摘要
糖尿病足溃疡（DFU）是由神经病变、血管病变和感染共同作用所致的慢性难愈性创面。持续过度炎症反应是阻碍创面愈合的核心因素。核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）炎症小体作为炎症反应的关键传感器，其激活可诱导细胞焦亡并释放大量促炎因子（如白细胞介素-1β、白细胞介素-18），在DFU的发生发展中发挥核心作用。该文综述了NLRP3炎症小体通过介导巨噬细胞表型失衡、中性粒细胞外诱捕网（NETs）形成、氧化应激、血管生成障碍等多种机制促进溃疡形成与恶化；同时探讨了中医药通过靶向调控NLRP3及其相关通路，以减轻炎症反应、促进组织修复的应用潜力与分子机制。
关键词
糖尿病是最常见的慢性代谢性疾病之一，全球患者人数已超过5.5亿，其中每年约有1860万人罹患糖尿病足溃疡（diabetic foot ulcer，DFU）[1]。DFU不仅发生率高且极难愈合，显著增加患者的截肢风险及死亡率，还导致沉重的经济负担[2]。DFU的发病机制复杂，涉及长期高血糖引起的代谢紊乱、血管病变等多种病理因素[3]。失控的免疫炎症反应是导致溃疡迁延不愈的核心环节。核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor protein 3，NLRP3）炎症小体的异常激活与免疫应答失控、促炎因子过度释放相关，可诱发细胞焦亡并形成慢性炎症恶性循环[4]。研究证实其异常激活与DFU的发生发展密切相关[5]，使其成为DFU治疗的新靶点。中医药具有多靶点、整体调节的优势，其通过调控NLRP3炎症小体来改善氧化应激、促进血管生成、抑制细胞焦亡等过程，在DFU治疗中展现出巨大潜力。本文对NLRP3炎症小体在DFU中的作用机制及中医药的干预现状进行综述。
1 NLRP3炎症小体的结构和功能
NLRP3炎症小体是先天免疫系统中一种重要的多蛋白复合物，由NLRP3蛋白、含半胱天冬酶募集结构域的凋亡相关斑点样蛋白（apoptosis-associated speck-like protein containing a caspase recruitment domain，ASC）和半胱天冬酶-1（Caspase-1）组成，其主要功能是识别病原体或细胞损伤信号后激活炎症反应，广泛参与感染防御、自身免疫性疾病及代谢紊乱等病理过程[6-7]。其激活遵循经典的两步模式：启动阶段涉及核因子κB（nuclear factor kappa-B，NF-κB）介导的NLRP3和pro-IL-1β转录上调；激活阶段则由病原体相关分子模式（pathogen-associated molecular patterns，PAMP）或损伤相关分子模式（damage-associated molecular patterns，DAMP）触发，通过引起活性氧（reactive oxygen species，ROS）爆发、K+外流等事件，促使NLRP3寡聚化并募集ASC与pro-caspase-1，形成炎症小体复合体[8]。该复合体还可招募NIMA相关激酶7[NIMA （never in mitosis gene a）-related kinase7，NEK7]以介导NLRP3亚基间相互作用，激活的Caspase-1通过自剪切成熟，进而切割白细胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-18前体，引发强烈的炎症反应[9]。大量证据表明NLRP3炎症小体在多种炎症相关疾病中发挥关键作用[10]。
2 NLRP3炎症小体在DFU发病中的核心作用
2.1 巨噬细胞表型失衡
在高糖环境下，代谢物苯丙酮酸局部累积，作为DAMP被巨噬细胞CD36受体识别并内吞[11]。苯丙酮酸通过增强NLRP3蛋白稳定性并抑制其溶酶体降解途径，使巨噬细胞处于“预激活”状态，导致Caspase-1活化及IL-1β等促炎因子大量释放，极化M1型巨噬细胞，形成“高糖-代谢紊乱-NLRP3激活-炎症放大”的恶性循环[12]。
2.2 中性粒细胞外诱捕网的形成
高糖环境诱导中性粒细胞外诱捕网（neutrophil extracellular traps，NETs）过度形成，释放的组蛋白及DAMPs进一步激活炎症反应，上调NLRP3表达并促进其通路激活[13]。NLRP3炎症小体活化后释放的IL-1β可趋化更多中性粒细胞至创面，并刺激其释放NETs，形成自我放大的“NETs-NLRP3”恶性循环，持续加剧组织损伤。研究证实，抑制NLRP3/Caspase-1/Gasdermin D（GSDMD）信号通路可有效阻断NETs形成，减轻DFU的严重程度[14]。
2.3 氧化应激与抗氧化通路失调
ROS异常积累是NLRP3炎症小体的经典激活因子[15]。细胞通过激活核因子E2相关因子2（nuclear factor erythroid-2-related factor 2，Nrf2）等内源性抗氧化通路以应对ROS攻击。Nrf2激活后启动血红素加氧酶1（heme oxygenase1，HO-1）等抗氧化酶表达，清除ROS并维持氧化还原稳态[16]。DFU中该保护机制常受损，导致NLRP3信号过度活化。研究证实，通过药物手段激活Nrf2/HO-1通路可有效抑制高糖诱导的NLRP3炎症小体激活，减轻内皮细胞损伤[17]。
2.4 血管生成障碍
NLRP3炎症小体激活通过直接破坏内皮细胞和抑制促血管生成信号通路，导致DFU血管生成障碍。一方面，NLRP3活化后切割GSDMD，引起内皮细胞焦亡，直接损伤血管壁；另一方面，NLRP3激活显著抑制血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）信号通路，减少新生血管形成。研究发现泛素羧基末端水解酶L3（recombinant ubiquitin carboxyl terminal hydrolase L3，UCHL3）通过去泛素化作用稳定转录因子叉头框M1蛋白（forkhead box M1，FOXM1）蛋白，后者直接促进VEGF转录[18]。UCHL3的上调不仅可增强FOXM1/VEGF促血管生成信号，还可直接抑制NLRP3炎症小体激活，在大鼠模型中有效缓解DFU进展[19]。
2.5 线粒体自噬失调
糖尿病环境下，高糖及慢性炎症导致线粒体自噬功能失调，导致功能紊乱的线粒体大量堆积，释放ROS强烈激活NLRP3炎症小体[20]。活化的NLRP3炎症小体通过Caspase-1调节第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因（phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten，PTEN）诱导假定激酶1（PTEN induced putative kinase1，PINK1）蛋白，进一步抑制线粒体自噬，加剧线粒体损伤[21]。这种循环放大机制是导致DFU组织能量危机与持续炎症的重要原因。
2.6 内质网应激
高糖状态下，晚期糖基化终末产物（advanced glycation end products，AGEs）堆积、钙稳态失衡及ROS过量生成等因素破坏内质网稳态，引发内质网应激[22]。持续的内质网应激通过其关键感应蛋白激活下游NF-κB等炎症通路。活化的NF-κB不仅能启动NLRP3和pro-IL-1β转录，还可直接诱导NLRP3炎症小体组装和激活，导致Caspase-1活化及IL-1β、IL-18等促炎因子的成熟与释放，加剧局部炎症反应[23]。
2.7 细胞焦亡
细胞焦亡是NLRP3炎症小体活化后介导的组织炎症性和破坏性死亡的关键终末效应。NLRP3炎症小体激活后募集并激活Caspase-1，活化的Caspase-1切割GSDMD蛋白，其N端片段在细胞膜上成孔，引起细胞渗透性肿胀并破裂；同时Caspase-1加工IL-1β和IL-18前体，使其成熟并释放[24]。焦亡不仅直接造成皮肤细胞损失，阻碍再上皮化，更会大量释放促炎因子，极度放大局部炎症信号。研究证实，抑制NLRP3可有效减少细胞焦亡，并加速糖尿病伤口愈合[25]。
3 中医药干预NLRP3炎症小体的策略与机制
中医药以其多成分、多靶点的整体调节优势，为干预NLRP3炎症小体复杂网络提供了独特策略。多种中药活性成分及复方通过靶向NLRP3炎症小体的不同环节发挥治疗作用，其核心机制总结见表1。
3.1 上游调控：抑制NLRP3的启动信号
3.1.1 抗氧化应激
激活Nrf2信号通路是核心策略。芒果苷和紫檀芪通过调节巨噬细胞中的Nrf2/HO-1通路，减少ROS积累与NLRP3活化[26-27]。旋覆花提取物通过调控NRF2/环氧化酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）/NLRP3信号轴，同步上调Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白-1（kelch-like epichlorohydrin-associated protein-1，Keap1）、HO-1、醌氧化还原酶-1（NQO1）等抗氧化蛋白，下调COX-2、NF-κB、IL-1β等促炎因子，促进创面转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）和α-平滑肌肌动蛋白（α-smooth muscle actin，α-SMA）的表达，兼具抗氧化、抗炎和促进组织修复三重功效[28]。槲皮素在抑制NLRP3及炎症因子的同时，还表现出促进内皮细胞增殖和迁移的优势[29]。薯蓣皂苷通过减少ROS堆积，直接抑制NLRP3的持续激活，并下调GSDMD，阻断了细胞焦亡通路[30]。
3.1.2 缓解内质网应激
解毒生肌膏能有效下调糖尿病创面组织中内质网应激关键标志物及硫氧还蛋白互作蛋白（thioredoxin interacting protein，TXNIP）的表达，导致下游NLRP3、ASC、IL-1β和IL-18的表达同步降低[31]。黄芪甲苷和环黄芪酚能抑制ROS相关内质网应激，通过调节单磷酸腺苷激活的蛋白激酶（AMPK）活性抑制TXNIP/NLRP3通路激活，从而改善内皮功能障碍[32]。
表1中药活性成分/复方通过NLRP3炎症小体治疗DFU的作用机制
3.1.3 抑制NF-κB启动信号通路
姜黄素作为NF-κB的天然抑制剂，能有效抑制NLRP3炎症小体启动阶段，同时通过强大的抗氧化能力抑制ROS介导的NLRP3炎症小体激活阶段[33]。地榆乙醇提取物则通过抑制磷酸化NF-κB的表达及核转位，降低巨噬细胞内NLRP3、Caspase-1和IL-1β的表达，促进巨噬细胞表型向修复型转化[34]。
3.2 中游调控：直接干预NLRP3炎症小体组装与活化
生肌化瘀膏在DFU小鼠模型中表现出多靶点调控作用，协同上调多巴胺能受体并下调环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）以抑制NLRP3炎症小体和趋化因子受体4[chemokine （C-X-C motif） receptor 4，CXCR4]表达，从而调节炎症和氧化应激；同时增加血管紧张素II 1型受体和δ-阿片受体的表达，通过神经活性配体-受体相互作用，驱动神经肽和血管活性因子之间的动态平衡，体现了中医药多系统调节的优势[35]。
3.3 下游调控：抑制NLRP3活化及效应机制
3.3.1 抑制炎症通路的活化与细胞焦亡
芍药苷通过抑制CXCR2阻断NLRP3和NF-κB信号传导[36]。五谷虫提取物显著抑制NLRP3/Caspase-1/GSDMD通路，阻断细胞焦亡进程[37]。薰衣草精油通过抑制Caspase-11介导的巨噬细胞焦亡，降低GSDMD表达[38]。二氢杨梅素通过阻断巨噬细胞中NLRP3炎症小体活化，促进创面愈合[39]。藤黄醇则通过抑制磷酸肌醇3-激酶（phosphoinositide3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（phospho-protein kinase B，Akt）/NF-κB通路，下调炎症因子分泌，抑制NLRP3介导的焦亡，同时改善血管生成[40]。
3.3.2 调节免疫细胞功能
白及多糖通过调控巨噬细胞功能发挥多重作用：降低巨噬细胞浸润标志物CD68表达，抑制巨噬细胞招募与活化；下调NLRP3炎症小体及相关炎症因子表达；促进血管生成标志物CD31表达，实现抑制有害炎症与促进组织修复再生的统一[41]。
3.4 复方药物的多通路协同效应
紫朱软膏在降低NLRP3和Caspase-1表达的同时，上调胞葬作用关键蛋白表达，逆转巨噬细胞的“胞葬逃逸”[42]。湿润烧伤膏通过抑制关键桥梁分子TXNIP表达，阻断TXNIP/NLRP3/Caspase-1信号通路传导[43]。冲和膏通过上调p-Akt/Akt和磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（phospho-mammalian target of rapamycin，p-mTOR）/mTOR信号，抑制过度自噬并下调NLRP3炎症小体活化，促进血管生成和组织重塑[44]。回阳生肌汤通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ），抑制NF-κB/信号转导及转录激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）/NLRP3信号通路，减轻炎症反应，抑制细胞凋亡[45]。桂龙丸通过阻断TLR4/NLRP3介导的细胞焦亡促进创面愈合[46]。烟酰胺核苷与白藜芦醇联用通过调节未折叠蛋白反应和抑制细胞焦亡发挥协同治疗作用[47]。
4 讨论与展望
本文系统阐述了NLRP3炎症小体作为DFU慢性炎症核心调控者的多重机制，并揭示了中医药通过多靶点、多通路协同干预该网络的独特潜力。调控NLRP3信号网络是阻断DFU炎症恶性循环、促进愈合的关键，而中医药的整体观恰与其复杂的病理机制高度匹配。然而，该领域研究仍面临诸多挑战。关于NLRP3炎症小体与DFU的机制研究多集中于细胞/动物模型，缺乏高质量临床转化证据。中药成分复杂、作用靶点多元，未来应整合代谢组学、网络药理学构建及分子动力学模拟等手段，精准阐明其靶向NLRP3炎症小体防治DFU的物质基础与作用机制，推动其临床转化与应用。