NLRP3炎症小体与IL-1β、TNF-α在痛风性关节炎急性发作中的相关性研究

[摘要]"目的"分析NOD-样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NOD-like"receptor"pyrin"domain"containing"3，NLRP3）炎症小体与促炎因子白细胞介素（interleukin，IL）-1β、肿瘤坏死因子（tumor"necrosis"factor，TNF）-α在急性痛风性关节炎发病过程中的相关性。方法"选取2023年6月至2024年7月温州市中医院收治的急性痛风性关节炎76例患者为病例组，选择同期体检的53名健康者为对照组。通过实时荧光定量聚合酶链反应（real-time"quantitative"polymerase"chain"reaction，RT-PCR）监测NLRP3炎症小体、凋亡相关斑点样蛋白（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表达水平，并使用酶联免疫吸附测定（enzyme-linked"immunosorbent"assay，ELISA）法检测上述蛋白的浓度。结果"病例组患者的尿酸、C反应蛋白（C-reactive"protein，CRP）及红细胞沉降率（erythrocyte"sedimentation"rate，ESR）高于对照组（Plt;0.001），病例组患者的NLRP3、ASC、Caspase-1表达量高于对照组（Plt;0.001）。病例组患者的IL-1β、IL-18与TNF-α的血清含量高于对照组（Plt;0.05）。Pearson相关性结果表明，NLRP3炎症小体的活性与IL-1β、TNF-α水平呈正相关；多因素Logistic"回归分析显示，尿酸、CRP、ESR、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18及TNF-α均为痛风性关节炎急性发作的重要影响因子（Plt;0.05）。结论"通过抑制NLRP3炎症小体的激活或其下游炎性因子的释放，可有效减轻痛风性关节炎的炎症反应，缓解症状和预防关节损伤。

[关键词]"痛风性关节炎；NLRP3炎症小体；相关性

[中图分类号]"R274""""""[文献标识码]"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

痛风的主要临床特征是痛风性关节炎，其病因在于尿酸盐在关节内的沉积，引发炎症反应，并可能对关节和骨骼组织造成损害[1]。痛风性关节炎是慢性高尿酸血症的直接后果[2]。急性发病期患者可伴发烧、头痛等全身性症状[3]。研究表明痛风的发生不仅与代谢异常紧密相关，还涉及到炎症反应及免疫机制的作用，特别是NOD-样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NOD-like"receptor"pyrin"domain"containing"3，NLRP3）炎症小体的活化及其后续白细胞介素（interleukin，IL）-1β与肿瘤坏死因子（tumor"necrosis"factor，TNF）-α的释放[4]。本研究通过实时荧光定量聚合酶链反应（real-time"quantitative"polymerase"chain"reaction，RT-PCR）和蛋白质印迹法，检测外周血单核细胞中NLRP3炎症小体的mRNA和蛋白水平，探讨NLRP3与IL-18、IL-1β、TNF-α在痛风性关节炎发病过程中的相关性。

1""对象与方法

1.1""研究对象

选取2023年6月至2024年7月温州市中医院收治的76例急性痛风性关节炎患者作为病例组，其中，男43例，女33例，年龄22～78岁，平均（42.19±11.02）岁，均符合美国风湿病学会（American"College"of"Rheumatology，ACR）[5]的痛风分类标准。纳入标准：①年龄≥18岁；②发病时间≤5d；③患者均签署知情同意书。排除标准：①合并类风湿关节炎、骨关节炎等其他类型关节炎病症者；②合并心力衰竭、肝肾功能不全、恶性肿瘤等其他全身性疾病者；③处于妊娠期及哺乳期妇女；④存在严重的精神障碍或无法进行有效沟通的患者。另选取同期体检健康者53名作为对照组。其中，男27名，女26名，年龄21～80岁，平均（37.78±10.21）岁，对照组实验室指标正常，无相关病史，排除感染和自身免疫性疾病。两组研究对象均在入院后次日清晨采集5ml外周血。本研究经温州市中医院医学伦理委员会批准（伦理审批号：WTCM-H-2018070）。

1.2""试剂与仪器

Varioskan"LUX全自动酶标仪（澳大利亚Tecan"公司）、Centrifuge"5430/5430"R低速离心机（美国Eppendorf"公司）、DHP-9012电热恒温培养箱、–80℃低温冰箱、可调节移液器，酶联免疫吸附法（enzyme-linked"immunosorbent"assay，ELISA）RT-PCR试剂盒。L-18、IL-1β、TNF-α及HMGB1酶联免疫吸附测定试剂盒。

1.3""检测方法

提取RNA样本测定浓度，反转录为cDNA。利用RT-qPCR技术，以GAPDH（北京"CWBIO"康为世纪公司）为内参，定量分析NLRP3、ASC、半胱氨酸蛋白酶-1（Caspase-1）、IL-1β和IL-18的mRNA表达。PCR反应体积20μl，含cDNA、引物、SYBR混合物和水。反应条件为95℃初始变性2min，随后40个循环（95℃"5s，60℃"30s），最后进行融解曲线分析。结果用校正CT值表示mRNA表达水平。采用ELISA对标本中的IL-1β、TNF-α浓度进行精确测定。

1.4""统计学方法

采用SPSS"26.0统计学软件对数据进行处理分析，计量资料以均数±标准差（nbsp;）表示，组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析，计数资料以例数（百分率）[n（%）]表示，组间比较采用χ2检验。相关分析采用Pearson分析，Plt;0.05为差异有统计学意义。

2""结果

2.1""两组研究对象的一般资料比较

两组研究对象的年龄、性别等基本信息比较，差异无统计学意义（Pgt;0.05）；病例组的尿酸、C反应蛋白（C-reactive"protein，CRP）及红细胞沉降率（erythrocyte"sedimentation"rate，ESR）指标高于对照组（Plt;0.001），见表1。

lt;0.001

lt;0.001

2.2""两组研究对象的相关指标比较

病例组患者的NLRP3、ASC及Caspase-1表达量明显高于对照组，差异有统计学意义（Plt;0.001）。病例组的IL-1β、IL-18及TNF-α含量高于对照组（Plt;0.001），见表2。

2.3""病例组的NLRP3炎症小体与IL-1β、TNF-α的相关性

Pearson"相关性分析结果表明，NLRP3炎症小体的活性与其下游的IL-1β、TNF-α水平呈正相关（r=0.789，0.836，Plt;0.05），见表3。

2.4""痛风性关节炎急性发作影响因素的多因素Logistic回归分析

多因素Logistic"回归分析显示，尿酸、CRP、ESR、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18及TNF-α均是痛风性关节炎急性发作的影响因素（Plt;0.001），见表3。

3""讨论

急性痛风性关节炎由尿酸单钠晶体沉积引起，导致剧烈的疼痛、炎症和肿胀，通常发生在中年男性身上，常见于第一跖趾关节，并常在夜间发作[6-7]。该病与高尿酸血症密切相关，后者可能源于尿酸氧化酶活性降低、URAT1基因突变及高嘌呤饮食[8]。炎症和免疫机制在痛风发病中起重要作用，特别是固有免疫中的模式识别受体，其中NLRP3是NLR家族的一个关键分子[9-10]。

炎症小体是一种在免疫细胞激活后形成的大型分子复合物，可激活Caspase-1，促进IL-1β和IL-18成熟，介导细胞焦亡[12]。近年来，炎症小体的研究成为免疫学领域的热点。在急性痛风性关节炎中，TNF-α和IL-1β是关键的前炎症细胞因子[13-14]。IL-1β主要由活化的巨噬细胞产生，但也可能来自其他类型的细胞[15]。别嘌呤醇通过抑制黄嘌呤氧化酶活性降低尿酸浓度，且与抑制NLRP3炎症小体的上调有关[16]。β-羟基丁酸通过抑制NLRP3的活化缓解痛风症状[17-18]。

本研究病例组患者的尿酸、CRP和ESR水平升高。痛风性关节炎患者的血尿酸水平升高，主要是由于尿酸生成过多或排泄减少[19]。高尿酸血症是痛风的主要原因，尿酸盐晶体的沉积可引发急性炎症反应[20]。高嘌呤饮食和乙醇摄入可增加尿酸生成并抑制其排泄，进一步提高血尿酸水平。在痛风急性发作期间，CRP水平升高，反映急性炎症的存在。NLRP3炎症小体的激活促进IL-1β和TNF-α等细胞因子的释放，这些因子促进CRP的合成[21]。CRP主要由肝脏合成，在炎症刺激下，其水平升高。ESR作为全身性炎症的敏感指标，其升高表明体内存在广泛的炎症反应。在痛风急性期，炎症扩散至全身，导致ESR水平升高。免疫系统的激活产生大量炎性介质和免疫复合物，提高ESR水平[22]。

NLRP3炎症小体由NLRP3、ASC和Caspase-1组成，对炎症反应至关重要。研究显示痛风患者的NLRP3、ASC和Caspase-1表达水平及IL-1β、IL-18和TNF-α含量均高于健康人[23]。本研究Pearson相关性分析表明NLRP3炎症小体与IL-1β、TNF-α间存在正相关，证实其激活状态与这些细胞因子表达量升高密切相关。NLRP3炎症小体激活是提升IL-1β和IL-18表达的关键机制。释放的IL-1β和IL-18进一步加剧炎症反应，吸引更多免疫细胞至炎症区域。这些激活的免疫细胞释放TNF-α等促炎因子，形成正反馈机制，持续放大炎症响应。IL-1β、IL-18和TNF-α展现出明显协同效应，共同驱动炎症发展和持续。IL-1β和IL-18促进TNF-α生成，而TNF-α通过核因子-κB通路反馈性地促进NLRP3炎症小体激活。

本研究多因素Logistic回归分析结果显示，尿酸、CRP、ESR、NLRP3、ASC、Caspase-1、IL-1β、IL-18和TNF-α等多种因素均对痛风性关节炎急性发作有影响。高尿酸血症被视为诱发痛风性关节炎的关键因素。尿酸结晶沉积直接激活NLRP3炎症复合体，促进IL-1β、IL-18和TNF-α等细胞因子分泌，引发急性炎症反应[24]。在痛风性关节炎急性期，随着炎症加剧，CRP和ESR水平升高，形成恶性循环。NLRP3炎症复合体在这一病理过程中发挥核心作用，尿酸结晶沉积直接激活该复合体，促进Caspase-1激活和IL-1β、IL-18成熟释放，启动并维持炎症过程。IL-1β、IL-18和TNF-α在炎症过程中协同作用，共同推动炎症发展和持续，并通过NF-κB信号通路等机制反馈性地激活NLRP3炎症复合体，加剧炎症状态。

综上，NLRP3炎症小体在痛风性关节炎急性发作中起关键作用，通过激活IL-1β和TNF-α等炎症因子，促进炎症反应的级联放大，这为痛风性关节炎的治疗提供潜在靶点。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突。

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（收稿日期：2024–08–18）

（修回日期：2024–11–04）