人參皂苷Rg1 對膿毒癥所致心肌損傷大鼠NF-κB 磷酸化水平及炎癥相關通路的影響

荊 忻 胡 文 沈 佳 羅彩琴 楊 波 荊 忱

（深圳市前海蛇口自貿區醫院重癥醫學科，深圳 518000）

膿毒癥是機體對各種感染反應失調而引起的全身炎癥反應，導致危及生命的器官功能障礙，具有發病率和病死率高、發病機制復雜、病情嚴重的特點，嚴重時會造成休克［1-2］。心肌功能障礙是膿毒癥的常見并發癥，臨床主要表現為心室擴張、舒張和收縮功能障礙［3］。但其發病機制尚不明確，目前認為可能與氧化應激、炎癥反應、細胞凋亡、內毒素及能量代謝等有關［4-6］。研究顯示心肌炎癥及炎癥信號持續激活是膿毒癥心功能障礙的起始環節［7］。Toll 樣受體4/核因子-κB（Toll-like receptor 4/nuclear factor-κB，TLR4/NF-κB）信號通路在免疫應答和炎癥反應早期扮演重要角色，尤其與心肌炎癥性損傷密切相關，NF-κB 通過誘導促炎因子IL-6、IL-1β、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）表達造成心肌損傷［8］。由于膿毒癥所致心肌損傷致死率高，同時缺乏安全有效的治療藥物，因此探討膿毒癥所致心肌損傷的發病機制和尋找治療藥物至關重要。人參皂苷Rg1是人參、三七的主要活性成分，具有抗炎、抗感染、抗腫瘤及免疫功能調節等作用［9］。大量研究表明人參皂苷Rg1 對膿毒癥具有很好的治療效果［10］。如卿城等［11］發現人參皂苷Rg1通過抑制IL-6、TNF-α表達保護脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）誘導的小鼠心肌細胞損傷。張振波等［12］發現人參皂苷Rg1單獨或聯合抗生素亞胺培南均能治療膿毒癥小鼠急性肺損傷，改善小鼠肺組織炎癥性浸潤、降低肺泡灌洗液NF-κB、IL-6、IL-1β、TNF-α水平。ZOU等［13］發現人參皂苷Rg1通過減弱膿毒癥小鼠炎癥反應及淋巴細胞凋亡提高小鼠存活率。人參皂苷Rg1對膿毒癥所致心肌損傷的保護機制仍未闡明，能否作為膿毒癥心肌損傷的治療用藥也需進一步研究。

因此，本研究通過盲腸結扎穿孔（cecal ligation and perforation，CLP）法構建大鼠膿毒癥心肌損傷模型及LPS 構建體外膿毒癥細胞模型，探究人參皂苷Rg1 對NF-κB 磷酸化水平及炎癥相關通路的影響，為進一步研究人參皂苷Rg1作為心肌功能障礙的治療用藥提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 SPF級8周齡雄性SD大鼠60只，體質量200～230 g，購自北京生物制品研究所有限責任公司，生產許可證號：SYXK（京）2020-0031。飼養環境為室溫23～25 ℃、標準濕度55%～60%、12 h/12 h晝夜交替、正常飼料飲水、分籠飼養。飼養1周后用于實驗。本研究經深圳市前海蛇口自貿區醫院倫理委員會批準（20201521）。

1.1.2 主要試劑和儀器 人參皂苷Rg1（寶雞市晨光生物科技有限公司）；瑞沙托維（TAK-242，上海源葉生物科技有限公司）；LPS（北京索萊寶生物科技有限公司）；Annexin V-FITC/PI雙染色法凋亡檢測試劑盒（大連寶生物工程有限公司）；IL-6、IL-1β、TNF-α ELISA 試劑盒（武漢博士德生物工程有限公司）；肌鈣蛋白Ⅰ（cardiac troponin Ⅰ，cTnⅠ）、肌酸激酶（creatine kinase，CK）、乳酸脫氫酶（lactate dehydrogenase，LDH）、天冬氨酸轉氨酶（aspartate aminotransferase，AST）ELISA 試劑盒（默沙克生物科技有限公司）；TLR4、NF-κB p65、p-NF-κB p65、p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen activated protein kinase，p38MAPK）、p-p38MAPK、核苷酸結合寡聚化結構域樣受體蛋白3（nucleotide binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）抗體（美國Selleck 公司）；二抗（北京博爾西科技有限公司）；RIPA 裂解液、BCA 蛋白濃度測定試劑盒（北京中杉金橋生物技術有限公司）；Thermo 酶標儀（上海熱電儀器有限公司）；組織包埋機（德國Leica公司）；臺式冰凍離心機（美國Beckman 公司）；Bio-Rad蛋白電泳儀、轉膜儀、凝膠成像儀（美國伯樂公司）；光學顯微鏡（日本Olympus公司）。

1.2 方法

1.2.1 大鼠分組及模型制作 60 只大鼠隨機分為6 組：假手術組（sham 組）、膿毒癥模型組（CLP 組）、人參皂苷Rg1 低劑量組（CLP+Rg1L組）、人參皂苷Rg1 中劑量組（CLP+Rg1M組）、人參皂苷Rg1 高劑量組（CLP+Rg1H組）、TLR4 信號通路抑制劑瑞沙托維（TAK-242）組（CLP+TAK-242 組），每組10 只。各組大鼠腹腔注射3%戊巴比妥鈉麻醉，固定后沿腹白線切開約2 cm，打開腹腔并找到盲腸，用3-0 絲線結扎盲腸遠端，22 號針頭穿刺兩處，輕輕擠壓盲腸將少量糞便擠至腹腔，還納盲腸，逐層縫合腹壁切口。sham 組僅探查盲腸不進行盲腸結扎穿孔。各組大鼠術后腹腔注射30 ml/kg 生理鹽水進行復蘇。48 h后大鼠出現活動減少、食欲減退，解剖發現腸腔粘連、水腫、出血，即為造模成功。CLP+Rg1L組、CLP+Rg1M組、CLP+Rg1H組腹腔注射5、10、20 mg/kg 人參皂 苷Rg1［14］，CLP+TAK-242 組腹腔注射3 mg/kg TAK-242；sham 組、CLP 組腹腔注射等量生理鹽水，于造模2 h、26 h、50 h 各給藥1 次，各組于末次給藥2 h 后麻醉大鼠測定血流動力學參數，隨后處死大鼠，檢測相應指標。

1.2.2 細胞分組及模型制作 將心肌細胞隨機分為6 組：對照組（control 組）、心肌細胞損傷組（LPS組）、LPS+Rg1L組、LPS+Rg1M組、LPS+Rg1H組、LPS+TAK-242 組。LPS+Rg1L組、LPS+Rg1M組、LPS+Rg1H組、LPS+TAK-242 組細胞培養基中分別加入終濃度為25、50、100 μmol/L 的人參皂苷Rg1 及10 μg/ml TAK-242預處理12 h，隨后與LPS組同時加入10 mg/L LPS 共培養6 h。control 組不進行藥物干預。培養結束后各組分別收集細胞和上清，檢測相應指標。

1.2.3 血流動力學參數測定 各組大鼠麻醉處理，右頸總動脈插管，PowerLab 系統測定平均動脈壓（mean arterial blood pressure，MABP）、左心室發展壓（left ventricular development pressure，LVDP）、心率（heart rate，HR）、左心室壓力最大上升/下降速率（maximal increase/decrease rate of left ventricular pressure，±dp/dtmax）。

1.2.4 HE 染色觀察大鼠心肌組織病理學改變

取出4%多聚甲醛固定的心肌組織，石蠟包埋，切3 μm 片，二甲苯脫蠟、蘇木精-伊紅染色、乙醇梯度脫水、二甲苯透明、中性膠封固，顯微鏡（×400）下觀察心肌細胞結構及排列情況。

1.2.5 Annexin V-FITC/PI 雙染法檢測大鼠心肌組織和H9C2 細胞凋亡 取大鼠心肌組織和H9C2 細胞，加入適量胰蛋白酶消化，70 μm 濾網過濾制成單細胞懸液，加入500 μl Binding Buffer 懸浮細胞，再各加入10 μl Annexin V-FITC 和PI避光孵育30 min，流式細胞儀檢測細胞凋亡，NovoExpressTM軟件分析。

1.2.6 ELISA檢測大鼠血清和H9C2細胞心肌酶指標及炎癥因子含量 取各組大鼠腹主動脈血和H9C2細胞，腹主動脈血離心后分離上清，H9C2細胞中加入1.0 ml PBS 冰上研磨，離心取上清，按ELISA試劑盒操作說明書進行包被、加樣、加抗體、顯色、終止反應，同時稀釋標準品，繪制標準曲線，酶標儀于450 nm 處檢測吸光度，代入曲線計算CK、LDH、AST、cTnⅠ、TNF-α、IL-6、IL-1β含量。

1.2.7 CCK-8 及EdU 染色檢測H9C2 細胞增殖能力 分別于24 h、48 h、72 h 取出培養的H9C2 細胞，10 μl/孔加入 CCK-8 溶液，每孔設3 個復孔，37 ℃培養2 h，酶標儀于450 nm 處檢測吸光度。調整細胞密度為3×105個/孔并接種于24孔板，培養24 h，按照EdU 染色試劑盒說明進行染色、固定、封片，LAS AF Lite圖像處理軟件進行統計分析。

1.2.8 RT-qPCR 檢測心肌組織TLR4、NF-κB p65、p38MAPK mRNA 表達 取大鼠心肌組織，采用Trizol法提取總RNA。將RNA 反轉錄為cDNA，采用SBRY super Mix 進行擴增，β-actin 作為內參。反應條件：95 ℃ 10 min，95 ℃ 30 s，60 ℃ 60 s，共40 個循環。2-ΔΔCt計算TLR4、NF-κB p65、p38MAPK mRNA相對表達。PCR 引物序列TLR4 F：5′-ACTGCTCTGATATGATCGATAGCTAT-3′；TLR4 R：5′-TCGATAGCTAGATCGATTAGCTATGATCTAG-3′；NF-κB p65 F：5′-TGTTTCCCCTCATCTTTCC-3′，NF-κB p65 R：5′-GTGGTATCTGTGCTTCTCTCC-3′。p38MAPK F：5′-TACGCTAGATTTAGCTATAGCTAGGCGAACTC-3′，p38MAPK R：5′-ATCGCTAGATCGATATATCGATCGTAGCTAGCTA-3′。β-actin F：5′-GGAGATTACTGTTAGGCTCCTA-3′；β-actin R：5′-GACTCATCGTACTCCTGCTTGCTG-3′。

1.2.9 Western blot 檢 測心肌 組織TLR4、NF-κB p65、p-NF-κB p65、p38MAPK、p-p38MAPK、NLRP3蛋白表達 取凍存的心肌組織，加入RIPA 裂解液，超聲勻漿提取總蛋白，BCA 蛋白檢測試劑盒測定蛋白濃度。將蛋白沸水浴變性，取等量變性蛋白進行SDS-PAGE 電泳，濕轉至PVDF 膜，5%脫脂牛奶封閉2 h，加入一抗TLR4、NF-κB p65、p-NF-κB p65、p38MAPK、p-p38MAPK、NLRP3（1∶2 000）4 ℃孵育過夜，TBST漂洗3次，加入二抗（1∶10 000）室溫孵育2 h，ECL化學發光劑顯影，以β-actin為內參，Image J軟件分析發光結果灰度。

1.3 統計學分析 采用SPSS16.0 軟件統計數據，Graphpad5.0 軟件制圖，計量資料以表示，數據間比較采用獨立t檢驗，P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 人參皂苷Rg1對心肌損傷大鼠的保護作用

2.1.1 各組大鼠MABP 和心功能變化 心功能指標檢測結果顯示，與sham 組相比，CLP 組大鼠MABP、LVDP×HR 和±dp/dtmax絕對值明顯降低（P<0.05）；與CLP 組相比，CLP+Rg1L組、CLP+Rg1M組、CLP+Rg1H組和CLP+TAK-242 組大鼠MABP、LVDP×HR 和±dp/dtmax絕對值均明顯升高（P<0.05，圖1、表1），且呈劑量依賴性。

表1 各組大鼠血流動力學參數比較（，n=10）Tab.1 Comparison of hemodynamic parameters of rats in each group（，n=10）

表1 各組大鼠血流動力學參數比較（，n=10）Tab.1 Comparison of hemodynamic parameters of rats in each group（，n=10）

Note：Compared with sham group，1）P<0.05；compared with CLP group，2）P<0.05.

圖1 各組大鼠心功能變化比較Fig.1 Comparison of changes in cardiac function of rats in each group

2.1.2 各組大鼠心肌組織病理學比較 HE 染色結果顯示，心肌細胞染成紫紅色，細胞核染成藍色。sham 組大鼠心肌細胞排列整齊，組織結構分布正常，未見間質水腫及炎癥細胞浸潤；CLP組心肌纖維排列紊亂、斷裂，束間隔增寬，細胞腫脹及壞死，可見大量炎癥細胞浸潤；CLP+Rg1L組、CLP+Rg1M組、CLP+Rg1H組和CLP+TAK-242 組上述病理損傷明顯減輕，心肌纖維排列稍紊亂，存在少量炎癥細胞浸潤，且人參皂苷Rg1劑量越高，心肌損傷緩解越明顯（圖2）。

圖2 各組大鼠心肌組織病理學比較（×400）Fig.2 Histopathological comparison of myocardial tissues of rats in each group（×400）

2.1.3 各組大鼠心肌組織細胞凋亡比較 Annexin V-FITC/PI 雙染法結果顯示，與sham 組相比，CLP 組大鼠細胞凋亡水平明顯升高（P<0.05）；與CLP 組相比，CLP+Rg1L組、CLP+Rg1M組、CLP+Rg1H組和CLP+TAK-242 組大鼠細胞凋亡水平明顯降低（P<0.05，圖3），且呈劑量依賴性。

圖3 各組大鼠心肌組織細胞凋亡比較Fig.3 Comparison of apoptosis in cardiomyocytes of rats in each group

2.1.4 各組大鼠血清心肌酶及肌鈣蛋白水平比較 ELISA結果顯示，與sham組相比，CLP組大鼠血清CK、LDH、AST 活力、cTn Ⅰ水平明顯升高（P<0.05）；與CLP 組相比，CLP+Rg1L組、CLP+Rg1M組、CLP+Rg1H組和CLP+TAK-242組大鼠血清CK、LDH、AST 活力、cTnⅠ水平明顯降低（P<0.05，表2），且呈劑量依賴性。

表2 各組大鼠心肌酶及肌鈣蛋白比較（，n=10）Tab.2 Comparison of myocardial enzymes and troponin of rats in each group（，n=10）

表2 各組大鼠心肌酶及肌鈣蛋白比較（，n=10）Tab.2 Comparison of myocardial enzymes and troponin of rats in each group（，n=10）

Note：Compared with sham group，1）P<0.05；compared with CLP group，2）P<0.05.

2.1.5 各組大鼠血清炎癥因子水平比較 ELISA結果顯示，與sham 組相比，CLP 組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平明顯升高（P<0.05）；與CLP 組相比，CLP+Rg1L組、CLP+Rg1M組、CLP+Rg1H組 和CLP+TAK-242 組TNF-α、IL-1β、IL-6 水平明顯降低（P<0.05，表3），且呈劑量依賴性。

表3 各組大鼠血清炎癥因子水平比較（，n=10，pg/ml）Tab.3 Comparison of serum inflammatory factors levels of rats in each group（，n=10，pg/ml）

表3 各組大鼠血清炎癥因子水平比較（，n=10，pg/ml）Tab.3 Comparison of serum inflammatory factors levels of rats in each group（，n=10，pg/ml）

Note：Compared with sham group，1）P<0.05；compared with CLP group，2）P<0.05.

2.2 人參皂苷Rg1對損傷心肌細胞的保護作用

2.2.1 各組細胞增殖能力比較 CCK-8結果顯示，與control組相比，LPS組細胞存活能力明顯降低（P<0.05）；與LPS 組相比，LPS+Rg1L組、LPS+Rg1M組、LPS+Rg1H組和LPS+TAK-242 組細胞存活能力明顯升高（P<0.05，圖4A）。EdU 染色結果（圖4B）顯示，與control 組相比，LPS 組細胞EdU 陽性比例明顯降低（P<0.05）；與LPS 組相比，LPS+Rg1L組、LPS+Rg1M組、LPS+Rg1H組和LPS+TAK-242組細胞EdU 陽性比例明顯升高（P<0.05），且呈劑量依賴性。

圖4 各組細胞存活能力比較Fig.4 Comparison of cell viability in each group

2.2.2 各組細胞凋亡能力比較 Annexin V-FITC/PI雙染法結果顯示，與control 組相比，LPS 組細胞凋亡水平明顯升高（P<0.05）；與LPS 組相比，LPS+Rg1L組、LPS+Rg1M組、LPS+Rg1H組和LPS+TAK-242組細胞凋亡水平明顯降低（P<0.05，圖5），且呈劑量依賴性。

圖5 各組細胞凋亡能力比較Fig.5 Comparison of cell apoptosis ability in each group

2.2.3 各組細胞炎癥因子水平比較 ELISA 結果顯示，與control 組相比，LPS 組細胞TNF-α、IL-1β、IL-6 水平明顯升高（P<0.05）；與LPS 組相比，LPS+Rg1L組、LPS+Rg1M組、LPS+Rg1H組和LPS+TAK-242組TNF-α、IL-1β、IL-6水平明顯降低（P<0.05，表4），且呈劑量依賴性。

表4 各組細胞炎癥因子水平比較（，n=10，pg/ml）Tab.4 Comparison of inflammatory factors levels in cells of each group（，n=10，pg/ml）

Note：Compared with control group，1）P<0.05；compared with LPS group，2）P<0.05.

2.3 人參皂苷Rg1 對大鼠心肌組織NF-κB 磷酸化水平及炎癥相關通路的影響 RT-qPCR 檢測各組大鼠心肌組織TLR4、NF-κB p65、p38MAPK mRNA表達，Western blot 檢測TLR4、p-NF-κB p65/NF-κB p65、p-p38MAPK/p38MAPK、NLRP3 蛋白水平發現，與sham 組相比，CLP 組TLR4、NF-κB p65、p38MAPK mRNA和TLR4、p-NF-κB p65/NF-κB p65、p-p38MAPK/p38MAPK、NLRP3 蛋白水平明顯上調（P<0.05）；與CLP 組相比，CLP+Rg1L組、CLP+Rg1M組、CLP+Rg1H組和CLP+TAK-242 組TLR4、NF-κB p65、p38MAPK mRNA和TLR4、p-NF-κB p65/NF-κB p65、p-p38MAPK/p38MAPK、NLRP3蛋白水平明顯下調（P<0.05，表5、表6、圖6），且呈劑量依賴性。

表5 各組大鼠心肌組織TLR4、NF-κB p65、p38MAPK mRNA表達比較（，n=10）Tab.5 Comparison of TLR4，NF-κB p65，p38MAPK mRNA expressions in myocardial tissues of rats in each group（，n=10）

表5 各組大鼠心肌組織TLR4、NF-κB p65、p38MAPK mRNA表達比較（，n=10）Tab.5 Comparison of TLR4，NF-κB p65，p38MAPK mRNA expressions in myocardial tissues of rats in each group（，n=10）

Note：Compared with sham group，1）P<0.05；compared with CLP group，2）P<0.05.

表6 各組大鼠心肌組織TLR4、p-NF-κB p65/NF-κB p65、p-p38MAPK/p38MAPK、NLRP3蛋白表達比較（，n=10）Tab.6 Comparison of protein expressions of TLR4，p-NF-κB p65/NF-κB p65，p-p38MAPK/p38MAPK and NLRP3 in myocardial tissues of rats in each group（，n=10）

表6 各組大鼠心肌組織TLR4、p-NF-κB p65/NF-κB p65、p-p38MAPK/p38MAPK、NLRP3蛋白表達比較（，n=10）Tab.6 Comparison of protein expressions of TLR4，p-NF-κB p65/NF-κB p65，p-p38MAPK/p38MAPK and NLRP3 in myocardial tissues of rats in each group（，n=10）

Note：Compared with sham group，1）P<0.05；compared with CLP group，2）P<0.05.

圖6 各組大鼠心肌組織TLR4、p-NF-κB p65/NF-κB p65、p-p38MAPK/p38MAPK、NLRP3蛋白表達Fig.6 Expressions of TLR4，p-NF-κB p65/NF-κB p65，pp38MAPK/p38MAPK，NLRP3 protein in myocardial tissues of rats in each group

2.4 人參皂苷Rg1 對膿毒癥所致心肌損傷的作用機制 給予CLP處理的心肌組織和LPS處理的心肌細胞不同劑量人參皂苷Rg1，觀察人參皂苷Rg1 對心肌組織細胞凋亡、心功能、心肌酶及炎癥相關通路的影響，分析人參皂苷Rg1 治療膿毒癥所致心肌損傷的可能機制，發現人參皂苷Rg1 能夠促進心肌細胞增殖并抑制凋亡；通過升高MABP、LVDP×HR和±dp/dtmax絕對值改善心臟功能；降低心肌酶CK、LDH、AST 活力及cTnⅠ水平減輕心肌損傷；降低TNF-α、IL-1β、IL-6、NLRP3水平抑制炎癥反應；同時NF-κB p65、p38MAPK 磷酸化水平降低。推斷人參皂苷Rg1 通過調控TLR4/NF-κB、p38MAPK 信號通路緩解膿毒癥所致心肌損傷（圖7）。

圖7 人參皂苷Rg1對膿毒癥所致心肌損傷的作用機制Fig.7 Mechanism of action of ginsenoside Rg1 on sepsisinduced myocardial injury

3 討論

膿毒癥是機體對感染反應失調，導致危及生命的組織損傷和器官功能障礙，其中心肌損傷是膿毒癥的常見器官功能障礙，但其發病機制復雜，涉及氧化應激、炎癥反應、免疫功能障礙及線粒體功能障礙等［15-17］。目前臨床常用腦鈉肽（brain natriuretic peptide，BNP）、cTnⅠ水平及超聲心動圖識別膿毒癥所致心肌功能障礙，尚無抑制心肌損傷的靶向藥物。人參皂苷Rg1 具有抑制炎癥反應、調節免疫功能及促進組織和血管再生等功效，廣泛用于各種心肌損傷疾病治療［18］。如重癥肺炎中，人參皂苷Rg1通過抑制TLR4/NF-κB 信號通路減輕炎癥反應和細胞凋亡，從而保護大鼠心肌組織［14］。心肌缺血再灌注損傷中，人參皂苷Rg1 通過抑制心肌細胞凋亡和調節能量代謝減輕心肌損傷和改善心臟功能［19］。糖尿病心肌病中，人參皂苷Rg1 通過抑制心肌細胞凋亡和炎癥反應改善糖尿病大鼠心肌功能［20］。本研究通過CLP 法構建大鼠膿毒癥心肌損傷模型及LPS 構建體外細胞膿毒癥模型，發現人參皂苷Rg1能阻斷心肌細胞凋亡，減輕細胞炎癥水平，增強心功能，從而改善心肌損傷。說明人參皂苷Rg1 對膿毒癥所致心肌損傷具有積極意義。

心肌纖維損傷壞死可增強心肌細胞膜通透性，大量釋放心肌酶進入血液，使CK、LDH、AST、cTnⅠ等心肌損傷標志物水平升高，其中CK、LDH 常作為反映心肌損傷程度的敏感指標，cTnⅠ是心肌收縮的調節蛋白，是檢測心肌損傷的重要指標；MABP、LVDP×HR 和±dp/dtmax等功能性指標水平降低，MABP 反映血管張力變化，HR×LVDP 代表心臟做功，±dp/dtmax絕對值大小反映心臟收縮和舒張功能強弱［21-22］。如李賡等［23］研究表明人參皂苷Rg1 能夠降低D-半乳糖所致小鼠心肌梗死面積和CK-MB、LDH 水平，有效防止心肌損傷。陳延勛等［24］發現人參皂苷Rg1通過平衡血管舒縮功能提高機體抗氧化酶活性，改善冠狀動脈粥樣硬化大鼠心功能。本研究中人參皂苷Rg1 能降低大鼠血清CK、LDH、AST活力、降低cTnⅠ水平，升高MABP、LVDP×HR 和±dp/dtmax水平，且呈劑量依賴性。說明人參皂苷Rg1能減輕心肌損傷，改善心功能。

膿毒癥中/晚期，大量炎癥因子釋放導致免疫細胞活性降低，其中TLR 通路研究最為廣泛，TLR4/NF-κB信號通路是膿毒癥致心肌損傷的重要通路之一。TLR4 受病原微生物攜帶的LPS 等物質刺激后可激活IL-1 受體相關激酶、TNF 受體相關因子6，進一步激活NF-κB 誘導酶使活化的NF-κB 發生核位移，誘導細胞釋放TNF-α、IL-1β、IL-6 等促炎因子。TNF-α、IL-6 能夠抑制Ca2+轉運、降解cTnⅠ、促進細胞凋亡、影響線粒體功能等，在心肌組織炎癥反應中扮演重要角色。另外，TLR4也可激活下游炎癥反應指標p38MAPK 磷酸化，活化的p38MAPK 不但能夠促進白細胞聚集、活化，促進細胞因子合成，還能調控炎癥級聯反應，最終參與膿毒癥介導的心肌損傷［25］。國內外也有大量報道證實TLR4/NF-κB、p38MAPK 信號通路活化參與膿毒癥肺損傷、心肌損傷及腎損傷等疾病發生［26-27］。如劉杰等［28］發現毛蕊異黃酮調控TLR4/p38MAPK 通路抑制心肌炎癥反應，減輕心肌病理改變，從而緩解膿毒癥大鼠心肌損傷。趙俊泉等［29］發現白果內酯通過抑制TLR4/NF-κB 信號通路，調節輔助性T 細胞1/2（helper T cell 1/2，Th1/Th2）平衡，減少炎癥介質釋放，改善膿毒癥大鼠急性肺損傷。ZHONG 等［30］發現TNF 超家族成員LIGHT 通過激活TLR4 Myd88 NF-κB 信號通路加重LPS誘導的膿毒癥相關急性腎損傷炎癥并促進腎臟損傷。本研究中人參皂苷Rg1能降低大鼠受損心肌組織和細胞炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6 及NLRP3 水平，同時抑制NF-κB p65、p38MAPK 蛋白磷酸化水平，說明人參皂苷Rg1 通過調節TLR4/NF-κB、p38MAPK 信號通路減輕損傷心肌組織和細胞炎癥程度。

綜上，人參皂苷Rg1 能夠抑制心肌組織細胞凋亡及炎癥水平，提高心功能，從而減輕膿毒癥所致心肌損傷，其機制可能與TLR4/NF-κB、p38MAPK 信號通路有關。