Tiến bộ nghiên cứu về phản ứng viêm miễn dịch qua trung gian pyroptosis trong đột quỵ do thiếu máu cục bộ và vai trò của các thành phần thực vật tự nhiên trong việc điều chỉnh bệnh pyroptosis: Đánh giá

Điều này cho thấy rằng breviscapine có thể cải thiện đáng kể chức năng nhận thức của chuột CCI và giảm tổn thương bệnh lý của các tế bào thần kinh thiếu máu cục bộ, và cơ chế của nó có thể liên quan đến việc ức chế quá trình kích hoạt hồng cầu NLRP3 và con đường pyroptosis trong mô não [211].

Điểm nổi bật

  • Tổng quan này tóm tắt cơ chế phân tử mới nhất của bệnh pyroptosis trên đột quỵ do thiếu máu cục bộ.
  • Tổng quan này tóm tắt vai trò của các thành phần thực vật tự nhiên trong việc điều chỉnh bệnh pyroptosis trong đột quỵ do thiếu máu cục bộ
  • Điều chỉnh chứng pyroptosis trong đột quỵ do thiếu máu cục bộ được đề xuất như một chiến lược điều trị tiềm năng.

trừu tượng

Đột quỵ thiếu máu cục bộ (IS) là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong và tàn tật. Cơ chế bệnh sinh của nó không hoàn toàn rõ ràng và dòng viêm là một trong những nguyên nhân chính của nó. quá trình bệnh lý. Thực hành lâm sàng hiện nay của IS là khôi phục lại cung cấp máu đến vùng thiếu máu cục bộ sau IS càng sớm càng tốt thông qua liệu pháp thrombolytic để bảo vệ sức sống và chức năng của tế bào thần kinh. Tuy nhiên, tái tưới máu máu càng làm tăng thêm tổn thương do thiếu máu cục bộ và gây ra tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ. Quá trình bệnh lý của tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não bao gồm nhiều cơ chế và cơ chế chính xác vẫn chưa được làm rõ hoàn toàn. bệnh pyroptosis, một dạng viêm mới được phát hiện chết tế bào theo chương trình, đóng một vai trò quan trọng trong sự khởi đầu và tiến triển của tình trạng viêm. Đó là một cái chết được lập trình do viêm nhiễm qua trung gian thác nước Caspase-1/4/5/11, có thể dẫn đến sưng và vỡ tế bào, giải phóng các yếu tố gây viêm IL-1β và IL-18, đồng thời gây ra một đợt viêm. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng pyroptosis và phản ứng viêm qua trung gian của nó là những yếu tố quan trọng làm nặng thêm tổn thương não do thiếu máu cục bộ và việc ức chế pyroptosis có thể làm giảm tổn thương não do thiếu máu cục bộ. Hơn nữa, các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các thành phần thực vật tự nhiên có thể có tác dụng điều chỉnh bệnh pyroptosis. Do đó, bài tổng quan này không chỉ tóm tắt cơ chế phân tử của bệnh pyroptosis và vai trò của nó trong đột quỵ do thiếu máu cục bộ mà còn tóm tắt vai trò của các thành phần thực vật tự nhiên trong việc điều chỉnh bệnh pyroptosis, nhằm cung cấp thông tin tham khảo về bệnh pyroptosis cho bệnh nhân. sự đối đãi của IS trong tương lai.

Từ khóa

bệnh sốt rét; Đột quỵ do thiếu máu cục bộ; Caspase; Thành phần thực vật tự nhiên; gây sốt

1. Giới thiệu

Với sự già đi của dân số thế giới, tỷ lệ mắc bệnh bệnh mạch máu não (chẳng hạn như đột quỵ) đã trở thành bệnh lớn thứ hai trên thế giới và mối đe dọa đối với con người ngày càng gia tăng [1]. Đột quỵ bao gồm đột quỵ do thiếu máu cục bộ (Là và đột quỵ xuất huyếtvà có tới 87% đột quỵ là do thiếu máu cục bộ [2]. IS là một cấp cứu lâm sàng phổ biến và tỷ lệ mắc bệnh này đang tăng lên hàng năm. Thực hành lâm sàng hiện nay của IS là khôi phục lại cung cấp máu đến vùng thiếu máu cục bộ sau IS càng sớm càng tốt thông qua liệu pháp thrombolytic để bảo vệ sức sống và chức năng của tế bào thần kinh [3][4]. Tuy nhiên, tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ (IRI) sau khi phục hồi lưu lượng máu thường gây ra tổn thương nghiêm trọng hơn cho cơ thể. mô não và tế bào thần kinh, điều này càng trở thành yếu tố quan trọng dẫn đến tiên lượng xấu và rối loạn chức năng của bệnh nhân. [5]. Cuộc khảo sát dịch tễ học trên toàn thế giới đã phân tích dữ liệu từ năm 1990 đến năm 2019 tại 204 quốc gia và khu vực trên thế giới. Báo cáo của họ nêu rõ rằng đột quỵ vẫn là nguyên nhân gây tử vong đứng thứ hai (11,6% trong tổng số ca tử vong) và là nguyên nhân đứng thứ ba gây tử vong và tàn tật [5,7% trong tổng số Khiếm khuyết điều chỉnh những năm trong đời (DALYs)], chỉ đứng sau bệnh sơ sinh (7,3% DALY) và bệnh tim thiếu máu cục bộ (7,2% DALYs) và số lượng bệnh nhân đột quỵ vẫn ngày càng gia tăng [6][7], đặc biệt là ở Trung Quốc. Trung Quốc đã trở thành quốc gia có nguy cơ đột quỵ cao nhất thế giới, với nguy cơ đột quỵ ở người dân lên tới 39,3%, nguy cơ đột quỵ ở nam giới Trung Quốc cũng cao nhất thế giới, vượt quá 41%; IS đã tăng từ nguyên nhân gây tử vong đứng thứ ba (tính đến năm 1990) lên nguyên nhân gây tử vong đầu tiên (tính đến năm 2017) đối với người dân Trung Quốc [8]. Các nghiên cứu hiện nay cho thấy cơ chế bệnh lý của IRI não (CIRI) chủ yếu là do căng thẳng oxy hóa chấn thương, chấn thương viêm, tổn thương ty thể, bệnh tự thực, và sự chết tế bào [9][10][11][12][13][14]. Tuy nhiên, những điều này vẫn chưa đủ để giải thích cơ chế bệnh lý của CIRI. Ví dụ, cái chết của tế bào thần kinh sau CIRI được cho là chủ yếu do apoptosis gây ra và hướng bảo vệ tế bào thần kinh chủ yếu là chống apoptosis. Tuy nhiên, apoptosis không liên quan trực tiếp đến tình trạng viêm [15][16], nhưng có một lượng đáng kể phản ứng viêm trong CIRI [16]. Vì vậy, cần làm rõ hơn nữa cơ chế sinh lý bệnh của IS và tìm hiểu thêm về nguyên nhân của CIRI.

bệnh pyroptosis, còn được biết là viêm tế bào hoại tử, là hiện tượng tế bào chết theo chương trình mới được phát hiện và xác nhận trong những năm gần đây [17]. Bệnh pyroptosis phụ thuộc vào tình trạng viêm thác nước (chủ yếu là caspase-1, 4, 5, 11) và kèm theo đó là giải phóng một số lượng lớn các yếu tố gây viêm. Nó được biểu hiện bằng sự mở rộng liên tục của tế bào cho đến khi tế bào vỡ màng, dẫn đến việc giải phóng các chất trong tế bào và kích hoạt phản ứng viêm mạnh mẽ [17][18]. Các đặc điểm hình thái, cơ chế xuất hiện và điều hòa của bệnh pyroptosis khác với các phương pháp chết tế bào khác như apoptosis và hoại tử [18]. Bệnh pyroptosis có liên quan rộng rãi đến sự xuất hiện và phát triển của nhiều bệnh khác nhau như bệnh truyền nhiễm, bệnh liên quan đến hệ thần kinh, bệnh xơ vữa động mạch và khối u ác tính [19][20][21]. Các nghiên cứu mới nhất cho thấy bệnh pyroptosis và phản ứng viêm qua trung gian của nó có liên quan đến quá trình bệnh lý của IS và việc ngăn chặn sự kích hoạt của bệnh pyroptosis có lợi cho việc ức chế dòng viêm và giảm tổn thương não do thiếu máu cục bộ [22][23]. Dựa trên điều này, việc nghiên cứu bệnh pyroptosis là rất quan trọng đối với sự đối đãi của IS; điều chỉnh bệnh pyroptosis có thể làm giảm tỷ lệ tử vong của IS, cải thiện tỷ lệ sống sót của tế bào thần kinh và cải thiện các triệu chứng của bệnh nhân IS. Hiện nay, thuốc nỗ lực đó bảo vệ thần kinh tác động bằng cách điều chỉnh con đường pyroptosis đang được phát triển. Đặc biệt, có nhiều nghiên cứu về các thành phần thực vật tự nhiên điều hòa quá trình pyroptosis của các đơn vị tế bào thần kinh mạch máu trong IS. Các nghiên cứu trước đây của chúng tôi cũng cho thấy saponin [24][25][26] và các hợp chất đa thành phần [27][28] có thể điều chỉnh Quá trình sinh học bệnh pyroptosis ở IS. Do đó, tổng quan này không chỉ tóm tắt cơ chế phân tử của bệnh pyroptosis và vai trò của nó trong đột quỵ do thiếu máu cục bộ mà còn tóm tắt vai trò của các thành phần thực vật tự nhiên trong việc điều chỉnh bệnh pyroptosis để cung cấp các hợp chất chì hoặc các thành phần thực vật tự nhiên cho sự phát triển thuốc liên quan đến bệnh pyroptosis trong tương lai.

2. Bệnh pyroptosis

2.1. Đặc điểm của bệnh pyroptosis

bệnh pyroptosis là một dạng của chết tế bào theo chương trình phụ thuộc vào chất gây viêm thác nước, được đặc trưng bởi sự hình thành các lỗ xuyên màng, sưng tấy và vỡ màng tế bào và giải phóng các chất gây viêm [29]. Trong quá trình apoptosis, các tế bào có sự phân mảnh hạt nhân và tính toàn vẹn của màng tế bào, không gây ra phản ứng viêm ở các mô xung quanh, trong khi các tế bào trong quá trình pyroptosis có hình thái hạt nhân và tế bào hoàn chỉnh. vỡ màng, gây viêm ngoại biên [30]. Khi pyroptosis xảy ra, màng tế bào sẽ dần dần vỡ ra để hình thành các lỗ màng tế bào 1–2nm, sau đó các nội dung trong tế bào như các yếu tố gây viêm nội bào và các chất khác sẽ được giải phóng ra bên ngoài màng tế bào. Thuốc nhuộm xuyên màng như ethidium bromide có thể được sử dụng để quan sát xem các tế bào có trải qua quá trình pyroptosis hay không [31]. Ngoài ra, sự xuất hiện của hoại tử còn phụ thuộc vào chuỗi hỗn hợp protein kinase giống protein miền (MLKL), có tính chọn lọc đối với các ion đi vào tế bào và chất nhiễm sắc hạt nhân ở dạng kết bông hoặc vón cục ở cạnh. Bệnh pyroptosis phụ thuộc vào protein hình thành lỗ chân lông GSDMD, một loại protein không chọn lọc gây ra hiện tượng hạt nhân bệnh pyknosis Và sự phân mảnh DNA [32]. Có những điểm tương đồng và khác biệt giữa pyroptosis, apoptosis, hoại tử và bệnh sắt từ, chẳng hạn như nguyên nhân, thay đổi tế bào, v.v. Chi tiết được hiển thị trong Bảng 1.

Bảng 1. Điểm tương đồng và khác biệt giữa bệnh pyroptosis, apoptosis và hoại tử.

Đặc trưng Thành phần chữ ký Những thay đổi trong tế bào Nguyên nhân chung chất ức chế Thẩm quyền giải quyết
bệnh pyroptosis Pyroptosome, viêm Hình thành lỗ chân lông, sưng tế bào, vỡ màng sinh chất, ngưng tụ chất nhiễm sắc, phân mảnh DNA nhưng còn nguyên vẹn hạt nhân, v.v. DAMP, PAMP, nhiễm trùng Thuốc ức chế GSDMD [19][33][34][35][36]
Sự chết tế bào Apoptosome Tế bào co lại với màng nguyên vẹn, màng sinh chất chảy máu, ngưng tụ chất nhiễm sắc, phân mảnh DNA, v.v. Gen điều hòa các trạng thái sinh lý Điều chỉnh họ caspase, họ Bcl-2, p53, v.v. [37][38][39]
hoại tử hoại tử Sưng tế bào, vỡ màng huyết tương, sưng cơ quan, ngưng tụ chất nhiễm sắc, v.v. Chấn thương nghiêm trọng Nec-1, NSA, v.v. [33][40][41][42][43]
bệnh sắt từ NRF2, GPX4, ACSL4, v.v. Xảy ra chủ yếu ở ty thể, với các màng ty thể bị suy giảm, màng ngưng tụ và màng ngoài bị vỡ. Quá tải Fe2 + và ROS GSH, deferoxamine, lipproxstatin-1, ferrostatin-1, v.v. [44][45][46][47]

2.2. Cơ chế phân tử của bệnh pyroptosis

Sự hình thành của gây sốt là chất chủ yếu gây pyroptosis sau chấn thương. Khi bị thương, cơ thể có thể kích hoạt tín hiệu mẫu liên quan đến mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh (PAMP) và mẫu phân tử liên quan đến tổn thương (DAMP) [48]. Khi kích thích tín hiệu xảy ra, nội bào protein thúc đẩy thụ thể giống miền oligome hóa liên kết với nucleotide miền pyrin chứa 3 (NLRP3) có thể tuyển dụng một lượng lớn Procaspase-1 bằng cách sử dụng phân tử bộ chuyển đổi hồng cầu ASC thông qua quá trình oligome hóa [49], sự hình thành các protein tổng hợp hồng cầu. Procaspase-1 là tiền thân của caspase-1 và thông thường Procaspase-1 tồn tại trong cơ thể dưới dạng zymogen. Khi tín hiệu kích thích được truyền đến Procaspase-1, nó sẽ tạo ra các tiểu đơn vị P20 và P10 bằng quá trình tự thủy phân. Tiểu đơn vị này đầu tiên tạo thành một chất dị vòng không thể hoạt động và sau đó tập hợp lại để tạo thành một tứ giác thúc đẩy hoạt động caspase-1, dẫn đến kích hoạt caspase-1 [50]. Khi caspase-1 được kích hoạt, caspase-1 hoạt động chịu trách nhiệm hình thành các lỗ màng tế bào và phân giải nhanh màng tế bào để hình thành phản ứng viêm. Trong khi đó, caspase-1 cũng có thể tạo ra tiền chất của IL-1β và IL-18, pro-IL-1β và pro-IL-18, để đẩy nhanh quá trình trưởng thành. IL-1β và IL-18 trưởng thành được giải phóng ngoại bào, do đó thu hút nhiều hồng cầu hơn. Sau khi tập hợp các hồng cầu, phản ứng viêm sẽ trở nên trầm trọng hơn và tổn thương mô sẽ trầm trọng hơn. Sau khi IL-1β được giải phóng khỏi tế bào, các yếu tố gây viêm sẽ lan sang các mô lân cận cùng với dòng bạch huyết, làm trầm trọng thêm phản ứng viêm. Sự tiết ra một lượng lớn IL-18 gây ra phản ứng miễn dịch Th1 và Th2, đồng thời kích thích phản ứng miễn dịch đóng vai trò [51].

2.2.1. Con đường pyroptosis Canonical

Caspase-1 là một protein quan trọng trong con đường pyroptotic chính tắc, trong đó hồng cầu đóng vai trò quan trọng trong việc kích hoạt Caspase-1 [52]. Inflammasome là một phần quan trọng của hệ thống miễn dịch bẩm sinh và là một phức hợp đa protein bao gồm các protein cảm biến, ASC và pro-Caspase-1. Nó tồn tại trong tế bào chất của chất bị kích thích tế bào miễn dịch và có thể cảm nhận được các tín hiệu kích thích ngoại bào [53][54]. Các dòng siêu nhỏ được chia thành các dòng siêu nhỏ chứa các thụ thể giống miền oligome hóa liên kết với nucleotide (NLR), trừu tượng trong khối u ác tính Các dòng siêu nhỏ 2 (AIM2) và các dòng siêu nhỏ NLRC4 [55][56]. Thụ thể Purinergic 2 × 7 (P2X7) là một thụ thể kênh ion xuyên màng có cổng ATP được biểu hiện ở microglia và là yếu tố then chốt trong việc kích hoạt hồng cầu. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng ATP ngoại bào có thể điều chỉnh dòng K+ bằng cách kích hoạt Thụ thể P2X7, kích hoạt họ NLR, chứa miền pyrin 3 (NLRP3) [57]. Dòng siêu nhỏ NLRP3 hiện đang được nghiên cứu nhiều nhất. Việc kích hoạt dòng siêu nhỏ NLRP3 yêu cầu phản ứng gồm hai bước: bắt đầu phản ứng, yếu tố hạt nhân vi khuẩn hoặc nội sinh-κB (NF-κB) vào nhân và điều hòa lại biểu hiện NLRP3 và pro-IL-1β [58][59]. Khi các tế bào miễn dịch được kích thích bởi DAMPs, protein cảm biến sẽ tuyển dụng pro-Caspase-1 thông qua ASC, sau đó được kích hoạt bằng quá trình tự thủy phân. Caspase-1 trưởng thành xử lý pro-IL-1β và pro-IL-18 không hoạt động xuôi dòng thành IL-1β và IL-18 hoạt động [60]. Trong khi đó, Caspase-1 tách protein GSDMD xuôi dòng thành đoạn GSDMD-N và đoạn GSDMD-C với hoạt động tạo lỗ chân lông. Đoạn GSDMD-N nhận biết và liên kết cụ thể với lipid màng ở mặt trong của màng tế bào, gây ra những thay đổi về áp suất thẩm thấu nội bào và ngoại bào, từ đó dẫn đến sưng tấy, vỡ tế bào và giải phóng các yếu tố gây viêm IL-1β và IL-18, gây ra phản ứng viêm và chứng pyroptosis tế bào [61].

2.2.2. Con đường pyroptosis không chính tắc

Họ Caspase chủ yếu được chia thành hai loại: liên quan đến apoptosis và liên quan đến viêm theo các chức năng khác nhau. Caspase-3/2/10 chủ yếu làm trung gian cho quá trình apoptosis, trong khi caspase-1/4/5/11 là chất trung gian chính của tình trạng viêm và phản ứng miễn dịch bẩm sinh [62][63]. Con đường pyroptotic không chính tắc phụ thuộc vào kích hoạt Caspase-4/5/11, trong khi đó dòng hồng cầu không cần thiết cho sự trưởng thành của IL-1β và IL-18 [64]. Con đường phi cổ điển của bệnh pyroptosis được gây ra bởi lipopolysacarit (LPS), thành phần thành tế bào của vi khuẩn gram âm. LPS có thể liên kết trực tiếp với Caspase-4/5 của con người và chuột Caspase-11. Những caspase này hoạt động như cả protein cảm biến và phân tử tác động của LPS. Caspase-4/5/11 được kích hoạt trực tiếp phân cắt GSDMD và gây ra bệnh pyroptosis [65]. Ngoài ra, các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng Caspase-11 có thể kích hoạt quá trình hạ lưu ngã ba khoảng cách protein kênh Pannexin-1 để thúc đẩy dòng chảy K+ và dòng chảy K+ có thể kích hoạt dòng siêu nhỏ NLRP3, từ đó kích hoạt Caspase-1 và thúc đẩy sự trưởng thành của IL-1β và IL-18 [66].

2.2.3. Mối quan hệ giữa GSDMD và bệnh pyroptosis

GSDMD (Gsdermin D) là một protein bao gồm 484 mảnh dư lượng axit amin và là thành viên của họ protein Gasdermin. Chủ yếu có 5 thành viên trong họ này là: DFNA5, DFNB59, GSDMA, GSDMB, GSDMCD. Cấu trúc axit amin của năm loại protein này rất giống nhau và những protein này chứa hai miền không gian, đầu N và đầu C. [67]. Protein GSDMD là một amino chuỗi dài protein axitvà cấu trúc giữa miền N-terminal và C-terminal của nó tương đối lỏng lẻo. GSDMD thường được cắt ở trình tự axit amin 275, hiển thị miền N-terminal và C-terminal. TRONG tế bào động vật có vú, cấu trúc đầu N đơn giản của GSDMD có thể điều chỉnh quá trình pyroptosis của tế bào. Do đó, GSDMD thường biểu thị miền N-terminal nhưng không thể biểu thị tất cả các protein GSDMD [68][69]. Tuy nhiên, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi miền N-terminal của GSDMD được đưa vào E. coli để nuôi cấy, tác dụng độc hại mạnh đã xảy ra. Ngược lại, GSDMD nguyên vẹn và miền đầu C của GSDMD cho thấy độc tính tương đối thấp [70]. Cấu trúc đầu N của GSDMD nội bào sẽ dần dần chuyển sang màng tế bào với sự xâm nhập của các yếu tố gây tổn hại và trên màng tế bào, nơi nó liên kết đặc biệt với phosphosarcosinase và phosphatidylserine trên màng tế bào để tạo ra tác dụng sinh học [71]. Sử dụng thiết bị như lực nguyên tử kính hiển vi điện tử và kính hiển vi điện tử lạnh, L. Sborigi đã quan sát thấy cấu trúc đầu N của GSDMD có thể được kết hợp với màng sinh học để tạo thành polyme dạng vòng rỗng trên màng sinh học. Polyme này gây ra sự hình thành các lỗ màng sinh học, do đó GSDMD gây ra hiện tượng pyroptosis trong tế bào khi xảy ra tổn thương nội sinh. Khi ở bên ngoài mầm bệnh xâm nhập, chúng có khả năng hấp phụ mầm bệnh trên bề mặt tế bào và bảo vệ cơ thể khỏi các chất có hại bên ngoài bằng cách ly giải tế bào [72]. GSDMD là một chất liên kết đặc biệt với protein caspase-1/4/5/11 ở hạ lưu của truyền tín hiệu [73]. Caspase-1 thúc đẩy giải phóng IL-1β và IL-18 ở hạ lưu ra khỏi màng tế bào thông qua các phản ứng hồng cầu được tạo ra bởi các phức hợp với nhiều loại protein khác nhau. Caspase-1 được kích hoạt sẽ tách protein GSDMD, chuyển GSDMD thành các peptide hoạt động. Các sản phẩm phân hủy của GSDMD liên kết đặc biệt với màng tế bào và các thành phần như phân tử nước ngoại bào xâm nhập vào màng tế bào qua các lỗ chân lông, khiến tế bào sưng lên và cuối cùng vỡ ra [74].

2.3. Các RNA không mã hóa tham gia vào quá trình biểu hiện gen pyroptotic trong IS

Trong những năm gần đây, cơ chế điều hòa ở cấp độ gen liên quan đến sự xuất hiện của bệnh pyroptosis cũng đã được phát triển đầy đủ. Các nghiên cứu sinh học phân tử hiện đại cho thấy 98% của bộ gen không liên quan đến việc mã hóa protein. RNA mã hóa chuỗi dài (lncRNA) là các RNA không có chức năng mã hóa protein, được đặt tên như vậy vì chúng có chiều dài hơn 200 nucleotide [75][76]. Tuy nhiên, mặc dù lncRNA không có chức năng mã hóa protein, là gen được biểu hiện nhiều nhất trong cơ thể và là gen được bảo tồn nhiều nhất trong quá trình phiên mã. Nó tham gia vào các quá trình bệnh lý và sinh lý quan trọng trong cơ thể, đặc biệt là trong các bệnh liên quan đến chấn thương tái tưới máu và đóng vai trò quan trọng [77]. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng ở microglia, mức độ biểu hiện của lncRNA-H19 có mối tương quan thuận với thời gian tái tưới máu [78]. Sự biểu hiện quá mức của LncRNA-H19 đóng vai trò gây viêm khi nó thúc đẩy sự biểu hiện của phân tử tín hiệu xuôi dòng NLRP3/6 và khởi đầu GSDMD [79][80][81]. lncRNA-H19 có thể kích hoạt các thành viên của họ protein caspase [82], dẫn đến rối loạn chức năng ty thể, tham gia kích hoạt các tế bào viêm và gây tổn thương tế bào thần kinh [83]. Ngoài việc điều hòa cấu trúc phân tử, lncRNA-H19 còn có thể tuyển dụng thêm các yếu tố phiên mã để điều chỉnh quá trình phiên mã mRNA [84]. Ngoài ra, lncRNA-H19 cũng có thể thúc đẩy quá trình vận chuyển hạt nhân quá trình của các yếu tố phiên mã, từ đó làm tăng sự biểu hiện cụ thể của nhiều gen mục tiêu hơn và tạo ra mạng lưới tầng viêm khi thiếu máu cục bộ xảy ra [84]. Vì vậy, lncRNA-H19 là tín hiệu nguy hiểm mạnh khi CIRI xảy ra và sự ức chế H19 có thể là một khả năng sự đối đãi đối với tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ [84]. Trong bệnh pyroptosis qua trung gian hồng cầu AIM2 có khả năng gây tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ, trục lincRNA MEG3/miR-485/AIM2 thúc đẩy bệnh pyroptosis bằng cách kích hoạt tín hiệu caspase1 trong CIRI, và do đó trục này có thể là mục tiêu điều trị hiệu quả cho  [84]. Cho điều hòa miễn dịch của microglia, Wang và cộng sự. phát hiện ra rằng LncRNA-Fendrr bảo vệ sự phổ biến khắp nơi và sự thoái biến của protein NLRC4 thông qua HERC2 và điều chỉnh bệnh pyroptosis vi mô [85]. Zhang và cộng sự. phát hiện ra rằng trục lncRNA NEAT1/miR-22–3p đã ức chế chứng pyroptosis và làm giảm tổn thương CIRI [86]. Các thí nghiệm gây tổn thương do thiếu oxy-glucose (OGD) trong ống nghiệm sau IS cho thấy OGD làm tăng biểu hiện protein thụ thể giống NOD 3 (NLRP3) để gây ra cái chết do pyroptotic của NSC, được giải cứu bằng cách Điều trị oxy bằng khí áp hyperbaric. LncRNA-H19 được điều hòa hoạt động như một miếng bọt biển phân tử cho miR-423–5p, nhắm mục tiêu NLRP3 sau OGD để gây ra bệnh pyroptosis tế bào gốc thần kinh (NSC). Do đó, người ta đã xác nhận rằng liệu pháp oxy cao áp bảo vệ NSC khỏi bệnh pyroptosis bằng cách ức chế trục lncRNA-H19/miR-423–5p/NLRP3 [87]. miR-21 là một microRNA (miRNA) có liên quan chặt chẽ đến sự xuất hiện của bệnh pyroptosis. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng miR-21 có thể điều chỉnh cụ thể protein NLRP3, kích hoạt protein NLRP3, kích thích bài tiết NLRP3 và biểu hiện trong các đại thực bào thông qua tín hiệu NF-κB thông qua con đường phản hồi viêm [88]. Ngoài việc kích hoạt NLRP3, miR-21 còn có thể điều chỉnh việc kích hoạt caspase-1 ở hạ lưu, thúc đẩy sự tiết IL-1β và thúc đẩy sự xuất hiện của bệnh pyroptosis. Khi thiếu miR-21, biểu hiện của con đường caspase-1 do NLRP3 điều chỉnh sẽ giảm đáng kể. Do đó, mức độ biểu hiện của miR-21 cũng là mắt xích quan trọng trong việc điều chỉnh sự xuất hiện của bệnh pyroptosis [89][90]. Các nghiên cứu sinh học phân tử hiện đại đã chỉ ra rằng miR-214–3p có vị trí gắn kết với caspase-1, có thể liên kết đặc biệt với sự xuất hiện của caspase-1, từ đó điều chỉnh phản ứng viêm và tăng tỷ lệ mắc bệnh pyroptosis [91].

Cơ chế phân tử của bệnh pyroptosis được tóm tắt trong Hình 1.

Fig. 1

  1. Tải xuống : Tải xuống hình ảnh có độ phân giải cao (294KB)
  2. Tải xuống : Tải xuống hình ảnh kích thước đầy đủ

Hình 1. Cơ chế phân tử của bệnh pyroptosis (Các cơ chế của bệnh pyroptosis bao gồm con đường viêm nhiễm chính tắc và con đường viêm nhiễm không chính tắc. Con đường viêm nhiễm chính tắc được kích hoạt bởi DAMPs hoặc PAMPs. Con đường viêm nhiễm không chính tắc được kích hoạt bởi LPS của vi khuẩn gram âm ngoại bào hoặc kích thích tử vong.Sau khi kích hoạt, pyroptosis được kích hoạt thông qua một loạt các tương tác giữa các phân tử. TLR: Cơ quan thụ cảm giống thu phí; GSDM: Gsdermin; NLRP3: thụ thể giống miền oligome hóa liên kết với nucleotide miền pyrin chứa 3; DAMP: mô hình phân tử liên quan đến thiệt hại; PAMP: mẫu phân tử liên quan đến mầm bệnh).

2.4. Mối quan hệ giữa pyroptosis và tổn thương tế bào khác

Có nhiều cơ chế liên quan đến sự xuất hiện của tổn thương tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ. Các cơ chế đã biết có liên quan đến nhiều cơ chế khác nhau như phản ứng viêm, rối loạn kênh canxi, suy giảm chức năng ty thể và bệnh tự thực. Pyroptosis có liên quan đến tất cả các khía cạnh của chấn thương tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ và liên quan chặt chẽ đến các chấn thương khác.

Sự xuất hiện của pyroptosis và apoptosis đều thuộc về một cách chết tế bào, nhưng về cơ bản chúng khác nhau. Apoptosis là một cách chết tế bào sinh lý, trong khi pyroptosis thường liên quan đến chết tế bào bệnh lý sau chấn thương cơ thể [92]. Autophagy là một loại hiện tượng autophagy tồn tại rộng rãi trong tế bào nhân thực. Autophagy thường được chia thành ba loại, đó là autophagy qua trung gian chaperone, microautophagy và macroautophagy. Hiện nay có rất nhiều nghiên cứu về macroautophagy [93]. Autophagy là một phần không thể thiếu trong quá trình trao đổi chất bình thường của tế bào. Việc ức chế quá trình tự thực có thể dẫn đến sự tích tụ các chất có hại trong các mô, cơ quan hoặc tế bào. Việc kích hoạt quá mức quá trình autophagy sẽ phá hủy các bào quan nội bào quan trọng và các protein thiết yếu, gây ra apoptosis autophagic [94].

Pyroptosis và autophagy có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Trong những trường hợp bình thường, sự xuất hiện của bệnh autophagy và pyroptosis in vivo ở trạng thái cân bằng động. Khi cơ thể phản ứng viêm với các kích thích bên ngoài, sự cân bằng giữa quá trình tự thực bào và bệnh pyroptosis bị phá vỡ [95]. Ví dụ, NF-κB là một con đường truyền tín hiệu tham gia vào việc truyền tín hiệu của nhiều đường dẫn tín hiệu để đạt được sự truyền tín hiệu. Nghiên cứu cho thấy ở chuột IS bị loại bỏ gen NF-κB, mTOR hoạt động bị ức chế và mức độ autophagy được tăng cường. Con đường kích hoạt tín hiệu của NF-κB là một số lượng lớn các kích thích để kích hoạt các kinase do NF-κB gây ra, kích hoạt các bộ cắt IκKα, IκKB và IκKγ, dẫn đến sự phosphoryl hóa và suy thoái của IκB, và cuối cùng kích hoạt đường dẫn tín hiệu NF-κB . Sau khi kích hoạt, NF-κB xâm nhập vào tế bào và liên kết đặc biệt với thụ thể DNA tương ứng của nó, từ đó kích thích sự phiên mã của các yếu tố gây viêm và thúc đẩy sự biểu hiện mạnh mẽ của các yếu tố gây viêm TNF-α, IL-1β và IL-6. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng đường truyền tín hiệu NF-κB có liên quan đến việc điều chỉnh sự kích hoạt mức độ trước và sau phiên mã của protein pyroptotic quan trọng NLRP3 để gây ra bệnh pyroptosis. Các yếu tố gây viêm được biểu hiện nhiều có thể gây ra một đợt viêm trong cơ thể, gây ra bệnh pyroptosis và mở rộng hơn nữa phản ứng viêm, do đó làm nặng thêm tổn thương não. [96][97][98].

2.5. Cơ chế gây pyroptosis và viêm liên quan đến IS

Các tầng viêm tồn tại ở các giai đoạn khác nhau của IS [99]. Trong giai đoạn đầu của IS, lưu lượng máu trong não chậm lại và bạch cầu trung tính tuân thủ tế bào nội mô mạch máu thiếu máu cục bộ và phản ứng viêm cấp tính ban đầu bắt đầu [100]. Với sự xuất hiện của tái tưới máu sau thiếu máu não, các yếu tố viêm ngoại sinh, tế bào viêm và các yếu tố viêm đi qua hàng rào máu não, dẫn đến hậu quả thứ phát là thiếu máu cục bộ sau tái tưới máu, dẫn đến giải phóng một số lượng lớn các yếu tố oxy hóa và gốc tự do. Vào thời điểm này, microglia trong mô não dần dần được kích hoạt với số lượng lớn và sản xuất nhiều hơn Các trung gian gây viêm. Loại chất trung gian gây viêm này có thể kích hoạt quá mức các tế bào nội mô trong mô não và tạo ra một lượng lớn yếu tố mô tích lũy độc tính của axit amin. Điều này càng làm trầm trọng thêm việc giải phóng các yếu tố oxy hóa, các gốc tự do và cacbon monoxitvà kích hoạt các đường truyền tín hiệu liên quan đến phản ứng viêm như NF-κB, thụ thể giống Toll và thụ thể giống Nod (NLR) [101][102]. Ví dụ, NLR, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng có 23 thành viên trong họ NLR, chúng chủ yếu biểu hiện ở tế bào chất của tế bào và đóng vai trò chính trong phản ứng miễn dịch bẩm sinh của cơ thể. Các thành viên của gia đình NLR, Nalp1, Nalp3, Nalp5 và Ipaf, có thể kích hoạt kích hoạt caspase-1 thông qua bộ chuyển đổi protein ASC, bắt đầu một loạt các phản ứng viêm và làm trung gian chứng pyroptosis [103][104]. NLRP3 là thành phần quan trọng của các yếu tố gây viêm. NLRP3 chứa ba miền: PYD, NACHT và LRR, có thể được biểu thị bằng LRR-NACHT-PYD: PYD-CARD: CARD-CARDC một miền spase. Nó phản ứng với các tín hiệu khác nhau của tổn thương nội sinh, do đó, việc kích hoạt dòng siêu nhỏ NLRP3 được coi là loại bệnh pyroptosis chính [105][106][107].

Inflammasome là các phức hợp protein được tập hợp sau khi cơ thể nhận được tín hiệu nhiễm trùng hoặc tổn thương tế bào và đóng vai trò là nền tảng cho việc tuyển dụng và kích hoạt pro-caspase-1. Protein khởi động NLRP3 có thể huy động một lượng lớn Procaspase-1 thông qua quá trình oligome hóa bằng cách sử dụng phân tử tiếp hợp hồng cầu ASC [108]. Procaspase-1 là tiền thân của caspase-1, và caspase-1 hoạt động chịu trách nhiệm ly giải nhanh các tế bào để kích hoạt và giải phóng IL-1β và IL-18 ngoại bào, điều này càng làm trầm trọng thêm phản ứng viêm. Do đó, sự xuất hiện của bệnh pyroptosis có liên quan chặt chẽ đến sự xuất hiện của phản ứng viêm và sự hình thành các dòng siêu nhỏ. Sự xuất hiện của tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não có liên quan chặt chẽ hơn đến sự tương tác giữa chứng pyroptosis và phản ứng viêm [109][110]. Đặc biệt là trong hệ thống thần kinh trung ương, tế bào hình sao kích hoạt và tăng sinh microglia và tạo ra một số lượng lớn các chất trung gian gây viêm. Những chất trung gian gây viêm này có thể kích hoạt các tế bào nội mô để tạo ra nhiều loại yếu tố mô, làm tăng độc tính của axit amin kích thíchvà thúc đẩy việc phát hành oxit nitric và các gốc tự do oxy. Các chất trên còn dẫn đến việc kích hoạt nhiều đường truyền tín hiệu viêm như NF-κB và JNK2/STAT3, đồng thời thúc đẩy sự tập hợp các dòng siêu nhỏ như NLRP1 và NLRP3. Caspase-1 được kích hoạt gây ra hiện tượng pyroptosis của tế bào, mở rộng phản ứng viêm và làm nặng thêm tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não [111][112]. Một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng so với chuột hoang dã, nồng độ AIM2 và IL-1β trong não của AIM2 hạ gục chuột sau khi tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ giảm đáng kể, thể tích vùng nhồi máu giảm đáng kể và chức năng thần kinh điểm số cũng được cải thiện đáng kể. Việc ức chế kích hoạt hồng cầu AIM2 có thể ức chế sự xuất hiện của bệnh pyroptosis ở một mức độ nhất định, do đó làm giảm chấn thương não do thiếu máu cục bộ [113]. Vì vậy, pyroptosis đóng một vai trò quan trọng trong quá trình chấn thương do thiếu máu cục bộ - tái tưới máu não. Inflammasome NLRP3 là một protein quan trọng trong con đường pyroptotic và việc ức chế biểu hiện của nó có thể đồng thời ức chế sự biểu hiện của các protein liên quan đến con đường pyroptotic ở hạ lưu, hạn chế phản ứng viêm và làm giảm tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não.

2.6. Bệnh pyroptosis và tổn thương ty thể làm trung gian cho tổn thương do stress oxy hóa sau IS

Ty thể chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp hiếu khí của tế bào và là nơi diễn ra quá trình hô hấp hiếu khí. Ty thể cung cấp cơ sở ion hóa để truyền tín hiệu bình thường giữa các tế bào và truyền tín hiệu của tế bào thần kinh [114]. Tổn thương ty thể chủ yếu là do bất thường chuyển hóa ty thể và tổn thương oxy hóa [115]. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não có liên quan chặt chẽ đến rối loạn chức năng ty thể [116]. Căng thẳng oxy hóa, là chìa khóa dẫn đến sự xuất hiện của tổn thương oxy hóa, có liên quan chặt chẽ đến chứng pyroptosis [117][118]. Căng thẳng oxy hóa có nhiều khả năng được biểu hiện trong tổn thương mô não, đặc biệt là trong thiếu máu não và chấn thương tái tưới máu sau thiếu máu não [119]. Khi cơ thể bị tấn công bởi các chất độc hại bên ngoài, tế bào có thể tiết ra một lượng lớn ROS Và than hoạt tính, phá vỡ sự cân bằng giữa quá trình oxy hóa và chống oxy hóa, dẫn đến một loạt các phản ứng phá hủy oxy hóa [120]. Hầu hết ROS được tiết ra bởi ty thể [121]. Khi bị kích thích bởi các kích thích bên ngoài hoặc xảy ra tổn thương nội sinh, cơ thể sẽ kích thích sự liên kết của nucleotide với NLRP3 bằng cách tạo ra nồng độ ROS cao, kích hoạt phức hợp protein hồng cầu. Khi ROS bị kích hoạt quá mức, trật tự bình thường của các đường truyền tín hiệu trong cơ thể bị gián đoạn, dẫn đến sự phá hủy vật liệu di truyền, protein và các bào quan khác nhau (bao gồm cả ty thể) trong tế bào. Khi các bào quan khác nhau như ty thể trong tế bào bị tổn thương, tế bào có chế độ dinh dưỡng và trao đổi chất bất thường, và ROS có thể làm nặng thêm tình trạng tổn thương của tế bào. nội mạc mạch máu và gây ra sự xáo trộn của vi tuần hoàn trong não. Sự rối loạn tính thấm của hàng rào máu não trong não gây ra sự biểu hiện quá mức của phân tử kết dính tế bào, từ đó làm nặng thêm chấn thương sọ não [122]. Trong khi đó, căng thẳng oxy hóa làm cho các tế bào dần dần biểu hiện chế độ chết tế bào, đặc trưng bởi sự gia tăng tính thấm của màng tế bào và giải phóng nội dung tế bào - pyroptosis [120]. Do đó, cả bệnh pyroptosis và tổn thương ty thể đều liên quan đến quá trình bệnh lý của chấn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não. Người ta đã báo cáo rằng protein liên quan đến sự vận động của ty thể Drp1 là protein quan trọng cần thiết để ty thể duy trì các chức năng sinh lý bình thường. [123]. Khi mức độ biểu hiện của Drp1 tăng lên, nó có thể ức chế sự phân hạch của ty thể xử lý và giảm mức độ pyroptosis, do đó làm chậm sự xuất hiện của thiệt hại [124]. Khi cơ thể nhận được nhiều loại kích thích gây tổn thương nội sinh và ngoại sinh, quá trình điều chỉnh các đường truyền tín hiệu trong cơ thể sẽ thay đổi. Nó được biểu hiện bằng việc giảm bài tiết Drp1, tổn thương ty thể, rối loạn chức năng ty thể và tăng apoptosis và pyroptosis, dẫn đến các bệnh khác nhau trong cơ thể [125]. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rối loạn chức năng ty thể gây ra sự kích hoạt hồng cầu NLRP3 trong chấn thương do thiếu máu cục bộ / tái tưới máu não [126]. ty thể tách protein 2 (UCP2) làm trầm trọng thêm tổn thương não sau CIRI, và các nghiên cứu mới cho thấy sự thiếu hụt UCP2 giúp tăng cường kích hoạt hồng cầu NLRP3 sau khi làm trầm trọng thêm CIRI do tăng đường huyết trong ống nghiệm và in vivo. UCP2 có thể là mục tiêu điều trị tiềm năng cho tình trạng CIRI xấu đi do tăng đường huyết. Sự thiếu hụt UCP2 cũng tăng cường kích hoạt hồng cầu NLRP3 và sản xuất ROS trong tế bào thần kinh in vitro và in vivo [127]Adiponectin là một loại hormone có nguồn gốc từ mỡ với tác dụng chống oxy hóa và chống viêm rộng rãi. Adiponectin peptide làm giảm căng thẳng oxy hóa và kích hoạt hồng cầu NLRP3 sau chấn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não bằng cách điều chỉnh AMPK / GSK-3β [128]. Do đó, trong IS, có mối quan hệ chặt chẽ giữa sự xuất hiện của bệnh pyroptosis và tổn thương ty thể và có sự tương tác chặt chẽ giữa hai điều này.

2.7. Căng thẳng oxy hóa/căng thẳng nitro hóa làm trung gian cho chứng pyroptosis sau IS

Căng thẳng oxy hóa / nitro hóa và viêm dây thần kinh là chìa khóa quá trình bệnh lý của chấn thương do thiếu máu cục bộ-tái tưới máu não, tổn thương tế bào thần kinh trung gian, tổn thương hàng rào máu não và chuyển dạng xuất huyết trong đột quỵ do thiếu máu cục bộ [129][130]. Oxit nitric (NO) và peroxynitrit (ONOO-) là các RNS điển hình trong CIRI [130][131]. Có 3 đồng phân của tổng hợp oxit nitrictổng hợp oxit nitric nội mô (eNOS) tạo ra nồng độ NO thấp và có chức năng sinh lý; trong khi tổng hợp oxit nitric tế bào thần kinh (nNOS) và tổng hợp oxit nitric cảm ứng (iNOS) tạo ra nồng độ NO cao, gây viêm và tăng tính thấm của hàng rào máu não [132]. Việc sản xuất quá mức ROS/RNS tạo ra một môi trường vi mô căng thẳng và dẫn đến một loạt các tầng tín hiệu tế bào, dẫn đến tình trạng viêm, tăng tính thấm của hàng rào máu não, phù não và cái chết của tế bào thần kinh [133][134]. Peroxynitrit trung gian sợi DNA phá vỡ và kích hoạt ribozyme poly(ADP-ribose) synthase (PARS), còn được gọi là poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) hoặc poly(ADPribose) chất chuyển hóa (pADPRT). ONOO- có thể kích hoạt trực tiếp PARP [135]và các thí nghiệm in vivo và in vitro đã chứng minh vai trò của con đường truyền tín hiệu ONOO-/PARP trong chấn thương não do thiếu máu cục bộ. Các thí nghiệm in vivo cho thấy chuột thiếu NOS biểu hiện ít kích hoạt PARP hơn trong mô hình động vật bị đột quỵ do thiếu máu cục bộ. Các thí nghiệm in vitro cho thấy các nhà tài trợ ONOO, chứ không phải các nhà tài trợ NO, gây ra sự kích hoạt đáng kể PARP ở C6 nuôi cấy tế bào u thần kinh đệmSự gián đoạn gen hoặc sự im lặng của PARP làm giảm đáng kể kích thước nhồi máu não, làm giảm bớt độc tính thần kinh, bảo vệ các đơn vị thần kinh mạch máu và cải thiện kết quả thần kinh [136][137][138]. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng ROS/RNS có thể là tác nhân kích hoạt hồng cầu trong CIRI [139]. Inflammasome là một phức hợp đa protein trong tế bào chất của microglia, trong đó thụ thể giống NOD 3 (NLRP3) là thụ thể được nghiên cứu rộng rãi nhất. NLRP3 kích hoạt và kích hoạt caspase-1, kích hoạt IL-1β và IL-18 và giải phóng chúng vào không gian ngoại bào, thúc đẩy sự phát triển của chứng viêm [140]. Các thí nghiệm in vivo cho thấy kích thước vùng nhồi máu não và tổn thương BBB ở chuột bị loại NLPR3 thấp hơn so với chuột hoang dã. Các thí nghiệm tiếp theo cho thấy NLRP3 có thể làm trung gian giải phóng IL-1β và tăng tính thấm của tế bào nội mô mạch máu não [141]. Yếu tố hạt nhân liên quan đến E2 yếu tố 2 (Nrf2) điều chỉnh các phản ứng chống oxy hóa của tế bào và Nrf2 ức chế sản xuất NLRP3 qua trung gian ROS trong microglia BV2 trong điều kiện thiếu oxy và glucose [142]. Người ta phát hiện ra rằng stress oxy hóa/nitros hóa gây ra sự hình thành peroxynitrite, có thể là tác nhân chính kích hoạt caspase1/inflammasome [143]. Do đó, các dòng siêu nhỏ qua trung gian ROS/RNS có thể là mục tiêu điều trị tiềm năng cho chấn thương não do thiếu máu cục bộ.

Ngoài ra, ROS/RNS làm trung gian cho việc kích hoạt các thụ thể giống Toll. Các nghiên cứu hiện tại đã chỉ ra rằng các thụ thể giống Toll (TLR) đã được nghiên cứu rộng rãi như một thụ thể bẩm sinh. thụ thể miễn dịchvà TLR4/2 đã được nghiên cứu nhiều hơn ở não chấn thương do thiếu máu cục bộTLR4 có thể làm trung gian cho sự biểu hiện của IL-1β, MMP-9, iNOS và COX-2, đồng thời làm nặng thêm tổn thương não do căng thẳng oxy hóa gây ra [144]. Ứng dụng của chất ức chế TLR4 E5564 cho thấy rằng nó có thể chơi một bảo vệ thần kinh vai trò bằng cách ức chế sự kích hoạt của microglia và sản xuất ROS [145]. Sau IS, kích thước vùng nhồi máu của chuột thiếu TLR4 nhỏ hơn đáng kể so với chuột hoang dã [146]. TLR4 cũng tham gia vào giai đoạn hậu IS sự hình thành thần kinhChụp cắt lớp phát xạ positron các nghiên cứu đã chỉ ra rằng những con chuột thiếu TLR4 đã tăng cường sự hình thành thần kinh và ức chế các phản ứng viêm trong IS [147]. Ngoài ra, các nghiên cứu thực nghiệm in vivo đã chỉ ra rằng việc ức chế đường truyền tín hiệu TLR2/4/NF-κB có tác dụng nhất định trong việc điều chỉnh stress oxy hóa, phản ứng viêm và bảo vệ mô não thiếu máu cục bộ. [148]. Do đó, TLR4/2 có thể là mục tiêu điều trị chấn thương não do thiếu máu cục bộ.

3. Mối liên hệ giữa chứng pyroptosis và IS

Cơ chế bệnh lý của bệnh não thiếu máu cục bộ và tổn thương sau tái tưới máu sau thiếu máu cục bộ rất phức tạp. Các cơ chế liên quan đến quá trình này bao gồm viêm, stress oxy hóa, quá trình tự thực bào, rối loạn chức năng ty thể, quá tải canxi và chết tế bào theo chương trình. [149][150][151]. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng quá trình chết tế bào theo chương trình có vai trò quan trọng trong quá trình bệnh lý của thiếu máu não và tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ, có mối liên hệ mật thiết với nhau và chặt chẽ với các cơ chế trên, đặc biệt là bệnh pyroptosis. [152][153]. Sự chết tế bào theo chương trình là biến cố chính của đột quỵ do thiếu máu cục bộ, liên quan đến tế bào thần kinh, microglia, tế bào hình sao, tế bào nội mô mạch máu, v.v., chẳng hạn như apoptosis [154], tự thực [155], hoại tử theo chương trình hoặc hoại tử [156]bệnh sắt từ [157], và bệnh pyroptosis [158]. Đặc biệt trong bệnh pyroptosis, sự biểu hiện của các protein liên quan đến pyroptosis như NLRP1, ASC, Caspase-1 và GSDMD tăng lên trong mô hình chuột bị thiếu máu não và việc ức chế NLRP1 có thể làm giảm tình trạng viêm và não. chấn thương do thiếu máu cục bộ. Ngoài ra, trong trường hợp thiếu máu não mãn tính, các tế bào thúc đẩy phản ứng viêm bằng cách giải phóng các tín hiệu như DAMPs và PAMPvà kích hoạt một loạt phản ứng phân tử phức tạp. Tại thời điểm này, các tế bào viêm thần kinh miễn dịch nội sọ, chẳng hạn như microglia và tế bào hình sao, dường như sinh sôi nảy nở và kích hoạt, làm tổn thương thêm đơn vị mạch máu thần kinh. [159][160][161].

3.1. Pyroptosis và tế bào thần kinh

Sau IS, hoại tử xảy ra ở vùng thiếu máu cục bộ trung tâm trong thời gian ngắn và tế bào chết phát ra các tín hiệu nguy hiểm như protein HMGB1Protein sốc nhiệtperoxidase protein gia đình, v.v. Những phân tử tín hiệu nguy hiểm này liên kết với thụ thể nhận dạng mẫu, hình thức hồng cầu, kích hoạt các phản ứng miễn dịch bẩm sinh và gây chết tế bào thần kinh [162][163]. Các nghiên cứu đã xác nhận rằng thiếu máu não có thể dẫn đến biểu hiện cao của NLRP1 và NLRP3 trong mô não và tế bào thần kinh thiếu máu cục bộ, và việc kích hoạt NLRP1 chủ yếu tồn tại trong tế bào thần kinh [164]. Việc sử dụng các chất ức chế Caspase-1 hoặc các chế phẩm globulin miễn dịch có thể làm giảm sự biểu hiện của NLRP1 và NLRP3 trong các tế bào thần kinh vỏ não nguyên phát và làm giảm kích thước của nhồi máu nãovà cơ chế này có thể liên quan đến sự ức chế kích hoạt đường dẫn NF-κB và MAPK [164]. Ở chuột IS Li et al. [165] phát hiện ra rằng vào ngày thứ 3 sau khi thiếu máu não, tổn thương siêu cấu trúc của huyết tương thần kinh, hạt nhân và màng ty thể đã xảy ra và các biểu hiện của Caspase-1, GSDMD và IL-1β đã tăng lên đáng kể. Chất ức chế Caspase-1 Vx765 có thể ức chế chứng pyroptosis, thúc đẩy sự sống sót của tế bào thần kinh ở những vùng thiếu máu cục bộ và cải thiện rối loạn chức năng não ở chuột. Liang và cộng sự. [166] phát hiện ra rằng gen 3 (MEG3) biểu hiện RNA không mã hóa dài từ mẹ thúc đẩy chứng pyroptosis và phản ứng viêm bằng cách kích hoạt con đường AIM2/Caspase-1, dẫn đến tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não. Việc loại bỏ gen MEG3 có thể ức chế sự biểu hiện của AIM2, Caspase-1, GSDMD và các protein khác, đồng thời làm giảm chấn thương não do thiếu máu cục bộ. Điều này cho thấy MEG3 có thể là mục tiêu điều trị hiệu quả cho bệnh đột quỵ do thiếu máu cục bộ.

3.2. Pyroptosis và tế bào hình sao

Tế bào hình sao có nhiều nhất tế bào thần kinh đệm bên trong hệ thống thần kinh trung ương và tham gia vào việc hình thành hàng rào máu não, điều hòa chuyển hóa tế bào thần kinh và ổn định giao tiếp giữa các tế bào [167]. Sau IS, một sự thay đổi bệnh lý nổi bật có tính phản ứng bệnh astrogliosis và sẹo thần kinh đệm, giúp thúc đẩy tính linh hoạt của tế bào thần kinh sớm sau chấn thương do thiếu máu cục bộ [168]. Người ta thường tin rằng khi hồi hải mã là thiếu máu cục bộ và tình trạng thiếu oxy, các khả năng chống oxy hóa của vùng hải mã sẽ bị suy yếu và một số lượng lớn các yếu tố gây viêm có thể được giải phóng, từ đó làm tổn thương vùng hải mã trở nên trầm trọng hơn. [169]. Ba (3) giờ sau khi bị thiếu máu não cục bộ ở chuột SD, các tế bào dương tính phản ứng miễn dịch giống IL-1β xuất hiện ở vùng thiếu máu cục bộ, chủ yếu là tế bào hình sao bất hoạt. Cho đến 2 tháng sau khi thiếu máu cục bộ, các tế bào dương tính vẫn có thể được phát hiện ở bán cầu thiếu máu cục bộ, đặc biệt là xung quanh các ổ hoại tử và mức độ kích hoạt càng cao. [170]. Tế bào hình sao được kích hoạt có thể tạo ra sự giải phóng yếu tố hoại tử khối u, interleukin, yếu tố tăng trưởng và các yếu tố gây viêm khác hoặc các chất trung gian gây độc cho tế bào thần kinh, dẫn đến tổn thương tế bào thần kinh [171]. NLRP2 chủ yếu được biểu hiện ở tế bào hình sao, nhưng hầu như không biểu hiện ở tế bào thần kinh và microglia. Hơn nữa, sự biểu hiện của NLRP2 đã được điều chỉnh tăng đáng kể trong mô hình thiếu máu não ở chuột và sau khi thiếu oxy và glucose trong tế bào hình sao, và việc làm im lặng NLRP2 có thể làm giảm chứng pyroptosis gây ra do thiếu oxy và glucose [172]. Một nghiên cứu khác cho thấy trong mô hình in vitro của thiếu máu não, sự thiếu hụt oxy-glucose dẫn đến sự gia tăng NLRP3, ASC, Caspase-1, IL-1β và IL-18, đồng thời giảm khả năng sống sót của tế bào hình sao. Hispidulin là một hợp chất xeton được phân lập từ Thuốc thảo dược Trung Quốc. Các thí nghiệm in vitro và in vivo đã chỉ ra rằng Hispidulin có thể ức chế bệnh pyroptosis qua trung gian NLRP3 và có tác dụng bảo vệ não, và cơ chế của nó có liên quan đến việc kích hoạt AMPK/GSK-3β đường tín hiệu [173]. Mạnh và cộng sự. [174] nhận thấy rằng biểu hiện của NLRP6 đạt đến đỉnh điểm sau 48 giờ sau khi tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ ở chuột. Sau khi thiếu oxy và glucose trong tế bào hình sao, việc sản xuất NLRP6 và các sản phẩm kích hoạt của nó tăng lên, đồng thời việc làm im lặng NLRP6 có thể làm giảm ASC và Caspase-1, giảm sự giải phóng các yếu tố gây viêm và tăng hoạt động của tế bào thần kinh [175]. Do đó, các biện pháp can thiệp nhắm mục tiêu kích hoạt hồng cầu trong tế bào hình sao có thể mang lại những ý tưởng mới cho việc điều trị IS.

3.3. Bệnh pyroptosis và microglia

Microglia là bẩm sinh tế bào miễn dịch của hệ thần kinh trung ương và các tế bào được kích hoạt sớm nhất sau đột quỵ do thiếu máu cục bộ [176]. Trong giai đoạn cấp tính của tổn thương thiếu máu não, microglia nhanh chóng di chuyển đến vị trí tổn thương và tiết ra các yếu tố gây viêm và chất gây độc tế bào, làm nặng thêm tổn thương mô. [177]. Ở giai đoạn mãn tính, microglia có thể sản xuất ra các cytokine chống viêm và các yếu tố tăng trưởng để thúc đẩy sửa chữa mô và tu sửa [178]. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng bệnh pyroptosis vi mô đóng một vai trò quan trọng trong chấn thương não do thiếu máu cục bộ. NLRC4 là dòng hồng cầu đầu tiên tăng đáng kể khi microglia bị thiếu oxy và glucose trong 3 giờ, trong khi NLRP1, NLRP3 và AIM2 không tăng đáng kể cho đến sau 6 giờ thiếu glucose oxy. Việc làm im lặng NLRC4 có thể làm giảm việc sản xuất GSDMD, IL-1β và IL-18, đồng thời ức chế bệnh pyroptosis vi mô [179]. Xu và cộng sự. [180] báo cáo rằng thụ thể trình điều khiển 1 (TREM-1) được biểu thị bằng tế bào tủy trong microglia sau khi tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ có thể kích hoạt con đường pyroptosis qua trung gian NLRP3/Caspase-1 và gây ra phản ứng viêm thần kinh. Sự ức chế TREM-1 làm giảm chứng pyroptosis vi mô và tổn thương thần kinh. Li và cộng sự. [181] xác nhận rằng sự biểu hiện của guanosine monophosphate-adenosine synthase (cGAS) theo chu kỳ được điều chỉnh tăng sau khi thiếu máu não cục bộ và kích hoạt dòng hồng cầu AIM2 để gây ra bệnh pyroptosis vi mô. Chất đối kháng cGAS A151 có thể ức chế hoạt hóa AIM2 và chứng pyroptosis vi mô, làm giảm đáng kể thể tích nhồi máu não và giảm bớt tổn thương thần kinh. Các nghiên cứu trên chỉ ra rằng chứng pyroptosis microglia và phản ứng viêm thần kinh qua trung gian của nó có thể là một cơ chế quan trọng dẫn đến chấn thương não do thiếu máu cục bộ. Ức chế tác dụng gây độc thần kinh của microglia có thể là một chiến lược mới trong điều trị đột quỵ do thiếu máu cục bộ.

3.4. Pyroptosis và tế bào nội mô

Các tế bào nội mô tạo thành hàng rào đầu tiên của hàng rào máu não, cung cấp giàn giáo cho claudinphân tử bám dính Và ma trận ngoại bào [182]. Trong quá trình thiếu máu não, phản ứng viêm miễn dịch và stress oxy hóa có thể gây tổn thương tế bào nội mô và phá vỡ tính toàn vẹn của hàng rào máu não, dẫn đến phù mạch, chuyển dạng xuất huyết và tăng tỷ lệ tử vong. [183][184]. Sau khi bị thiếu máu não, NLRP3 được điều chỉnh tăng trong tế bào thần kinh, microglia và tế bào nội mô mạch máu, và việc làm im lặng gen NLRP3 có thể làm giảm thể tích nhồi máu não ở chuột mắc bệnh Động mạch não giữa thiếu máu cục bộ và làm giảm tính thấm của hàng rào máu não [185]. Vương và cộng sự. [186] xác nhận rằng thiếu máu não có thể gây ra bệnh pyroptosis của các tế bào nội mô vi mạch và làm nặng thêm tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ. Họ cũng phát hiện ra rằng việc kích hoạt hệ số gamma thụ thể được kích hoạt bằng chất tăng sinh peroxisome 1α (PGC-1α) làm giảm đáng kể sự biểu hiện của các protein liên quan đến chứng pyroptosis và tăng biểu hiện của ZO-1 và bịt kín protein trong các tế bào nội mô vi mạch não, để bảo vệ tính toàn vẹn của hàng rào máu não. Ngoài ra, các nghiên cứu còn phát hiện hiện tượng pyroptosis của tế bào nội mô mạch máu não có thể làm tăng khả năng xuất huyết sau IS, dẫn đến các biến chứng nghiêm trọng như xuất huyết não [187].

Mối liên quan giữa thiếu máu não cục bộ và chứng pyroptosis được tóm tắt trong Hình 2.

Fig. 2

  1. Tải xuống : Tải xuống hình ảnh có độ phân giải cao (274KB)
  2. Tải xuống : Tải xuống hình ảnh kích thước đầy đủ

Hình 2. Tóm tắt cơ chế của bệnh pyroptosis ở các đơn vị tế bào thần kinh mạch máu sau IS [Cơ chế phân tử của bệnh pyroptosis trên các đơn vị tế bào thần kinh mạch máu (bao gồm microglia, tế bào hình sao, tế bào thần kinh, tế bào nội mô mạch máu, Pericyte) sau IS. IRF: yếu tố điều hòa interferon; NẾU: Interferon; CASP: Caspase; GPX4: Glutathione peroxidase 4].

4. Tiềm năng điều trị IS của thuốc ức chế pyroptosis

Trong những năm gần đây, nghiên cứu về chất ức chế pyroptosis ở IS nhận được nhiều sự quan tâm. Liang và cộng sự. [188] phát hiện ra rằng chất ức chế Caspase-1 VX-765 có thể làm giảm Caspase-1, ASC, GSDMD và IL-1β, đồng thời điều chỉnh tăng mức độ protein liên kết chặt chẽ Và chất ức chế mô của metallicoproteinase, bảo vệ sự toàn vẹn của hàng rào máu não. Ngoài ra, VX-765 còn thúc đẩy quá trình chuyển đổi microglia từ loại M1 sang loại M2, làm giảm phản ứng viêm qua trung gian microglia và phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh. [189][190]. MCC950 là chất ức chế NLRP3 chọn lọc. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng MCC950 có thể làm giảm sự biểu hiện của NLRP3, Caspase-1 và IL-1β ở vùng tranh chấp thiếu máu cục bộ và có tác dụng bảo vệ đối với tình trạng thiếu máu não cục bộ ở chuột [191]. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một số microRNA có thể ức chế hiện tượng pyroptosis trong mô hình thiếu máu não và đóng vai trò bảo vệ thần kinh [192]. LP17 có thể ức chế tế bào tủy kích hoạt thụ thể-1, do đó ức chế stress oxy hóa và chứng pyroptosis, đồng thời giảm tổn thương tế bào thần kinh do thiếu máu cục bộ não gây ra [192]Histidin có thể ức chế chứng pyroptosis qua trung gian NLRP3 bằng cách điều chỉnh con đường truyền tín hiệu protein kinase/glycogen synthase kinase-3β được kích hoạt bởi adenylate, do đó có tác dụng bảo vệ thần kinh chống CIRI [193]. Các thụ thể lipoprotein mật độ thấp có thể ức chế chứng pyroptosis tế bào thần kinh qua trung gian NLRP3 sau CIRI [194]. Thụ thể được kích hoạt bởi chất tăng sinh peroxisome qua trung gian rượu lipid α-glutamate oxaloacetate transaminase 1 trục có thể ức chế quá trình pyroptosis của các tế bào nội mô sau IS và cải thiện chấn thương não do thiếu máu cục bộ [195]. Sự biểu hiện quá mức của CHRFAM7A có thể ức chế bệnh pyroptosis vi mô phụ thuộc vào con đường NLRP3 / caspase-1 và làm giảm CIRI [196]. Các chất điều hòa glycolysis và apoptosis do TP53 gây ra có thể làm giảm chứng pyroptosis vi mô do thiếu máu cục bộ não và chấn thương não do thiếu máu cục bộ [197]. Ngoài ra, exosome có nguồn gốc từ tủy xương thiếu oxy tế bào gốc trung mô có thể điều chỉnh kiểu hình M1/M2 microglial để làm giảm chứng pyroptosis tế bào thần kinh do CIRI gây ra [198]. Thiếu oxy tiền điều kiện niêm mạc khứu giác Tế bào gốc trung mô có thể ức chế quá trình pyroptosis và apoptosis của microglia do thiếu máu não bằng cách kích hoạt yếu tố thiếu oxy-cảm ứng-1α, do đó làm giảm CIRI [199].

Là người thực hiện bệnh pyroptosis, GSDMD là mục tiêu phân tử lý tưởng để điều trị IS. Tuy nhiên, nghiên cứu hiện tại về thuốc ức chế GSDMD vẫn còn ở giai đoạn sơ khai và còn thiếu bằng chứng về hiệu quả của thuốc ức chế GSDMD trong điều trị đột quỵ do thiếu máu cục bộ. Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng một số thành phần thực vật tự nhiên có thể điều trị IS bằng cách điều chỉnh con đường pyroptotic.

5. Các sản phẩm tự nhiên là chất ức chế pyroptosis mới và do đó trở thành ứng cử viên tiềm năng để điều trị IS

Sản phẩm từ thiên nhiên có ưu điểm vượt trội trong phòng ngừa và điều trị nhồi máu não/thiếu máu não tái tưới máu do ưu điểm đa thành phần, đa mục tiêu, đa kênh, ít độc tính và có triển vọng ứng dụng tốt. Hiện nay, việc nghiên cứu các sản phẩm tự nhiên trong phòng ngừa và điều trị nhồi máu não/CIRI đang dần được gia tăng, liên quan đến nhiều cơ chế bảo vệ khác nhau. Phần này tóm tắt các sản phẩm tự nhiên, mô hình động vật hoặc tế bào, phương pháp sử dụng, liều dùng, thời gian điều trị, tác dụng và cơ chế điều trị (con đường truyền tín hiệu) để cung cấp hỗ trợ về mặt lý thuyết cho việc tìm kiếm nhanh chóng các thành phần thực vật tự nhiên an toàn, hiệu quả, ít độc tính. và điều chỉnh bệnh pyroptosis để phòng ngừa và điều trị IS/CIRI.

5.1. Thành phần thực vật tự nhiên

Cấu trúc chính của các thành phần thực vật tự nhiên được thể hiện ở Hình 3.

Fig. 3

  1. Tải xuống : Tải xuống hình ảnh có độ phân giải cao (208KB)
  2. Tải xuống : Tải xuống hình ảnh kích thước đầy đủ

Hình 3. Cấu trúc chính của các thành phần thực vật tự nhiên.

5.1.1. Gastrodin (GAS)

GAS là một hợp chất đa chức năng có nguồn gốc từ thảo mộc, dạ dày ruột, với nhiều loại hoạt động dược lý, chẳng hạn như các hoạt động chống oxy hóa và chống viêm. Ngoài ra, GAS đã được chứng minh là làm giảm đáng kể các triệu chứng tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ bằng cách điều chỉnh các yếu tố gây apoptotic bao gồm sự phân cắt caspase-3, IL-18 và IL-1β. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng GAS cải thiện chấn thương do thiếu máu não và làm giảm mức độ các loại oxy phản ứng Và cytokine gây viêm ở chuột [200][201][202]. Lu và cộng sự. phát hiện ra rằng GAS có thể cải thiện tình trạng pyroptosis liên quan đến tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ vi mạch tim bằng cách nhắm mục tiêu vào trục NLRP3 / caspase-1 [203]. GAS có thể cải thiện đáng kể chức năng thần kinh ghi điểm và giảm kích thước của nhồi máu não. Trong khi đó, GAS ức chế chứng pyroptosis bằng cách điều hòa giảm NLRP3, các yếu tố gây viêm (IL-1β, IL-18) và tách caspase-1. Hơn nữa, GAS làm giảm tình trạng viêm tế bào thần kinh do thiếu máu cục bộ do tái tưới máu bằng cách điều chỉnh trục lncRNA NEAT1 / miR-22–3p. GAS làm giảm đáng kể tổn thương tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ bằng cách điều chỉnh trục lncRNA NEAT1 / miR-22–3p [204]. Vì vậy, GAS có thể được sử dụng như một nguồn tiềm năng thuốc để điều trị CIRI.

5.1.2. Tanshinon IIA

Tanshinon IIA là thành phần hoạt động chính của Salvia miltiorrhiza. Nó được sử dụng rộng rãi trong điều trị bệnh tim mạch và bệnh mạch máu não do tác dụng chống oxy hóa và cải thiện tuần hoàn của nó. Cai và cộng sự. [205] phát hiện ra rằng tanshinone IIA làm giảm hiệu quả sự biểu hiện IL-1β và IL-18 trong con đường truyền tín hiệu viêm NLRP3 và tác dụng của nó phụ thuộc vào liều lượng. Điều này cho thấy tanshinone IIA ức chế sự kích hoạt đường truyền tín hiệu NLRP3, do đó làm giảm tổn thương do thiếu hụt oxy-glucose/tái tưới máu trên tế bào BV-2 sau đột quỵ.

5.1.3. Leonurine

Leonurine TRONG Leonuri thảo dược cải thiện khả năng học tập và khả năng ghi nhớ của chuột bị thiếu máu não mãn tính và giảm biểu hiện NLRP3. Người ta suy đoán rằng mục đích bảo vệ dây thần kinh có thể đạt được thông qua tác dụng chống viêm. Việc kích hoạt NLRP3 đã thúc đẩy quá trình chuyển đổi tiền chất Caspase-1 thành Caspase-1 và thúc đẩy sản xuất IL-1β và IL-18, do đó gây ra một loạt phản ứng viêm. Leonurine có thể làm giảm phản ứng viêm trong mô não, giảm điểm thâm hụt thần kinh bằng cách ức chế quá trình pyroptosis của tế bào và có tác dụng bảo vệ thần kinh tốt [206].

5.1.4. Paeoniflorin

Paeoniflorin xuất phát từ thành phần chính của Paeoniae cơ số rubra. Paeoniflorin là thành phần hoạt chất chính trong tổng số glucoside của mẫu đơn (TGP), cũng có hoạt tính chống viêm và điều hòa miễn dịch tốt [207]. TGP và paeoniflorin cũng có nhiều hoạt tính dược lý khác nhau như chống co thắtthuốc giảm đau, Và sự giãn mạch [208]. Zulifiya Ekemu và cộng sự. phát hiện ra rằng sau khi tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ cấp tính, việc kích hoạt microglia và chứng pyroptosis tế bào thần kinh trong não là rõ ràng, việc kích hoạt NLRP3 đã tăng lên và Caspase-1 và IL-1β được điều chỉnh tăng [209]. Paeoniflorin làm giảm đáng kể điểm chức năng thần kinh, giảm đáng kể kích thước nhồi máu não, biểu hiện Iba1 được điều chỉnh giảm đáng kể và tình trạng tế bào thần kinh được cải thiện đáng kể. Ngoài ra, các biểu hiện của NLRP3, Caspase-1 và IL-1β đã giảm đáng kể sau khi can thiệp bằng paeoniflorin. Có ý kiến cho rằng paeoniflorin có thể làm giảm sự kích hoạt của microglia, ức chế chứng pyroptosis tế bào thần kinh và cải thiện tổn thương thần kinh qua trung gian ACI bằng cách ức chế sự kích hoạt NLRP3 và Caspase-1 [209].

5.1.5. Butylphtalit

L-butylphthalide lần đầu tiên được phân lập từ hạt cải xoong và sau đó nó có thể được tổng hợp một cách nhân tạo. Butylphtalit có một vai trò kép duy nhất, không chỉ có thể tái tạo lại vi tuần hoàn và tăng cường tái tưới máu do thiếu máu cục bộ, từ đó bảo vệ tính toàn vẹn của cấu trúc mạch máu, phục hồi đường kính mạch máu, tăng lưu lượng máu ở vùng thiếu máu cục bộ và số lượng xung quanh vi mạch, mà còn bảo vệ ty thể và giảm sự chết của tế bào, từ đó bảo vệ tính toàn vẹn của cấu trúc ty thể, cải thiện hoạt động của enzyme phức hợp ty thể IV, cải thiện hoạt động của enzyme ATP của ty thể và duy trì sự ổn định của màng ty thể [210]. Nghiên cứu mới nhất cho thấy butylphthalide có thể ảnh hưởng đến chứng pyroptosis ở chuột CIRI theo cách phụ thuộc vào liều lượng thông qua con đường truyền tín hiệu hồng cầu NLRP3.

5.1.6. Breviscapine

Breviscapine được chiết xuất từ Erigeron breviscapus (Vant.) Tay. -Mazz. Breviscapine là hỗn hợp của scutellarin chủ yếu chứa scutellarin với một lượng nhỏ scutellarin, có tác dụng làm giãn mạch máu não, giảm sức cản mạch máu não, tăng lưu lượng máu não, cải thiện vi tuần hoàn, chống lại bệnh tật. kết tập tiểu cầu. Nghiên cứu mới nhất cho thấy breviscapine ức chế đáng kể sự kích hoạt các tế bào viêm NLRP3 trong cơ thể. hồi hải mã của chuột CCI, điều chỉnh giảm sự biểu hiện của protein Caspase 1, IL-6 và IL-1β, ức chế sự kích hoạt protein Caspase-3 và ức chế apoptosis thần kinh. Điều này cho thấy rằng breviscapine có thể cải thiện đáng kể chức năng nhận thức của chuột CCI và giảm tổn thương bệnh lý của các tế bào thần kinh thiếu máu cục bộ, và cơ chế của nó có thể liên quan đến việc ức chế quá trình kích hoạt hồng cầu NLRP3 và con đường pyroptosis trong mô não [211].

5.1.7. Resveratrol

Resveratrol là một chất không chứa flavonoid hợp chất polyphenolic. Nó lần đầu tiên được phân lập từ rễ của Veratrum hoa lanvà resveratrol đã được tìm thấy ở hơn 700 loại thực vật. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng resveratrol đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh stress oxy hóa trong nhồi máu não, ức chế viêm và cải thiện trí não. bảo vệ thần kinh. Resveratrol điều chỉnh quá trình pyroptosis của mô não tái tưới máu do thiếu máu cục bộ chủ yếu thông qua việc điều hòa microglia NLRP3 inflammasome, Caspase-1 và ZO-1 [212].

5.1.8. Axit Salvianolic (SAFI)

Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng SAFI làm tăng đáng kể điểm thâm hụt thần kinh, giảm thể tích vùng nhồi máu, làm giảm tổn thương mô học đối với vỏ não và apoptosis tế bào thần kinh trong mô hình MCAO/R, tăng khả năng tồn tại của tế bào thần kinh và giảm quá trình apoptosis của tế bào thần kinh trong mô hình OGD. SAFI cũng đã điều chỉnh lại kiểu phân cực vi mô từ kiểu hình giống M1 sang kiểu hình giống M2 và ức chế sự kích hoạt của dòng hồng cầu NLRP3 và sự biểu hiện của các protein liên quan đến hồng cầu/pyroxia NLRP3 trong ống nghiệm và in vivo. Điều này cho thấy SAFI có thể phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh bằng cách giảm quá trình apoptosis của tế bào thần kinh, chuyển kiểu hình vi mô từ M1 sang M2 và ức chế trục hồng cầu/pyroptotic NLRP3 trong microglia [213].

5.1.9. Hispidulin

Hispidulin là một flavonoid hợp chất có nhiều đặc tính dược lý khác nhau và là một trong những thành phần hoạt động chính của nhiều loại Thuốc thảo dược Trung Quốc. Hispidulin có nhiều đặc tính dược lý, bao gồm chất chống oxy hóa, thuốc chống nấmchống ung thư, đặc tính chống loãng xương, chống viêm và chống đột biến. Nghiên cứu mới nhất cho thấy Hispidulin đã cải thiện triệu chứng thần kinh ở chuột sau IRI, đồng thời giảm kích thước vùng nhồi máu và phù não. Về mặt cơ học, herpidulin phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh in vivo và in vitro bằng cách ức chế bệnh pyroptosis qua trung gian NLRP3 bằng cách điều chỉnh đường dẫn tín hiệu AMPK/GSK3β [214].

5.1.10. Astragaloside IV

Cơ số xương cựa Có thể bổ sung sự thiếu hụt, tăng cường lá lách và dạ dày, thúc đẩy lưu thông máu và thúc đẩy lưu thông máu, và có thể điều trị các triệu chứng của Thiếu khí và thiếu máu [215]Astragaloside IV là một trong những thành phần hoạt động chính của Cơ số xương cựa và monome thành phần của xương cựa saponin. Nó thường được sử dụng làm tiêu chuẩn để kiểm tra chất lượng của xương cựa [216]. Astragaloside IV có nhiều loại hoạt động sinh họcvà phạm vi nghiên cứu liên quan đến nhiều cơ quan và mô như não, gan, tim, phổi, thận, dạ dày, ruột, mạch máu, v.v. [217][218][219] Nó có các hoạt động sinh học như chống viêm, chống vi-rút, chống apoptosis, thúc đẩy tăng sinh tế bào, điều tiết bệnh thỏ, điều hòa lượng đường trong máu, làm chậm lão hóa và ức chế ung thư [217][218][219]. Nghiên cứu trước đây của chúng tôi đã xác định astragaloside IV là một tác nhân bảo vệ thần kinh tiềm năng, đóng vai trò quan trọng trong điều trị IS. Ví dụ, nó có thể bảo vệ hàng rào máu não, cải thiện chuyển hóa năng lượng, ức chế quá trình apoptosis của tế bào thần kinh, ức chế phản ứng viêm, stress oxy hóa và phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh, từ đó cải thiện tình trạng thiếu máu não [220][221][222]. Về mặt pyroptosis, Tang et al. phát hiện ra rằng dòng siêu nhỏ NLRP3 đã được kích hoạt trong quá trình tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ ở chuột và việc ức chế dòng siêu nhỏ NLRP3 hoặc ức chế Caspase-1 ở hạ lưu của nó có thể làm giảm bớt tình trạng tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não ở chuột bị tổn thương [223]. Astragaloside IV có thể làm giảm điểm thiếu hụt thần kinh, giảm thể tích nhồi máu não và giảm nồng độ protein NLRP3, Caspase-1, pro-IL-1β, IL-1β, pro-IL-18 và IL-18 trong mô não và ức chế sự biểu hiện của protein NF-κB bị phosphoryl hóa. Điều này cho thấy astragaloside IV có tác dụng chống CIRI và cơ chế của nó có thể liên quan đến việc ức chế NF-κB sự phosphoryl hóa protein và sự ức chế kích hoạt hồng cầu NLRP3 [223]. Li và cộng sự. cũng phát hiện ra rằng astragaloside IV có thể làm giảm tổn thương não do thiếu oxy-thiếu máu cục bộ ở chuột sơ sinh và ức chế phản ứng viêm của mô não thiếu oxy-thiếu máu cục bộ và tế bào thần kinh vùng đồi thị HT22 ở chuột sơ sinh, có thể được tác động bằng cách điều chỉnh NLRP3 qua trung gian MMP-9/ Đường dẫn tín hiệu Caspase-1 [224].

5.1.11. Saponin Panax notoginseng (PNS)

Notoginseng Cơ số và Rhizoma là rễ khô và thân rễ của Panax notoginsen (Burk.) FH Chen, có hoạt động dược lý trong hệ thống máu, tim mạch, thần kinh và miễn dịch [225][226]. PNS là thành phần hoạt chất chính của nó, chứa nhiều loại saponin đơn phân, và các chế phẩm của nó như thuốc tiêm Xuesaitong được sử dụng rộng rãi trong phòng ngừa và điều trị các bệnh về tim mạch và mạch máu não. [227]. Các nghiên cứu trước đây và nghiên cứu hiện tại của chúng tôi đã chỉ ra rằng PNS có nhiều tác dụng dược lý khác nhau trong chấn thương não do thiếu máu cục bộ, chẳng hạn như chống huyết khối, chống viêm, chống oxy hóa, ức chế quá trình apoptosis của tế bào thần kinh não và cải thiện tổn thương hàng rào máu não [228][229][230][231]. Điều này cho thấy PNS có thể đóng vai trò bảo vệ trong tình trạng thiếu máu não thông qua nhiều mục tiêu. Các nghiên cứu gần đây đã phát hiện ra rằng PNS có thể ức chế sự kích hoạt của dòng siêu nhỏ NLRP3 và thúc đẩy có chọn lọc chứng giảm phân trong quá trình tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ ở chuột. Việc ức chế ty thể có thể đảo ngược tác dụng ức chế của PNS đối với hồng cầu NLRP3, cho thấy rằng ty thể làm trung gian tác dụng ức chế của PNS đối với hoạt hóa hồng cầu NLRP3 trong tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ. Ngoài ra, mức độ protein PINK1 và Parkin trong ty thể tăng lên trong quá trình tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ ở chuột và PNS có thể làm tăng thêm mức độ protein PINK1 và Parkin trong ty thể của mô não. Điều này cho thấy PNS có thể thúc đẩy quá trình giảm phân trong tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ thông qua con đường PINK1/Parkin [232]. Tóm lại, PNS thúc đẩy có chọn lọc tình trạng giảm thiểu thông qua con đường PINK1/Parkin, ức chế sự kích hoạt của dòng siêu nhỏ NLRP3 trong tái tưới máu não do thiếu máu cục bộ và làm giảm tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não.

5.2. Chiết xuất thực vật tự nhiên

5.2.1. Thuốc sắc Taohong Siwu (THSWD)

THSWD là một trong những đơn thuốc kinh điển để thúc đẩy tuần hoàn máu và loại bỏ ứ đọng máu, loại bỏ ứ máu và tái tạo máu mới được tạo ra bởi “Gương vàng y học” của Wu Qian thời nhà Thanh. Các nghiên cứu dược lý hiện nay đã xác nhận rằng các thành phần hoạt chất chính của THSWD bao gồm axit feruliccây rum màu vàng và polysaccharid. Trong số đó, axit ferulic có tác dụng dược lý như ức chế kết tập tiểu cầu, chống huyết khối, chống viêm và chống oxy hóa. Cây rum màu vàng có tác dụng chống thiếu máu não, chống thiếu máu cơ tim, chống huyết khối, chống oxy hóa, chống khối u và các tác dụng khác. Chu và cộng sự. phát hiện ra rằng THSWD đã cải thiện chức năng suy giảm thần kinh, thể tích nhồi máu não và hình thái mô não sau chấn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não và giảm đáng kể nồng độ protein DRP1, NLRP3, Caspase-1 và IL-1 β [233]. Nó chỉ ra rằng tác dụng điều trị của THSWD đối với bệnh nhồi máu não có liên quan đến việc ức chế con đường DRP1/NLRP3 liên quan đến bệnh pyroptosis. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy hàm lượng IL-1β và IL-18 trong nhóm THSWD đã giảm đáng kể và mức độ NLRP3, Caspase-1, Caspase-1 p10, ASC, TXNIP và GSDMD đã giảm. Việc phát hiện các đường truyền tín hiệu cho thấy THSWD làm giảm đáng kể mức biểu hiện của HMGB1/RAGE, TLR4/NF-κB, p38 BẢN ĐỒ và JNK ở vùng nửa tối. Tóm lại, THSWD làm giảm mức độ phản ứng viêm ở chuột MCAO/R, ức chế sự kích hoạt dòng siêu nhỏ NLRP3 ở chuột MCAO/R và GSDMD điều chỉnh giảm. THSWD có tác dụng ức chế chứng pyroptosis, có thể bị ảnh hưởng do ức chế các đường truyền tín hiệu HMGB1/TLR4/NF-kB và MAPK [234].

5.2.2. Viên nang Naoxinqing (NXQC)

Thành phần chính của NXQC là lá cây Diospyros kaki Thunb (lá hồng). Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng chiết xuất lá hồng có chứa flavonoid, axit hữu cơ và coumarin và các hóa chất khác có tác dụng chống viêm, chống oxy hóa, hạ huyết áp, hạ lipid máu, cải thiện cơ trơn mạch máu chức năng và huyết động chức năng. Thuốc đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh về tim mạch và mạch máu não [235][236][237]. Các nghiên cứu hiện tại đã chỉ ra rằng NXQC có thể cải thiện hiệu quả xơ cứng động mạch não và bảo vệ tổn thương thần kinh do thiếu máu não [238]. Min và cộng sự. nhận thấy rằng NXQC có thể cải thiện hiệu quả tình trạng suy giảm khả năng học tập sau thiếu máu não và tăng cường hoạt động của superoxide dismutase Và lactate dehydrogenase, tăng hàm lượng GSH và giảm hàm lượng malondialdehyde. NXQC cũng có thể điều chỉnh giảm các protein ASC, NLRP3 và Caspase-1 ở vùng hải mã và giảm đáng kể hàm lượng IL-18 và IL-1β. Họ cũng phát hiện ra rằng các tế bào dương tính với phân tử-1 kết dính tế bào nội mô tiểu cầu ở chuột nhảy đã tăng lên đáng kể sau khi can thiệp bằng NXQC, và mối nối giữa các tế bào đã chặt chẽ. Có ý kiến cho rằng NXQC có thể bảo vệ hiệu quả hình thái của vùng CA1 hồi hải mã của chuột nhảy, bảo vệ chức năng mạch máu não và sau đó ức chế chấn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ não [239].

5.2.3. Thuốc sắc Buyang Huanwu (BYHWD) và các biến thể của nó

BYHWD là một người nổi tiếng y học cổ truyền Trung Quốc công thức dùng để điều trị đột quỵ. Bài thuốc này lần đầu tiên được ghi lại trong cuốn “Y học kinh điển” của Vương Thanh Nhân vào thời nhà Thanh [240][241]. Nó là một đại diện xuất sắc của bài thuốc bổ khí và kích hoạt máu. Nó có chức năng bổ khí, thúc đẩy tuần hoàn máu và nạo vét các tài sản thế chấp. Các nghiên cứu y học dựa trên bằng chứng của nó đã cho thấy hiệu quả lâm sàng tốt [242][243]. Nghiên cứu trước đây của chúng tôi cho thấy BYHWD glycoside có thể cải thiện rối loạn chức năng thần kinh, giảm tổn thương tế bào thần kinh và ức chế bệnh pyroptosis tế bào thần kinh. Glycoside BYHWD là các hoạt chất được chiết xuất từ BYHWD, chủ yếu bao gồm astragaloside IV, paeoniflorin và amygdalin. Nó là thành phần hoạt chất dược lý chính giúp bổ thận và kích hoạt máu, đồng thời có thể điều trị chấn thương dây thần kinh do thiếu máu não cục bộ. [244]. Hơn nữa, chúng tôi quan sát thấy rằng glycosid BYHWD ức chế đáng kể sự biểu hiện của các protein NLRP3, ASC, pro-caspase-1, caspase-1 và IL-1β của con đường pyroptosis chính tắc qua trung gian NLRP3 [209]. Tóm lại, glycosid BYHWD phát huy tác dụng bảo vệ thần kinh bằng cách ức chế chứng pyroptosis tế bào thần kinh sau CIRI, có liên quan chặt chẽ đến sự điều chỉnh con đường pyroptotic cổ điển của NLRP3. Ngoài ra, Long Chi Thuốc sắc là một công thức thực nghiệm được BYHWD hình thành với đỉa và Achyranthes tứ xuyên. Nó đã được sử dụng trong điều trị lâm sàng cơn đột quỵ cấp tính trong nhiều năm và hiệu quả rất tốt [245]. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng Thuốc sắc Long Chi có tác dụng rõ rệt trong việc cải thiện các triệu chứng thần kinh ở chuột sau CIRI, duy trì trạng thái của các tế bào thần kinh trong mô não và giảm thể tích nhồi máu não. Về mặt can thiệp bệnh pyroptosis tế bào, Thuốc sắc Long Chi có thể cải thiện các triệu chứng của chuột sau CIRI và bảo vệ tổn thương tế bào thần kinh sau chấn thương bằng cách điều chỉnh giảm sự biểu hiện của protein Caspase-1 và IL-18 [245].

5.2.4. Đơn thuốc Yiqi Huoxue (YQHXP)

YQHXP bao gồm Angelicae Sinensis Cơ số, Cơ số Astragali, Thân rễ Chuanxiong, Bò Cạp, Leonuri Herba, Acori Tatarinowii Rhizoma, Borneolum Syntheticumvà đã đạt được kết quả lâm sàng tốt [246]. Các nghiên cứu trên động vật đã chỉ ra rằng YQHXP đã cải thiện điểm chức năng thần kinh và tỷ lệ nhồi máu não ở chuột, đồng thời làm giảm nồng độ IL-1β, TNF-α và IL-18 trong mô não và biểu hiện tương đối của P2RX7, Caspase-1, Caspase-11 và GSDMD trong mô não thiếu máu cục bộ. Sau khi can thiệp YQHXP, tình trạng viêm tiết ra và phù nề của mô não đã giảm đáng kể, hình thái tế bào và sự thoái hóa không bào thần kinh được cải thiện. Tóm lại, YQHXP có thể làm giảm tình trạng viêm mô não ở chuột bị đột quỵ do thiếu máu cục bộ cấp tính bằng cách ức chế chứng pyroptosis [247].

5.2.5. Thuốc sắc Shen Nao Fu Yuan (SNFYD)

SNFYD là liều thuốc hiệu quả điều trị đột quỵ do thiếu máu cục bộ dựa trên lý thuyết điều trị đồng thời thận và não. Thành phần của nó là: Cơ số xương cựa 30 gRehmanniae Cơ số Praeparata 10 g, quả ngô 10 g, Dioscoreae Thân rễ 15 g, Rhodiolae Crenulatae Radix Et Rhizoma 20 gVỏ núi 10 g, Angelicae Sinensis Cơ số 10 g, Paeoniae Cơ số Rubra 10 gpheretima 10 g [248]. Nó được kết hợp với một số lượng lớn các loại thuốc bổ khí, bổ sung tinh chất và tiếp thêm sinh lực cho thận, được kết hợp với việc kích hoạt máu và nạo vét tài sản đảm bảo. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sau khi lập mô hình OGD, PC12 bị hư hỏng đáng kể và các cytokine khác nhau trong quá trình pyroptosis đã tăng lên đáng kể [249]. Sau khi huyết thanh chứa SNFYD và INF39 can thiệp vào các tổn thương Tế bào PC12, hình thái và hoạt động của các tế bào PC12 đã được cải thiện và việc kích hoạt con đường pyroptosis NLRP3/Caspase-1 cũng bị suy yếu theo đó. Nó chỉ ra rằng sự ức chế con đường này có liên quan đến sự cải thiện trạng thái tế bào và cả SNFYD và INF39 đều có thể ức chế sự kích hoạt con đường này. Có ý kiến cho rằng SNFYD có thể làm giảm quá trình apoptosis gây viêm của các tế bào thần kinh bằng cách ức chế NLRP3/Caspase-1 và con đường pyroptosis xuôi dòng, từ đó bảo vệ mô thần kinh và đạt được mục đích điều trị nhồi máu não [250].

5.2.6. Các chiết xuất khác

Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng các loại thuốc chống huyết khối như heparin có thể cải thiện tổn thương phổi bằng cách ức chế bệnh pyroptosis. Ví dụ, Yang và cộng sự. phát hiện ra rằng heparin ức chế quá trình apoptosis của tế bào nội mô phổi bằng cách ngăn chặn hoạt hóa caspase-11 do hMGB1 LPS gây ra, đây có thể là một cách tiềm năng để điều trị tổn thương phổi do nhiễm trùng huyết [251]. Prathapan và cộng sự. phát hiện ra rằng nước dừa mềm có tác dụng chống oxy hóa và chống huyết khối trong nhồi máu cơ tim thực nghiệm người mẫu [252], trong khi nước dừa non có thể làm giảm đáng kể một số bệnh lý liên quan đến Bệnh Alzheimer [253]. Người ta chỉ ra rằng nước dừa có thể là một chất ức chế tiềm tàng bệnh pyroptosis và vai trò của nó trong việc điều chỉnh bệnh pyroptosis ở IS có thể được nghiên cứu trong tương lai.

L-arginine là một hợp chất hữu cơ có trong protamin với số lượng lớn [254]. Nó là tiền chất cho quá trình tổng hợp oxit nitric (NO), bảo vệ nội mô nguyên vẹn của mạch máu, hoạt động như một thuốc giãn mạch và một phân tử chống xơ vữa động mạch nội sinh [254][255]. Thí nghiệm trên động vật cho thấy L-arginine có thể phức tạp thuốc chống đông máu, chống đông máu và tiêu fibrin các hiệu ứng [255][256]. Ở chuột tăng huyết áp, Cylwik et al. tìm thấy rằng L-arginine có thể làm giảm huyết áp ở chuột và điều trị lâu dài giúp rút ngắn thời gian hòa tan cục máu đông và thời gian chảy máu, đồng thời ức chế kết tập tiểu cầu do collagen gây ra. Người ta đề nghị rằng L-arginine có tác dụng chống huyết khối ở chuột bị tăng huyết áp huyết khối tĩnh mạch một cách phức tạp [256]. Một nghiên cứu gần đây cho thấy L-arginine có thể là chất ức chế tiềm tàng bệnh pyroptosis: Tanuseputero et al. cho rằng L-arginine có thể ức chế một phần dòng siêu nhỏ NLRP3 để làm giảm nhiễm trùng huyết do nhiễm trùng huyết chấn thương thận cấp tính ở chuột [257]. Dựa trên tác dụng giãn mạch, chống huyết khối và ức chế các hoạt động gây sốt NLRP3 của L-arginine, người ta cho rằng L-arginine có thể có khả năng làm tăng lưu lượng máu ở vùng thiếu máu cục bộ và ức chế chứng pyroptosis ở IS.

Bản tóm tắt các sản phẩm tự nhiên điều chỉnh bệnh pyroptosis được trình bày trong ban 2.

ban 2. Tóm tắt các hợp chất tự nhiên điều hòa pyroptosis.

Sản phẩm tự nhiên Người mẫu/Bệnh tật Giống loài Các hiệu ứng Thẩm quyền giải quyết
Gastrodin Tắc/tái tưới máu động mạch não giữa (MCAO/R), thiếu oxy-glucose/tái oxy hóa (OGD/R) Rattus norvegicus và tế bào thần kinh vỏ não vành từ Rattus norvegicus Ức chế bệnh pyroptosis bằng cách điều hòa giảm NLRP3, các yếu tố gây viêm (IL-1β, IL-18) và caspase-1 bị cắt; điều chỉnh trục lncRNA NEAT1/miR-22–3p và trục lncRNA NEAT1/miR-22–3p [204]
Tanshinon IIA OGD/R Tế bào BV2 (microglia từ Mus musculus) Giảm sự biểu hiện của IL-1β và IL-18 trong con đường truyền tín hiệu viêm NLRP3 [205]
Leonurine MCAO Rattus norvegicus Giảm biểu hiện của NLRP3 [206]
Paeoniflorin MCAO Rattus norvegicus Ức chế mức độ NLRP3, Caspase-1 và IL-1β [209]
Butylphtalit MCAO Rattus norvegicus Điều chỉnh đường dẫn tín hiệu hồng cầu NLRP3 [210]
Breviscapine MCAO/R Rattus norvegicus Ức chế sự kích hoạt các tế bào viêm NLRP3 ở vùng đồi thị của chuột CCI, điều chỉnh giảm sự biểu hiện của protein Caspase 1, IL-6 và IL-1β, ức chế sự kích hoạt protein Caspase-3 [211]
Resveratrol MCAO/R Rattus norvegicus Điều chỉnh các dòng siêu nhỏ microglia NLRP3, Caspase-1 và ZO-1 [212]
axit salvianolic MCAO/R và OGD/R Rattus norvegicus và microglia từ Rattus norvegicus Ức chế sự kích hoạt của các dòng hồng cầu NLRP3 và sự biểu hiện của các protein liên quan đến dòng hồng cầu/pyroxia NLRP3 [213]
Hispidulin MCAO Rattus norvegicus Ức chế chứng pyroptosis qua trung gian NLRP3 bằng cách điều chỉnh đường truyền tín hiệu AMPK/GSK3β [214]
Astragaloside IV MCAO/R Rattus norvegicus Ức chế sự kích hoạt của dòng siêu nhỏ NLRP3; làm giảm nồng độ protein NLRP3, Caspase-1, pro-IL-1β, IL-1β, pro-IL-18 và IL-18 trong mô não; ức chế sự biểu hiện của protein NF-κB bị phosphoryl hóa [223]
Saponin Panax notoginseng MCAO/R Rattus norvegicus Điều chỉnh con đường PINK1/Parkin; ức chế sự kích hoạt của dòng siêu nhỏ NLRP3 [232]
Thuốc sắc Taohong Siwu MCAO Rattus norvegicus Giảm mức protein DRP1, NLRP3, Caspase-1 và IL-1 β [233]
Thuốc sắc Taohong Siwu MCAO/R Rattus norvegicus Ức chế đường dẫn tín hiệu HMGB1/TLR4/NF-kB và MAPK [234]
Viên nang Naoxinqing MCAO/R Meriones unguiculatus Điều chỉnh giảm các protein ASC, NLRP3 và Caspase-1; Giảm hàm lượng IL-18 và IL-1β. [239]
Thuốc sắc Buyang Huanwu MCAO/R Rattus norvegicus Ức chế sự biểu hiện của các protein NLRP3, ASC, pro-caspase-1, caspase-1 và IL-1β của con đường pyroptosis chính tắc qua trung gian NLRP3 [244]
Thuốc sắc long chi MCAO/R Rattus norvegicus Điều chỉnh giảm sự biểu hiện của protein Caspase-1 và IL-18 [245]
Đơn thuốc Yiqi Huoxue MCAO Rattus norvegicus Giảm mức IL-1β, TNF-α và IL-18 cũng như biểu hiện tương đối của P2RX7, Caspase-1, Caspase-11 và GSDMD [247]
Thuốc sắc Shen Nao Fu Yuan OGD Tế bào PC12 từ Rattus norvegicus Ức chế NLRP3/Caspase-1 [250]

6. Triển vọng

Nhóm nghiên cứu của chúng tôi từ lâu đã nghiên cứu chế độ chết tế bào được lập trình của nhiều nhóm tế bào khác nhau (chẳng hạn như tế bào thần kinh, tế bào vi mô và tế bào hình sao) trong đơn vị thần kinh mạch máu sau IS. Kết hợp với các báo cáo nghiên cứu khác, chúng tôi phát hiện ra rằng các chế độ chết tế bào khác nhau như apoptosis, ferroptosis và autophagy xảy ra sau IS, và hình thái của apoptosis và pyroptosis có những điểm tương đồng nhất định. Viêm thần kinh sau IS là quá trình bệnh lý quan trọng nhất dẫn đến chấn thương não, trong đó bệnh pyroptosis là một phần quan trọng của viêm thần kinh. Điều này cho thấy pyroptosis có tầm quan trọng bất thường trong quá trình chết tế bào được lập trình liên quan đến viêm thần kinh sau thiếu máu não. Các con đường truyền tín hiệu liên quan được kích hoạt bởi bệnh pyroptosis cũng giao nhau với các con đường chết tế bào được lập trình khác, cho thấy rằng việc phát triển thuốc nhắm vào bệnh pyroptosis là một cách quan trọng để điều trị IS.

Đối với nghiên cứu hiện tại, vẫn còn những lĩnh vực cần cải thiện: (1) Do các vấn đề về bình thường hóa và thống nhất trong mô hình động vật của nghiên cứu hiện tại, kết luận về bệnh pyroptosis ở các tế bào khác nhau của hệ thần kinh không nhất quán. Do đó, trong nghiên cứu trong tương lai về bệnh pyroptosis đòi hỏi một mô hình ổn định thống nhất và chuẩn hóa hơn trên mô hình động vật bị đột quỵ do thiếu máu cục bộ, mô hình này cũng có thể xác định tác dụng thực sự của thuốc chống pyroptosis. (2) Các nghiên cứu trong tương lai có thể xác minh tác dụng bảo vệ não lâu dài của các hợp chất tự nhiên và cơ chế điều chỉnh bệnh pyroptosis ở nhiều mô hình đột quỵ ở loài gặm nhấm và động vật có vú lớn. Trong thời gian tới cần quan tâm nhiều hơn đến dược động họcdược lực họcvà đặc tính độc tính của các hợp chất tự nhiên hiện đang điều chỉnh bệnh pyroptosis. (3) Ngoài ra, tác dụng hiệp đồng của sự kết hợp các hợp chất tự nhiên trong việc điều chỉnh bệnh pyroptosis trong đột quỵ thiếu máu não và tác dụng bảo vệ thần kinh trong việc ức chế viêm thần kinh cần được khám phá trong tương lai. (4) Nếu mọi kết quả đều thuận lợi thì bước tiếp theo là tiến hành các thử nghiệm lâm sàng tiềm năng chất thực vật để nghiên cứu tác dụng bảo vệ thần kinh của chúng đối với bệnh thiếu máu não cục bộ/đột quỵ (Ví dụ: nhóm hiện đang tiến hành thử nghiệm lâm sàng Naotai Fang trong điều trị bệnh mạch máu não nhỏ: ChiCTR1900024524).

7. Tóm tắt

Pyroptosis, như một cái chết tế bào được lập trình gây viêm, đóng một vai trò quan trọng trong quá trình bệnh lý của đột quỵ do thiếu máu cục bộ bằng cách gây chết tế bào và viêm thần kinh chủ yếu thông qua con đường pyroptotic cổ điển qua trung gian Caspase-1. Mối quan hệ giữa các con đường pyroptotic không chính tắc và IS vẫn chưa được làm rõ. Các cơ chế khác của chứng pyroptosis cần được nghiên cứu thêm trong tương lai. Hiện nay, các nghiên cứu đã xác nhận rằng nhắm mục tiêu ma túy các protein chính của con đường pyroptosis có thể làm giảm tổn thương não do thiếu máu cục bộ ở một mức độ nhất định, nhưng nghiên cứu của họ chủ yếu giới hạn ở các thí nghiệm trên tế bào và động vật và thiếu nghiên cứu lâm sàng chứng cớ. Do đó, nghiên cứu lâm sàng sâu hơn để khám phá cơ chế điều hòa bệnh pyroptosis ở IS dự kiến sẽ cung cấp các chiến lược điều trị mới và cơ sở lý thuyết để phòng ngừa và điều trị đột quỵ do thiếu máu cục bộ. Về việc điều hòa bệnh pyroptosis bằng các hợp chất tự nhiên, qua tổng quát hóa của chúng tôi, có thể thấy rằng các hợp chất thực vật tự nhiên có thể điều chỉnh tình trạng thiếu máu cục bộ não bằng cách điều chỉnh bệnh pyroptosis không chỉ trên một thành phần duy nhất. Các hợp chất thực vật tự nhiên đa thành phần cũng có thể được thấy là có tác dụng hiệp đồng tiềm năng trong việc điều chỉnh dòng viêm do pyroptosis gây ra. Điều này truyền cảm hứng cho chúng tôi nghiên cứu tác dụng điều chỉnh của các hợp chất tự nhiên khác nhau đối với tình trạng viêm thần kinh qua trung gian pyroptosis gây ra bởi các con đường truyền tín hiệu khác nhau trong tương lai.

Tuyên bố đóng góp quyền tác giả CRediT

Khai Lâm Dương: Khái niệm hóa, Phương pháp luận, Phân tích hình thức, Điều tra, Viết – bản thảo gốc; Lưu Đình Tăng: Khái niệm hóa, Phương pháp luận, Phần mềm, Phân tích chính thức, Điều tra, Viết – bản thảo gốc; Tăng Tấn Tông: Phương pháp luận, Phân tích chính thức, Điều tra; Đình Đình Bảo: Phương pháp luận, Phân tích chính thức, Điều tra, Viết – bản thảo gốc; Tiểu Viễn: Phương pháp luận, Phân tích chính thức, Điều tra; Vương Sơn Sơn: Phương pháp luận, Phân tích chính thức, Điều tra; Vương Tương: Phương pháp luận, Phân tích chính thức, Điều tra; Hạo Xu: Phương pháp luận, Phân tích chính thức, Điều tra; Kim Văn Ca: Khái niệm hóa, Phương pháp luận, Phân tích hình thức, Điều tra, Viết – đánh giá và chỉnh sửa.

Xung đột về tuyên bố lãi suất

Các tác giả tuyên bố rằng họ không có lợi ích tài chính hoặc mối quan hệ cá nhân cạnh tranh nào có thể ảnh hưởng đến công việc được báo cáo trong bài viết này.

Sự nhìn nhận

Công việc này được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia Trung Quốc (81774174), các Dự án nghiên cứu và phát triển trọng điểm quốc gia của Trung Quốc (KHÔNG. 2018YFC1704904), Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia tỉnh Hồ Nam, Trung Quốc (2020JJ5424 Và 2020JJ5442), Dự án Quỹ mở kỷ luật “Đôi hạng nhất” của Đại học Y học Trung Hoa Hồ Nam về Y học cổ truyền Trung Quốc và phương Tây tích hợp (2020ZXYJH08 Và 2020ZXYJH09), Dự án Quỹ Thanh niên Sở Giáo dục tỉnh Hồ Nam (21B0386).

Sự sẵn có của dữ liệu và tài liệu

Dữ liệu được sử dụng để hỗ trợ những phát hiện của nghiên cứu này được bao gồm trong bài viết.

Người giới thiệu

Chia sẻ trang này

NHỮNG BÀI VIẾT LIÊN QUAN

viVietnamese
Cuộn lên trên cùng