎症因子释放，并激活caspase-1/4-GSDMD焦亡通路。
2. 芦丁减轻LPS诱导的炎症反应：50 μM芦丁使炎症因子水平降低40-60%，且显著抑制NLRP3/ASC复合物形成。
3. EX-527对SIRT1表达的抑制作用：验证了SIRT1在芦丁调控网络中的核心地位，抑制剂处理使SIRT1 mRNA表达量下降65%。
4. 芦丁通过SIRT1缓解氧化应激：使ROS和MDA分别降低52%和38%，同时提升T-AOC和SOD活性达1.8倍。
5. 芦丁调控自噬过度激活：将LC3-II/LC3-I比值从3.2降至1.7，减少自噬小体形成。
6. 抑制NLRP3炎症小体激活：Western blot显示NLRP3、cleaved-caspase-1等蛋白表达量降低50-70%。

这项研究首次阐明芦丁通过SIRT1/NLRP3轴协同调控BMEC的炎症-氧化应激-自噬网络，为开发针对奶牛乳腺炎的靶向治疗策略提供理论依据。其重要意义在于：

1. 突破传统抗生素单一杀菌模式，通过多靶点干预病理过程；
2. 揭示SIRT1作为"代谢-炎症"交叉调控节点的核心地位；
3. 为天然产物在畜牧业的转化应用提供标准化实验模型。未来研究需进一步验证芦丁在活体动物中的生物利用度及与现有疗法的协同效应。