NLRP3炎癥小體與IL-1β、TNF-α在痛風性關節(jié)炎急性發(fā)作中的相關性研究

[摘要]"目的"分析NOD-樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3（NOD-like"receptor"pyrin"domain"containing"3，NLRP3）炎癥小體與促炎因子白細胞介素（interleukin，IL）-1β、腫瘤壞死因子（tumor"necrosis"factor，TNF）-α在急性痛風性關節(jié)炎發(fā)病過程中的相關性。方法"選取2023年6月至2024年7月溫州市中醫(yī)院收治的急性痛風性關節(jié)炎76例患者為病例組，選擇同期體檢的53名健康者為對照組。通過實時熒光定量聚合酶鏈反應（real-time"quantitative"polymerase"chain"reaction，RT-PCR）監(jiān)測NLRP3炎癥小體、凋亡相關斑點樣蛋白（apoptosis-associated"speck-like"protein，ASC）、半胱氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）、IL-1β、IL-18及TNF-α的mRNA表達水平，并使用酶聯(lián)免疫吸附測定（enzyme-linked"immunosorbent"assay，ELISA）法檢測上述蛋白的濃度。結果"病例組患者的尿酸、C反應蛋白（C-reactive"protein，CRP）及紅細胞沉降率（erythrocyte"sedimentation"rate，ESR）高于對照組（Plt;0.001），病例組患者的NLRP3、ASC、Caspase-1表達量高于對照組（Plt;0.001）。病例組患者的IL-1β、IL-18與TNF-α的血清含量高于對照組（Plt;0.05）。Pearson相關性結果表明，NLRP3炎癥小體的活性與IL-1β、TNF-α水平呈正相關；多因素Logistic"回歸分析顯示，尿酸、CRP、ESR、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18及TNF-α均為痛風性關節(jié)炎急性發(fā)作的重要影響因子（Plt;0.05）。結論"通過抑制NLRP3炎癥小體的激活或其下游炎性因子的釋放，可有效減輕痛風性關節(jié)炎的炎癥反應，緩解癥狀和預防關節(jié)損傷。

[關鍵詞]"痛風性關節(jié)炎；NLRP3炎癥小體；相關性

[中圖分類號]"R274""""""[文獻標識碼]"A""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2024.35.005

Study"on"the"correlation"between"NLRP3"inflammasome"and"IL-1β，"TNF-α"in"acute"attacks"of"gouty"arthritis

ZENG"Xiaoshuai1，"LI"Huihui2，"WU"Huiming1，"LIU"Haifeng1

1.Department"of"Orthopaedics，"Wenzhou"Hospital"of"Traditional"Chinese"Medicine，"Wenzhou"325000，"Zhejiang，"China;"""""""2."Department"of"Orthopaedics，"Ruian"People’s"Hospital，"Ruian"325000，"Zhejiang，"China

[Abstract]"Objective"To"analyze"the"correlation"between"NOD"like"receptor"pyrin"domain"containing"3"（NLRP3）"inflammasome"and"pro-inflammatory"factors"interleukin"（IL）-1β"and"tumor"necrosis"factor（TNF"）-α"in"the"pathogenesis"of"acute"gouty"arthritis."Methods"From"June"2023"to"July"2024，"76"patients"in"Wenzhou"Hospital"of"Traditional"Chinese"Medicine"with"acute"gouty"arthritis"were"selected"as"case"group，"and"53"healthy"individuals"as"control"group."The"mRNA"expression"levels"of"NLRP3"inflammasome，"apoptosis-associated"speck-like"protein"（ASC），"Caspase-1，"IL-1β，"IL-18，"TNF-α"were"monitored"using"real-time"fluorescence"quantitative"real-time"fluorescence"quantitative"（PCR），"and"concentrations"ofnbsp;these"proteins"were"determined"using"enzyme-linked"immunosorbent"assay"（ELISA）."Results"Age，"gender，"and"other"data"were"similar"between"both"groups"（Pgt;0.05）."levels"of"uric"acid，"C-reactive"protein"（CRP），"and"erythrocyte"sedimentation"rate"（ESR）"in"case"group"were"higher"than"those"in"control"group"（Plt;0.001）."Expression"of"NLRP3，"ASC，"and"Caspase-1"were"also"higher"（Plt;0.001）."Serum"levels"of"IL-1β，"IL-18，"and"TNF-α"were"higher"in"case"group"（Plt;0.05）."NLRP3"inflammasome"activity"correlated"positively"with"IL-1β"and"TNF-α."Multivariate"Logistic"regression"showed"uric"acid，"CRP，"ESR，"NLRP3，"ASC，"Caspase-1，"IL-1β，"IL-18，"and"TNF-α"were"important"factors"for"acute"gouty"arthritis"attacks"（Plt;0.05）."Conclusion"By"inhibiting"activation"of"NLRP3"inflammasome"or"release"of"downstream"inflammatory"factors，"inflammatory"response"of"gouty"arthritis"can"be"effectively"reduced，"thereby"alleviating"symptoms"and"preventing"joint"damage.

[Key"words]"Gouty"arthritis;"NLRP3"inflammasome;"Relevance

痛風的主要臨床特征是痛風性關節(jié)炎，其病因在于尿酸鹽在關節(jié)內的沉積，引發(fā)炎癥反應，并可能對關節(jié)和骨骼組織造成損害[1]。痛風性關節(jié)炎是慢性高尿酸血癥的直接后果[2]。急性發(fā)病期患者可伴發(fā)燒、頭痛等全身性癥狀[3]。研究表明痛風的發(fā)生不僅與代謝異常緊密相關，還涉及到炎癥反應及免疫機制的作用，特別是NOD-樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3（NOD-like"receptor"pyrin"domain"containing"3，NLRP3）炎癥小體的活化及其后續(xù)白細胞介素（interleukin，IL）-1β與腫瘤壞死因子（tumor"necrosis"factor，TNF）-α的釋放[4]。本研究通過實時熒光定量聚合酶鏈反應（real-time"quantitative"polymerase"chain"reaction，RT-PCR）和蛋白質印跡法，檢測外周血單核細胞中NLRP3炎癥小體的mRNA和蛋白水平，探討NLRP3與IL-18、IL-1β、TNF-α在痛風性關節(jié)炎發(fā)病過程中的相關性。

1""對象與方法

1.1""研究對象

選取2023年6月至2024年7月溫州市中醫(yī)院收治的76例急性痛風性關節(jié)炎患者作為病例組，其中，男43例，女33例，年齡22～78歲，平均（42.19±11.02）歲，均符合美國風濕病學會（American"College"of"Rheumatology，ACR）[5]的痛風分類標準。納入標準：①年齡≥18歲；②發(fā)病時間≤5d；③患者均簽署知情同意書。排除標準：①合并類風濕關節(jié)炎、骨關節(jié)炎等其他類型關節(jié)炎病癥者；②合并心力衰竭、肝腎功能不全、惡性腫瘤等其他全身性疾病者；③處于妊娠期及哺乳期婦女；④存在嚴重的精神障礙或無法進行有效溝通的患者。另選取同期體檢健康者53名作為對照組。其中，男27名，女26名，年齡21～80歲，平均（37.78±10.21）歲，對照組實驗室指標正常，無相關病史，排除感染和自身免疫性疾病。兩組研究對象均在入院后次日清晨采集5ml外周血。本研究經溫州市中醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準（倫理審批號：WTCM-H-2018070）。

1.2""試劑與儀器

Varioskan"LUX全自動酶標儀（澳大利亞Tecan"公司）、Centrifuge"5430/5430"R低速離心機（美國Eppendorf"公司）、DHP-9012電熱恒溫培養(yǎng)箱、–80℃低溫冰箱、可調節(jié)移液器，酶聯(lián)免疫吸附法（enzyme-linked"immunosorbent"assay，ELISA）RT-PCR試劑盒。L-18、IL-1β、TNF-α及HMGB1酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒。

1.3""檢測方法

提取RNA樣本測定濃度，反轉錄為cDNA。利用RT-qPCR技術，以GAPDH（北京"CWBIO"康為世紀公司）為內參，定量分析NLRP3、ASC、半胱氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）、IL-1β和IL-18的mRNA表達。PCR反應體積20μl，含cDNA、引物、SYBR混合物和水。反應條件為95℃初始變性2min，隨后40個循環(huán)（95℃"5s，60℃"30s），最后進行融解曲線分析。結果用校正CT值表示mRNA表達水平。采用ELISA對標本中的IL-1β、TNF-α濃度進行精確測定。

1.4""統(tǒng)計學方法

采用SPSS"26.0統(tǒng)計學軟件對數據進行處理分析，計量資料以均數±標準差（nbsp;）表示，組間比較采用t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析，計數資料以例數（百分率）[n（%）]表示，組間比較采用χ2檢驗。相關分析采用Pearson分析，Plt;0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2""結果

2.1""兩組研究對象的一般資料比較

兩組研究對象的年齡、性別等基本信息比較，差異無統(tǒng)計學意義（Pgt;0.05）；病例組的尿酸、C反應蛋白（C-reactive"protein，CRP）及紅細胞沉降率（erythrocyte"sedimentation"rate，ESR）指標高于對照組（Plt;0.001），見表1。

lt;0.001

lt;0.001

2.2""兩組研究對象的相關指標比較

病例組患者的NLRP3、ASC及Caspase-1表達量明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（Plt;0.001）。病例組的IL-1β、IL-18及TNF-α含量高于對照組（Plt;0.001），見表2。

2.3""病例組的NLRP3炎癥小體與IL-1β、TNF-α的相關性

Pearson"相關性分析結果表明，NLRP3炎癥小體的活性與其下游的IL-1β、TNF-α水平呈正相關（r=0.789，0.836，Plt;0.05），見表3。

2.4""痛風性關節(jié)炎急性發(fā)作影響因素的多因素Logistic回歸分析

多因素Logistic"回歸分析顯示，尿酸、CRP、ESR、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18及TNF-α均是痛風性關節(jié)炎急性發(fā)作的影響因素（Plt;0.001），見表3。

3""討論

急性痛風性關節(jié)炎由尿酸單鈉晶體沉積引起，導致劇烈的疼痛、炎癥和腫脹，通常發(fā)生在中年男性身上，常見于第一跖趾關節(jié)，并常在夜間發(fā)作[6-7]。該病與高尿酸血癥密切相關，后者可能源于尿酸氧化酶活性降低、URAT1基因突變及高嘌呤飲食[8]。炎癥和免疫機制在痛風發(fā)病中起重要作用，特別是固有免疫中的模式識別受體，其中NLRP3是NLR家族的一個關鍵分子[9-10]。

炎癥小體是一種在免疫細胞激活后形成的大型分子復合物，可激活Caspase-1，促進IL-1β和IL-18成熟，介導細胞焦亡[12]。近年來，炎癥小體的研究成為免疫學領域的熱點。在急性痛風性關節(jié)炎中，TNF-α和IL-1β是關鍵的前炎癥細胞因子[13-14]。IL-1β主要由活化的巨噬細胞產生，但也可能來自其他類型的細胞[15]。別嘌呤醇通過抑制黃嘌呤氧化酶活性降低尿酸濃度，且與抑制NLRP3炎癥小體的上調有關[16]。β-羥基丁酸通過抑制NLRP3的活化緩解痛風癥狀[17-18]。

本研究病例組患者的尿酸、CRP和ESR水平升高。痛風性關節(jié)炎患者的血尿酸水平升高，主要是由于尿酸生成過多或排泄減少[19]。高尿酸血癥是痛風的主要原因，尿酸鹽晶體的沉積可引發(fā)急性炎癥反應[20]。高嘌呤飲食和乙醇攝入可增加尿酸生成并抑制其排泄，進一步提高血尿酸水平。在痛風急性發(fā)作期間，CRP水平升高，反映急性炎癥的存在。NLRP3炎癥小體的激活促進IL-1β和TNF-α等細胞因子的釋放，這些因子促進CRP的合成[21]。CRP主要由肝臟合成，在炎癥刺激下，其水平升高。ESR作為全身性炎癥的敏感指標，其升高表明體內存在廣泛的炎癥反應。在痛風急性期，炎癥擴散至全身，導致ESR水平升高。免疫系統(tǒng)的激活產生大量炎性介質和免疫復合物，提高ESR水平[22]。

NLRP3炎癥小體由NLRP3、ASC和Caspase-1組成，對炎癥反應至關重要。研究顯示痛風患者的NLRP3、ASC和Caspase-1表達水平及IL-1β、IL-18和TNF-α含量均高于健康人[23]。本研究Pearson相關性分析表明NLRP3炎癥小體與IL-1β、TNF-α間存在正相關，證實其激活狀態(tài)與這些細胞因子表達量升高密切相關。NLRP3炎癥小體激活是提升IL-1β和IL-18表達的關鍵機制。釋放的IL-1β和IL-18進一步加劇炎癥反應，吸引更多免疫細胞至炎癥區(qū)域。這些激活的免疫細胞釋放TNF-α等促炎因子，形成正反饋機制，持續(xù)放大炎癥響應。IL-1β、IL-18和TNF-α展現(xiàn)出明顯協(xié)同效應，共同驅動炎癥發(fā)展和持續(xù)。IL-1β和IL-18促進TNF-α生成，而TNF-α通過核因子-κB通路反饋性地促進NLRP3炎癥小體激活。

本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示，尿酸、CRP、ESR、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18和TNF-α等多種因素均對痛風性關節(jié)炎急性發(fā)作有影響。高尿酸血癥被視為誘發(fā)痛風性關節(jié)炎的關鍵因素。尿酸結晶沉積直接激活NLRP3炎癥復合體，促進IL-1β、IL-18和TNF-α等細胞因子分泌，引發(fā)急性炎癥反應[24]。在痛風性關節(jié)炎急性期，隨著炎癥加劇，CRP和ESR水平升高，形成惡性循環(huán)。NLRP3炎癥復合體在這一病理過程中發(fā)揮核心作用，尿酸結晶沉積直接激活該復合體，促進Caspase-1激活和IL-1β、IL-18成熟釋放，啟動并維持炎癥過程。IL-1β、IL-18和TNF-α在炎癥過程中協(xié)同作用，共同推動炎癥發(fā)展和持續(xù)，并通過NF-κB信號通路等機制反饋性地激活NLRP3炎癥復合體，加劇炎癥狀態(tài)。

綜上，NLRP3炎癥小體在痛風性關節(jié)炎急性發(fā)作中起關鍵作用，通過激活IL-1β和TNF-α等炎癥因子，促進炎癥反應的級聯(lián)放大，這為痛風性關節(jié)炎的治療提供潛在靶點。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–08–18）

（修回日期：2024–11–04）