《Tissue and Cell》：Liquiritin inhibits LPS-ATP-induced H9c2 cell inflammation damage via the regulation of COX-2/NLRP3/Caspase-1 signaling pathway
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李枯通过抑制COX-2/NLRP3信号通路减轻LPS/ATP诱导的心肌细胞炎症损伤及心肌酶谱异常。
周兰|邓一芳|郭卢琴|王亮|周鹏
安徽中医药大学中西医结合医学院，中国安徽省合肥市
摘要
甘草素（LQ）已被证明能够预防和治疗大鼠急性心肌梗死（AMI）后的心室重构（VR），但其作用机制尚不清楚。本研究利用脂多糖（LPS）和三磷酸腺苷（ATP）建立了心肌细胞炎症级联反应的模型。通过比色法检测CK和LDH的水平，通过ELISA定量IL-1β、IL-18和cTnI的水平。利用免疫荧光技术、RT-qPCR和Western blotting分析了关键靶标的mRNA和蛋白质表达。LQ（5、10、20 μmol/L）降低了CK、LDH和cTnI的水平，并减少了COX-2、NLRP3、Caspase-1、ASC和GSDMD的mRNA表达水平。LQ或NS398也降低了COX-2、NLRP3、Caspase-1、ASC和GSDMD的mRNA表达水平，同时降低了这些分子的荧光强度。此外，LQ或NS398还减少了COX-2、NLRP3和GSDMD的蛋白质水平。研究发现，LQ或NS398还能抑制IL-1β和IL-18的释放。有趣的是，LQ逆转了由COX-2过表达引起的COX-2和NLRP3的蛋白质表达异常。LQ干预显著降低了COX-2、NLRP3、Caspase-1、ASC、GSDMD、IL-1β和IL-18的mRNA表达。LQ通过抑制LPS和ATP诱导的心肌细胞炎症级联反应，其机制与COX-2/NLRP3信号通路相关。
引言
甘草是一种传统中药，广泛用于食品和医药领域，具有抗氧化、抗炎和抗凋亡作用（Guo等，2024；Wahab等，2021；Yin等，2022）。天然黄酮类化合物具有良好的生物活性，在预防和治疗心血管疾病（CVDs）中发挥着重要作用（Fang等，2023；Shang等，2025）。甘草素（LQ）是一种从甘草中提取的黄酮类化合物，具有多种药理作用，包括抗阿尔茨海默病、抗抑郁、抗肿瘤、抗炎、保护心血管、止咳、保肝和护肤等功效（Jia等，2016；Qin等，2022；Deng等，2024）。LQ对心血管具有保护作用，尤其是在脓毒性心肌病、冠心病、心肌缺氧/再氧合损伤、心肌肥厚、洋地黄碱诱导的心肌毒性及急性心肌梗死（AMI）等方面（Chen等，2024；Zhao等，2024；Zhou等，2024）。
近期研究表明，LQ的心血管保护作用与其抗炎、抗凋亡和抗氧化作用有关（Weng等，2021；Li等，2024）。LQ显著减轻了缺氧/再氧合（HR）诱导的H9c2细胞中线粒体膜电位的丢失，减少了线粒体质量，降低了活性氧（ROS）的产生，并提高了线粒体Ca2?水平（Thu等，2021）。LQ还通过抑制TNFR1/NF-κB/MMP9通路，保护线粒体免受损伤并降低炎症水平，从而减轻了H/R诱导的心肌细胞损伤（Li等，2024）。我们的前期研究显示，LQ能抑制转染pcDNA3.1/ATE1的H9c2细胞中ATE1的过表达，并进一步抑制TAK1和JNK1/2的磷酸化，从而通过调节ATE1/TAK1-JNK1/2信号通路减轻Ang II诱导的心肌细胞肥厚（Mo等，2022）。体内实验表明，LQ显著改善了AMI大鼠的心脏功能和心肌酶指标，其机制与抑制COX-2/NLRP3信号通路有关（Zhou等，2024）。本研究利用LPS和ATP诱导的炎症级联反应模型，进一步探讨了LQ对H9c2大鼠心肌细胞炎症级联反应的保护作用与COX-2/NLRP3信号通路之间的关系。
药物和试剂
甘草素（B20414）购自中国上海的Yuanye Biotechnology Co., Ltd.；脂多糖（LPS，L8880）购自北京Solarbio Science & Technology Co., Ltd.；三磷酸腺苷（ATP，A832633）购自Macklin；SuperKine? Lipo3.0购自中国武汉的Abbkine Scientific Co., Ltd.；Trizol（G3013）、SYBR Green（G3326–15）和Alexa Fluor? 488标记的羊抗兔IgG购自中国武汉的Servicevbio Biotechnology Co., Ltd.
不同浓度LQ对细胞活力的影响
使用CCK-8检测法研究了不同浓度（2.5、5、10、20、40 μmol/L）的LQ对LPS/ATP诱导的H9c2细胞活力的影响。结果显示，LQ显著提高了细胞活力（P<0.05，P<0.01）。当浓度达到40 μmol/L时，细胞活力下降。因此选择5、10、20 μmol/L进行后续实验（图1）。
LQ对H9c2细胞中CK、LDH和cTnI水平的影响
与对照组相比，模型组的CK活性显著升高（P<0.01）
讨论
炎症与心血管疾病密切相关（Ferrucci和Fabbri，2018）。炎症级联反应是一种由NLRP3介导的促炎性程序性细胞死亡，伴随大量炎症因子（IL-1β和IL-18）的释放，从而引发强烈的炎症反应（Fu和Wu，2023；Yao等，2023）。抑制炎症级联反应可以减轻心肌细胞损伤，减少炎症因子的产生（Sun等
结论
甘草素通过抑制COX-2/NLRP3通路，保护H9c2心肌细胞免受LPS-ATP诱导的炎症级联反应的损伤，从而减轻炎症和心肌细胞损伤。
资助
本研究得到了国家自然科学基金（82004180）和安徽省高校自然科学重点研究项目基金（2022AH050479）的资助。
作者声明
所有作者均已审阅论文并同意其内容，在提交给编辑部之前均认可论文内容。作者声明没有利益冲突，并同意在文中列出他们的贡献，并同意将手稿发送至《Tissue and Cell》期刊。
作者贡献声明
周兰：撰写初稿、验证、项目管理和实验设计。邓一芳：撰写初稿、项目管理和实验设计。郭卢琴：数据可视化、方法学设计和实验分析。王亮：撰写、审稿与编辑、监督、实验设计和概念构思。周鹏：撰写、审稿与编辑、项目管理和资金申请、概念构思。
