综述:慢性肾脏病中NLRP3炎症小体的作用机制及中药干预效果

【字体: 时间:2025年08月26日 来源:Renal Failure 3

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  这篇综述系统阐述了NLRP3炎症小体在慢性肾脏病(CKD)中的激活机制(包括离子流紊乱、细胞器损伤、焦亡等)及其作为治疗靶点的潜力,重点分析了中药(TCMs)通过多靶点调控NLRP3延缓CKD进展的研究进展,为开发新型肾脏保护策略提供理论依据。

  

慢性肾脏病中的NLRP3炎症小体:机制与中药干预

概述

慢性肾脏病(CKD)以肾功能进行性下降为特征,最终导致终末期肾病(ESRD)。NLRP3炎症小体通过激活半胱天冬酶-1(caspase-1)和释放白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-18等炎症因子,在CKD的炎症反应和纤维化中发挥核心作用。

NLRP3炎症小体的结构与激活

NLRP3炎症小体由NLRP3蛋白、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)和pro-caspase-1组成。其激活分为两个阶段:启动阶段(priming)由NF-κB信号通路介导,激活阶段由病原相关分子模式(PAMPs)或损伤相关分子模式(DAMPs)触发。经典激活途径涉及钾离子(K+)外流、活性氧(ROS)产生和线粒体损伤,而非经典途径则由caspase-4/5/11介导。

关键机制

  1. 1.

    离子流紊乱:K+外流和钙离子(Ca2+)内流通过NIMA相关激酶7(NEK7)和线粒体ROS(mtROS)促进NLRP3寡聚化。

  2. 2.

    细胞器损伤:线粒体损伤释放mtROS和线粒体DNA(mtDNA),激活硫氧还蛋白相互作用蛋白(TXNIP)/NLRP3轴;溶酶体破裂释放组织蛋白酶B;内质网应激(ERS)通过未折叠蛋白反应(UPR)激活炎症小体。

  3. 3.

    细胞死亡模式:焦亡(pyroptosis)依赖caspase-1切割Gasdermin D(GSDMD),而铁死亡(ferroptosis)通过脂质过氧化与NLRP3形成正反馈循环。

  4. 4.

    肠道菌群代谢:短链脂肪酸(SCFAs)抑制NLRP3,而菌群失调则通过脂多糖(LPS)激活炎症小体,加剧肾纤维化。

NLRP3在CKD亚型中的作用

  • 糖尿病肾病(DN):高血糖通过ROS/TXNIP/NLRP3轴损伤足细胞。

  • 高血压肾病:血管紧张素II(Ang II)间接通过TGF-β激活NLRP3。

  • IgA肾病:IgA免疫复合物通过mtROS激活巨噬细胞中的NLRP3。

  • 高尿酸血症肾病:尿酸结晶直接作为DAMP触发炎症小体。

中药干预策略

  1. 1.

    单体成分

    • 黄芪甲苷(Astragaloside IV)通过抑制ROS减轻肾小管炎症。

    • 三七皂苷(PNS)调节肠道菌群并抑制焦亡。

    • 厚朴酚(Honokiol)阻断NLRP3/IL-33/ST2信号改善狼疮肾炎。

  2. 2.

    复方制剂

    • 四妙散(Simiao Powder)下调NLRP3表达,改善高尿酸血症肾病。

    • 补肾活血方通过ROS/NLRP3轴延缓肾纤维化。

挑战与展望

当前研究局限在于临床转化不足,中药成分复杂且质量控制困难。未来需结合多组学技术和靶向递送系统,深入探索TCMs多组分协同调控NLRP3的机制,为CKD精准治疗提供新思路。

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