《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects》：SSD: Targeting inflammasome and oxidative stress as a therapeutic strategy in inflammatory diseases
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本研究系统探究SSD（一种H?S释放的植物甾醇衍生物）通过抑制NLRP3炎症小体活性及调节氧化应激，对急性肝损伤和心肌纤维化的治疗作用，结合体外细胞实验与体内动物模型，证实SSD的双重机制具有潜在抗炎疗效。
赵宇凯|傅新宇|左宏莉|王秀琴|李赛|吴婷|程成|徐明浩|徐光林
南京师范大学生命科学学院南京鼓楼医院生命与健康研究所，中国南京210046
摘要
目的与设计
本研究通过体外和体内模型系统探讨了具有H?S释放特性的甾麦醇衍生物SSD对NLRP3炎性小体激活的治疗效果。
材料
使用雄性FPS KM小鼠建立急性肝损伤和心肌纤维化模型。THP-1和J774A.1细胞系用于体外分析，而斑马鱼模型用于评估氧化应激反应。
治疗
SSD通过口服给予，剂量为25–100 mg/kg（急性肝损伤）或15–60 mg/kg/天（心肌纤维化模型，连续7天）。体外实验中使用的SSD浓度范围为2至8 μM。
方法
主要方法包括组织病理学分析（H&E/Masson染色）、血清ALT/AST定量、IL-1β/caspase-1蛋白谱分析、分子对接模拟、细胞热位移测定（CETSA）以及使用DCFH-DA探针检测ROS。统计分析采用单因素方差分析（one-way ANOVA）。
结果
SSD治疗显著减轻了急性肝损伤和心脏胶原沉积。分子对接模拟显示SSD与NLRP3直接结合，这一发现得到了CETSA的验证。SSD剂量依赖性地抑制了肝、心脏和巨噬细胞模型中的NLRP3相关蛋白表达和基因转录，并显著减轻了细胞和整体系统的氧化应激。
结论
SSD通过直接作用和调节氧化应激双重抑制NLRP3，显示出治疗NLRP3驱动的炎症的潜力。
引言
炎症是防御机制的基石，当其失调时，尤其是过度或持续的炎症会导致多种病理变化。慢性炎症状态与肥胖、神经退行性疾病、心血管疾病和肿瘤性疾病密切相关[1]、[2]、[3]、[4]。
NLRP3炎性小体作为先天免疫的关键组成部分，具有复杂的结构和多功能性，对维持体内平衡至关重要。它由NLRP3（NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3）、适配蛋白ASC（含有CARD的凋亡相关斑点蛋白）和前caspase-1组成，内源性和外源性刺激均可激活它，从而分泌IL-1β等炎症因子，引发细胞凋亡和炎症过程[5]、[6]、[7]。NLRP3炎性小体的异常激活与多种疾病（如神经退行性疾病、心血管疾病和非酒精性脂肪性肝炎）的发病机制密切相关[8]、[9]、[10]、[11]、[12]。其激活机制的精确调控机制仍是研究热点。鉴于其在疾病发病中的核心作用，阐明其激活机制不仅有助于理解疾病机制，也为开发新型免疫调节干预措施提供了潜在的治疗靶点[13]、[14]。然而，目前尚无针对NLRP3炎性小体的药物在临床上应用。
硫化氢（H?S）最近被确认为第三种气体信号分子，在人体内参与多种生物过程，包括心血管调节、神经保护和抗炎作用[15]、[16]、[17]。新兴证据表明H?S具有减轻炎症损伤的能力[18]。刘等人的研究表明，H?S通过调节氧化应激、线粒体功能和炎症来保护大鼠免受急性肝损伤[19]。类似地，康等人提出H?S是治疗心肌纤维化的有效方法[20]。倪等人报告称，通过H?S靶向NLRP3炎性小体可以减少缺血-再灌注引起的急性肾损伤，而龚等人展示了其在糖尿病心肌病中的心脏保护作用[21]、[22]。尽管有关于H?S释放化合物抗炎活性的研究，但对其对炎性小体的影响关注较少。
甾麦醇作为一种植物甾醇，因其抗炎特性而受到关注。颉等人发现它可以通过干扰NF-κB和NLRP3信号通路来抑制小胶质细胞的炎症反应，提示其在神经系统疾病中的治疗潜力[23]。
鉴于硫化氢及其衍生物在炎症调节中的新兴作用，全面探索其治疗潜力具有重要意义。本研究聚焦于SSD这种新型甾麦醇衍生的H?S释放化合物，作为炎症疾病的潜在治疗候选物。利用植物甾醇的抗炎特性和硫化氢的调节能力，SSD可能为炎症的药物治疗带来重大进展。
我们的研究旨在结合体内和体外方法以及网络药理学，阐明SSD对急性肝损伤及其他炎症相关疾病的影响及其作用机制。我们希望推进针对炎症疾病的靶向治疗，并突出硫化氢衍生物作为对抗炎症疾病的创新工具的潜力。
试剂和抗体
SSD由我们实验室合成。地塞米松（DEX，A1328）购自上海世丰生物科技有限公司（中国上海）。卡托普利（CPT，C70007）和盐酸异丙肾上腺素（ISO，I70001）购自北京赛通科技有限公司。脂多糖（LPS，O111:B4）购自sigma（中国上海）。D-(+)-半乳糖胺盐酸盐（D-GalN，G115553）和三磷酸腺苷（ATP，A265857）购自Aladdin（中国上海）。佛波尔12-肉豆蔻酸酯
结果
急性肝损伤和心肌纤维化是两种常见的临床疾病，大量证据表明这两种疾病的发生和发展与炎症密切相关。这些疾病的进一步发展可能导致致命后果。为了研究SSD治疗对炎症相关疾病的影响，我们构建了两个相关模型进行探索。
讨论
急性肝损伤是一种严重的临床综合征，通常发生在个体直接或间接暴露于肝毒性因素后，无论患者之前是否有肝脏病变或存在稳定的基础肝脏状况[33]、[34]、[35]。标准治疗包括肝保护措施、抗病毒治疗和促进肝细胞再生。对于病情较重或由自身免疫介导的肝损伤患者，还需要进行输血和谨慎用药。
结论
总之，SSD通过降低氧化应激水平来减少炎性小体的产生，进而通过阻断NLRP3和ASC的结合来抑制炎性小体的激活和炎症因子的释放，从而在体内和体外均表现出强烈的抗炎作用。这些发现表明SSD可能为治疗炎症相关疾病提供新的先导化合物，尤其是那些由
作者贡献声明
赵宇凯：撰写初稿、数据可视化、实验设计、数据管理、概念构建。傅新宇：撰写初稿、实验设计、数据分析。左宏莉：撰写与编辑、数据分析。王秀琴：撰写与编辑、结果验证。李赛：撰写与编辑、结果验证、实验设计。吴婷：结果验证、数据管理。程成：软件支持。徐明浩：数据管理。徐光林：撰写与编辑、项目监督、资源协调。
资助
本研究得到了国家自然科学基金（NSFC）基础科学人才培养项目（项目编号：J1103507、J1210025）和江苏省高等教育机构优先学术发展计划（PAPD）的支持（项目编号：81,773,948）的资助。
利益冲突声明
徐光林声明获得了国家自然科学基金的财务支持。如果还有其他作者，他们声明没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。
