Neferine attenuates parkinson’s disease <italic style="font-style: italic">via</italic> modulating microglial pyroptosis mediated by ROS/NLRP3/Caspase-1 signaling pathway

LIU Fenfen; FENG Dan; LIU Yun; ZUO Fangya; GUO Xiuhong; LIU Yuqi; CHEN Lanlan; WANG Yujie; TIAN Jinyong

doi:10.16016/j.2097-0927.202509003

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Neferine attenuates parkinson’s disease via modulating microglial pyroptosis mediated by ROS/NLRP3/Caspase-1 signaling pathway

Neuroscience | 更新时间：2025-12-24

- Neferine attenuates parkinson’s disease via modulating microglial pyroptosis mediated by ROS/NLRP3/Caspase-1 signaling pathway
- Journal of Army Medical University Vol. 47, Issue 23, Pages: 2933-2942(2025)
- 作者机构：
  
  1.贵州中医药大学研究生院，贵州贵阳
  2.清镇市第一人民医院重症医学科，贵州贵阳
  3.遵义医科大学研究生院，贵州遵义
  4.贵州省人民医院全科医学科，贵州贵阳
- 作者简介：
  
  TIAN Jinyong， E-mail：tjy8877@163.com
- 基金信息：
  
  Corresponding author： TIAN Jinyong, E-mail： tjy8877@163.com(QZYY-2021-011);the 2020 Major Basic Research Project of Guizhou Provincial Department of Science and Technology （GuiKeHe JiChu［2020］1Z059） and the Scientific and technological Research Project for Traditional Chinese Medicine and Ethnic Medicine of Guizhou Provincial Bureall of Traditional Chinese Medicine(黔科合基础［2020］1Z059)
- DOI：10.16016/j.2097-0927.202509003
  CLC： R285.5;R322.81;R742.5
- Received：01 September 2025，
  
  Revised：2025-11-17，
  
  Accepted：24 November 2025，
  
  Published：15 December 2025
- 稿件说明：
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刘纷纷，冯丹，刘韵，等.甲基莲心碱通过抑制ROS/NLRP3/Caspase-1通路减少小胶质细胞焦亡并改善帕金森病神经炎症［J］.陆军军医大学学报，2025，47（23）：2933-2942.DOI：10.16016/j.2097-0927.202509003.

LIU F F，FENG D，LIU Y，et al.Neferine attenuates parkinson’s disease via modulating microglial pyroptosis mediated by ROS/NLRP3/Caspase-1 signaling pathway［J］.J Army Med Univ，2025，47（23）：2933-2942.DOI：10.16016/j.2097-0927.202509003.
刘纷纷，冯丹，刘韵，等.甲基莲心碱通过抑制ROS/NLRP3/Caspase-1通路减少小胶质细胞焦亡并改善帕金森病神经炎症［J］.陆军军医大学学报，2025，47（23）：2933-2942.DOI：10.16016/j.2097-0927.202509003. DOI：

LIU F F，FENG D，LIU Y，et al.Neferine attenuates parkinson’s disease via modulating microglial pyroptosis mediated by ROS/NLRP3/Caspase-1 signaling pathway［J］.J Army Med Univ，2025，47（23）：2933-2942.DOI：10.16016/j.2097-0927.202509003. DOI：

摘要

目的

证实甲基莲心碱（neferine，Nef）通过抑制活性氧（reactive oxygen species，ROS）/NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3， NLRP3）/Caspase-1通路介导的小胶质细胞焦亡，从而改善帕金森病（Parkinson’s disease，PD）症状。

方法

将小鼠小胶质细胞BV2分为对照组、脂多糖（lipopolysaccharides，LPS）-三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）组、LPS-ATP+Nef组，采用1 μg/mL LPS联合5 mmol/L ATP诱导小胶质细胞焦亡，对LPS-ATP诱导的小胶质细胞给予2 μmol/L Nef预处理。取18只10~12周龄C57BL/6雄性小鼠（体质量22~25 g），采用计算机随机数生成法将小鼠分为：对照组（

=6）、1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氢吡啶（1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrahydropyridine，MPTP）组（

=6）、MPTP+Nef组（

=6）。采用流式细胞仪检测细胞焦亡，CCK-8检测细胞活力，2'，7'-二氯荧光素二乙酸酯（2'，7'-Dichlorodihydrofluorescein diacetate，DCFH-DA）探针表征ROS，试剂盒检测丙二醛（malondialdehyde，MDA）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、谷胱甘肽（glutathione，GSH）。应用ELISA法及Western blot检测白介素1β（interleukin-1β，IL-1β）及白介素18（interleukin-18，IL-18），免疫荧光及免疫组化检测NLRP3及Caspase-1表达，免疫组化检测酪氨酸羟化酶（tyrosine hydroxylase，TH）蛋白表达。采用苏木素-伊红染色试剂盒观察脑组织病理学变化。采用小鼠神经功能缺损评分（modified neurological severity score，mNSS）评价小鼠神经功能损伤。

结果

LPS-ATP组与对照组相比，细胞活力降低（

0.002），细胞焦亡增加（

0.001），ROS（

0.001）、MDA（

0.001）、IL-1β（

0.001）、IL-18（

0.001）水平升高，NLRP3（

0.001）和Caspase-1（

0.001）表达上调，GSH水平（

0.001）和SOD活性（

0.001）降低。LPS-ATP+Nef组与LPS-ATP组比较，细胞活力增强（

=0.047），细胞焦亡减少（

0.001），ROS（

=0.002）、MDA（

0.001）、IL-1β（

0.001）、IL-18（

=0.004）水平降低，NLRP3（

0.001）及Caspase-1（

0.001）表达下调，GSH水平（

0.001）及SOD活性（

0.001）升高。小鼠实验表明：MPTP组与对照组相比，mNSS得分（

0.001）及组织ROS水平（

0.001）增加，TH蛋白下调（

0.001），NLRP3（

0.001）及Caspase-1（

0.001）表达上调，而Nef处理可明显抑制上述MPTP对小鼠的影响（

0.05）。在组织病理学方面，对照组小鼠海马神经元分布均匀，细胞核结构清晰，MPTP组表现为部分神经元肿胀，出现间质水肿、核萎缩，而MPTP+Nef组神经元损伤有所改善。

结论

Nef通过ROS/NLRP3/Caspase-1通路抑制小胶质细胞焦亡，从而有效改善PD神经炎症及组织损伤。

Abstract

Objective

To demonstrate that neferine (Nef) alleviates Parkinson’s disease (PD) by inhibiting microglial pyroptosis mediated through the reactive oxygen species (ROS)/NOD-like receptor protein 3 (NLRP3)/Caspase-1 pathway.

Methods

BV2 microglial cells were divided into: control group

lipopolysaccharides (LPS)-adenosine triphosphate (ATP) group

and LPS-ATP+Nef group. Pyroptosis was induced by 1 μg/mL LPS + 5 mmol/L ATP

with 2 mmol/L Nef pretreatment. Eighteen 10-12-week-old male C57BL/6 mice (22~25 g) were randomly assigned to: control (

=6)

1-methyl-4-phenyl-1

6-tetrahydropyridine (MPTP) (

=6)

and MPTP+Nef (

=6) groups. Detection methods included: flow cytometry for p

yroptosis

Cell Counting Kit-8 (CCK-8) for viability

7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH-DA) for ROS

commercial kits for malondialdehyde (MDA)

superoxide dismutase (SOD)

glutathione (GSH)

ELISA/Western blot for interleukin-1β (IL-1β)/IL-18

immunofluorescence/immunohistochemistry for NLRP3/Caspase-1

tyrosine hydroxylase (TH) immunohistochemistry

hematoxylin-eosin staining for neuropathology

and modified neurological severity score (mNSS).

Results

Versus control

LPS-ATP group showed decreased viability (

=0.002)

increased pyroptosis (

0.001)

elevated ROS (

0.001)/MDA (

0.001)/IL-1β (

0.001)/IL-18 (P

0.001)

upregulated NLRP3 (P

0.001)/Caspase-1 (

0.001)

and reduced GSH (

0.001)/SOD (

0.001). Nef treatment reversed these effects (all

0.05). According to the results of murine studies

compared with the control group

the MPTP group had increased mNSS (

0.001)/tissue ROS (

0.001)

downregulated TH (

0.001)

upregulated NLRP3 (

0.001)/Caspase-1 (

0.001). Nef treatment significantly attenuated the MPTP-induced deleterious effects (

0.05). Histopathological analysis revealed that control group exhibited uniformly distributed hippocampal neurons with distinct nuclear morphology; MPTP group showed neuronal swelling

interstitial edema

and nuclear atrophy; MPTP+Nef group demonstrated ameliorated neuronal damage.

Conclusion

Nef inhibits microglial pyroptosis

via

ROS/NLRP3/Caspase-1 axis

ameliorating PD neuroinflammation and pathology.

关键词

Keywords

references

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Neferine attenuates parkinson’s disease via modulating microglial pyroptosis mediated by ROS/NLRP3/Caspase-1 signaling pathway

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