藏红花素通过抑制JAK2/STAT3信号通路减轻脑缺血再灌注大鼠海马神经元损伤

李晓蕾 ,  朱海生 ,  麻瑞娟 ,  姚利 ,  胡科 ,  冯丽娜 ,  王旭东

康复学报 ›› 2024, Vol. 34 ›› Issue (03) : 242 -250.

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康复学报 ›› 2024, Vol. 34 ›› Issue (03) : 242 -250. DOI: 10.3724/SP.J.1329.2024.03005
基础研究

藏红花素通过抑制JAK2/STAT3信号通路减轻脑缺血再灌注大鼠海马神经元损伤

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Crocin Alleviates Hippocampal Neuron Injury in Rats with Cerebral Ischemia-Reperfusion by Inhibiting JAK2/STAT3 Signaling Pathway

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摘要

目的 研究藏红花素(CRO)对脑缺血再灌注(CI/R)大鼠海马神经元损伤的影响并探索其潜在机制。 方法 将144只雄性SD大鼠按照随机数字表法分为假手术(Sham)组,模型(CI/R)组,CRO低、中、高剂量(CRO-L、CRO-M、CRO-H)组和尼莫地平(NMP)组6组,每组24只。采用线栓法制备CI/R大鼠模型,各组分别于造模前7 d开始1次/d腹腔注射(ip)给药(CRO-L、CRO-M、CRO-H组分别ip给药10、20、40 mg/kg,NMP组ip给药1 mg/kg,Sham组和CI/R组ip给予生理盐水5 mL/kg)。再灌注24 h后,通过Morris水迷宫实验检测大鼠学习记忆能力,TTC染色检测脑梗死率,HE染色法行海马CA1区和CA3区神经元病理学检查,TUNEL染色法行海马CA1区和CA3区神经元凋亡检查,ELISA法检测海马组织白细胞介素-1β(IL-1β)、IL-8、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,Western blot法检测海马组织Janus激酶2/信号转导与转录激活子3(JAK2/STAT3)信号通路相关蛋白相对表达量。 结果 与Sham组比较,CI/R组学习记忆能力明显降低,脑梗死率明显升高(P<0.05);海马CA1区和CA3区神经元呈现数量减少、间隙增大、空泡样变、核膜核仁边界模糊、炎性细胞浸润等病理改变,凋亡率明显升高(P<0.05);海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量明显升高(P<0.05);p-JAK2、p-STAT3、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、激活型半胱氨酸蛋白酶-3(cleaved Caspase-3)相对表达量和p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3、Bax/Bcl-2表达比值均明显升高,Bcl-2相对表达量明显降低(P<0.05)。与CI/R组比较,CRO-M组、CRO-H组和NMP组大鼠学习记忆能力显著改善、脑梗死率明显降低(P<0.05);海马CA1区和CA3区神经元病理学改变明显改善、凋亡率明显降低(P<0.05);海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量明显降低(P<0.05);p-JAK2、p-STAT3、HMGB1、Bax、Cleaved Caspase-3相对表达量和p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3、Bax/Bcl-2表达比值均明显降低(P<0.05)。CRO上述作用呈现一定的剂量依赖性,且CRO-H组对CI/R大鼠学习记忆能力、海马CA1区和CA3区神经元病理学改变和凋亡率、炎症因子含量、JAK2/STAT3信号通路相关蛋白表达的影响显著优于NMP组(P<0.05)。 结论 CRO可能通过抑制JAK2/STAT3信号通路活化,减轻炎症和神经元凋亡,从而对CI/R大鼠海马神经元损伤起到保护作用。

Abstract

Objective To investigate the effect of Crocin (CRO) on rats with hippocampal neuron cerebral ischemia reperfusion (CI/R) injury and explore its potential mechanism. Methods A total of 144 male SD rats were selected and randomly divided into sham group, model (CI/R) group, CRO low-, medium-, high-dose (CRO-L, CRO-M, CRO-H) group and Nimodipine (NMP) group, with 24 rats in each group. The CI/R rat models were established by suture method. Rats in each group were administered by intrabitoneal injection (ip) once a day starting 7 days before modeling (the CRO-L, CRO-M, CRO-H groups were given 10, 20, 40 mg/kg CRO by ip respectively; the NMP group was given 1 mg/kg NMP by ip; and the sham group and CI/R group were given normal saline 5 mL/kg by ip). After 24 hours of reperfusion, the learning and memory ability of rats was detected by Morris water maze test. The cerebral infarction rate was detected using TTC staining. The neuron pathological changes of hippocampal CA1 and CA3 were observed using HE staining, and the neuronal apoptosis of hippocampal CA1 and CA3 was examined by TUNEL staining. The levels of interleukin (IL)-1β, IL-8, tumor necrosis factor-α (TNF-α) in hippocampal tissue were detected by ELISA. The expression of Janus kinase 2/signal transduction and activator of transcription 3 (JAK2/STAT3) signaling pathway related proteins in hippocampal tissue were detected by Western blot. Results Compared with the sham group, the learning and memory ability of the rats in the CI/R group was significantly decreased, and the cerebral infarction rate was significantly increased (P<0.05); the neurons in hippocampal CA1 and CA3 showed pathological changes, such as reduced neuron number, enlarged gaps, vacuolar degeneration, blurred nucleolar border, and inflammatory cell infiltration, and the apoptosis rate was significantly increased (P<0.05); the levels of IL-1β, IL-8, TNF-α in hippocampal tissue were significantly increased (P<0.05); the expression of p-JAK2, p-STAT3, high mobility group protein B1, Bcl-2 associated X protein (Bax), Cleaved Caspase-3 and the ratio of p-JAK2/JAK2, p-STAT3/STAT3, Bax/Bcl-2 were significantly increased, while the expression of Bcl-2 was significantly decreased (P<0.05). Compared with the CI/R group, the learning and memory ability of rats in the CRO-M, CRO-H, and NMP groups was significantly improved, and the cerebral infarction rate was significantly decreased (P<0.05). The neuron pathological changes of hippocampal CA1 and CA3 were significantly improved, and the apoptosis rate was significantly decreased (P<0.05). The levels of IL-1β, IL-8, and TNF-α in hippocampal tissue were significantly decreased (P<0.05). The expression of p-JAK2, p-STAT3, high mobility group protein B1, Bax, Cleaved Caspase-3 and the ratio of p-JAK2/JAK2, p-STAT3/STAT3, and Bax/Bcl-2 were significantly decreased (P<0.05). The above effects of CRO were dose-dependent, and the CRO-H group was significantly superior to the NMP group in terms of learning and memory ability, hippocampal CA1, CA3 neuronal pathological changes and apoptosis rate, inflammatory factor levels, and the expression of JAK2/STAT3 signaling pathway related proteins (P<0.05). Conclusion CRO may play a protective role against hippocampal neuronal injury in CI/R rats by inhibiting the activation of JAK2/STAT3 signaling pathway, reducing inflammation and neuronal apoptosis.

Graphical abstract

关键词

脑缺血再灌注 / 藏红花素 / 海马神经元 / JAK2/STAT3信号通路 / 炎症 / 凋亡

Key words

Cerebral ischemia-reperfusion / Crocin / Hippocampal neuron / JAK2/STAT3 signaling pathway / Inflammation / Apoptosis

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李晓蕾,朱海生,麻瑞娟,姚利,胡科,冯丽娜,王旭东. 藏红花素通过抑制JAK2/STAT3信号通路减轻脑缺血再灌注大鼠海马神经元损伤[J]. 康复学报, 2024, 34(03): 242-250 DOI:10.3724/SP.J.1329.2024.03005

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缺血性脑卒中居人类致残、致死疾病谱第二位,其临床治疗首选溶栓或外科手术等方案迅速恢复血流灌注,然而缺血性脑卒中治疗时间窗较窄,恢复血供过程往往伴随脑组织及神经功能二次损伤,即脑缺血再灌注(cerebral ischemia reperfusion,CI/R)损伤1。学习记忆能力受损是CI/R的最主要症状之一,海马区是负责学习和记忆的脑区,而海马神经元对CI/R损伤极为敏感2。CI/R损伤机制较为复杂,其中炎症反应和神经元凋亡在CI/R损伤的发生发展机制中扮演着重要角色3。Janus激酶2(janus kinase 2,JAK2)及其下游蛋白信号转导与转录激活子3(signal transducer and activator of transcription 3,STAT3)等在炎症反应、细胞凋亡等过程中发挥着重要的信号传导作用4-5。研究证实,给药抑制JAK2/STAT3信号通路及其介导的炎症反应和神经元凋亡可有效减轻CI/R损伤6-7
中医认为,“气虚血瘀、风痰阻络”为缺血性脑卒中的主要病机,当以“益气活血、化痰通络、醒脑开窍”等方案治疗。藏红花取莺尾科植物番红花的干燥柱头入药,具有活血化瘀、凉血解毒、散郁开结等功效。藏红花素(Crocin,CRO)为藏红花的主要活性成分,化学结构属于水溶性类胡萝卜素,现代药理学研究发现,CRO具有良好的抗炎、抗氧化、抑凋亡等作用8。本课题组既往研究发现,CRO对CI/R大鼠皮质神经元损伤具有保护作用,其机制与抑制JAK2/STAT3信号通路有关9。尼莫地平(nimodi-pine,NMP)是一种二氢吡啶类钙离子拮抗剂,是临床防治缺血性神经损伤的一线药物,常作为阳性对照药物用于缺血性脑血管病防治药物的研究10。本研究通过制备CI/R大鼠模型,以NMP作为阳性对照药物,探讨CRO对CI/R大鼠海马神经元损伤的影响及潜在机制,为CI/R的临床治疗提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验动物

选择144只SPF级7周龄雄性SD大鼠,体质量220~240 g,购自赛业(固安)生物科技有限公司,实验动物生产许可证号:SCXK(冀)2021-003。在温度23~25 ℃、相对湿度45%~65%、光照黑暗各12 h循环的清洁环境中分笼饲养,进食饮水不限。本研究获得邯郸市中心医院伦理委员会批准[审批号:HDZXLL(K)2021-014]。

1.2 主要实验仪器与试剂

CRO(纯度≥98%)(货号:WKQ-0000584)购自四川维克奇生物科技有限公司;NMP(货号:2022C00417)购自辰欣药业股份有限公司;四氮唑红(TTC)染液(货号:T8170)、RIPA裂解液(货号:R0010)、ECL发光液(货号:PE0010)均购自北京索莱宝生物科技公司;HE染色试剂盒(货号:C0105S)购自上海碧云天生物科技公司;TUNEL细胞凋亡检测试剂盒(货号:G1501)购自武汉赛维尔生物科技公司;白细胞介素-1β(IL-1β)(货号:H002-1-2)、IL-8(货号:H008-1-2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)(货号:H052-1-2)试剂盒和BCA法蛋白浓度检测试剂盒(货号:A045-4-2)均购自南京建成生物工程研究所;JAK2(货号:bs-23003R)、STAT3(货号:bs-55208R)、p-STAT3(货号:bs-25609R)、GAPDH(货号:bs-41373R)抗体和免疫球蛋白G(IgG)二抗(货号:bs-0295G)均购自北京博奥森生物技术公司;p-JAK2(货号:AF3022)、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)(货号:AF7020)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)(货号:AF6139)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)(货号:AF0120)、激活型半胱氨酸蛋白酶-3(cleaved Caspase-3)(货号:AF7022)抗体均购自美国Affinity公司。RM2145型切片机、DM6B型荧光显微镜均购自德国徕卡公司;BX43型光学显微镜购自日本奥林巴斯公司;FS3型全波长酶标仪购自美国MD公司;24DN型电泳槽、40型电转仪均购自北京六一公司。

1.3 实验分组与给药预处理

144只SD大鼠适应性饲养1周并进行数字编码,按照随机数字表法分为6组:假手术组(Sham组),模型组(CI/R组),CRO低、中、高剂量组(CRO-L、CRO-M、CRO-H组)组和阳性对照组(NMP组),每组24只。6组均于造模前7 d开始1次/d腹腔注射(ip)给药:CRO-L、CRO-M、CRO-H组分别ip给药10、20、40 mg/kg11,NMP组ip给药1 mg/kg12,Sham组和CI/R组ip给予生理盐水5 mL/kg。

1.4 脑缺血再灌注模型制备

末次给药12 h后,除Sham组外,其余5组均采用线栓法阻断大脑中动脉2 h制备CI/R大鼠模型:腹腔注射戊巴比妥钠(浓度3%,剂量40 mg/kg)实施麻醉,取仰卧位,剔除颈毛并碘伏消毒后,沿颈正中切口约1.5 cm,分离右侧颈总动脉和颈内外动脉,夹闭颈总动脉近心端,结扎颈外动脉后,于颈外动脉(距颈内、颈外动脉分叉处约0.5 cm处)插入线栓进入颈内动脉至大脑中动脉处,固定线栓,松开夹闭颈总动脉的动脉夹,造成脑缺血2 h后拔出线栓恢复血流再灌注;Sham组除不插入线栓外,其余操作同模型组。通过Longa神经功能评分对造模结果进行判断13,无神经功能缺失症状为0分,缺血对侧前肢不能伸展为1分,行走时向缺血对侧转圈为2分,跌倒为3分,不能行走为4分,评分2分以上则认为造模成功。

1.5 Morris水迷宫实验检测大鼠学习记忆能力

1.5.1 定位巡航实验检测大鼠学习能力

再灌注24 h后,随机从各组取出8只大鼠,分别于Morris水迷宫第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ象限面向器壁放入水中(恒温25 ℃),记录大鼠寻找到位于第Ⅲ象限的平台所需时间(如果120 s内未找到则引导大鼠找到平台并停留15 s,时间则记为120 s),即逃避潜伏期。每天上午、下午分别检测2次,取平均值,共检测4 d。

1.5.2 空间探索实验检测大鼠记忆能力

去除安装在第Ⅲ象限的平台,在第5 d,将每只大鼠分别在Morris水迷宫第Ⅰ象限面向器壁放入水中,记录120 s内穿过原平台位置的次数。

1.6 TTC染色检测脑梗死率

颈椎脱臼处死大鼠后断头取脑,-20 ℃冷冻15 min后,均匀厚度切成5片,置于2% TTC染色液中恒温37 ℃孵育0.5 h(每5 min翻面1次),脑梗死区呈苍白色,采用ImageJ软件分析大鼠脑梗死百分率。

1.7 HE染色法观察海马CA1区和CA3区神经元病理改变

再灌注24 h后,另从各组随机取8只大鼠,颈椎脱臼处死后断头取脑,置于福尔马林溶液中固定5 d,经脱水、石蜡包埋、4 μm切片、贴片、脱蜡处理后行HE染色,显微镜下观察海马CA1区和CA3区神经元病理改变。

1.8 TUNEL染色法观察海马CA1区和CA3区神经元凋亡

取脱蜡处理后的脑组织切片,按照试剂盒说明行TUNEL双荧光染色[4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)可将正常细胞染成蓝色荧光,荧光素标记脱氧尿苷三磷酸(FITC-12-dUTP)可将凋亡细胞核染成绿色荧光],通过荧光显微镜观察海马CA1区和CA3区神经元状况。每只大鼠取5张TUNEL染色切片,分别取5个CA1区和5个CA3互不重叠的视野,分别计数视野内神经元总数和凋亡神经元数,取平均值,然后计算海马CA1区和CA3神经元凋亡率。

神经元凋亡率=凋亡神经元数/神经元总数×100%

1.9 ELISA法检测海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量

再灌注24 h后,取各组剩余的8只大鼠,颈椎脱臼处死后断头取脑,取部分海马组织进行研磨匀浆,3 500 r/min离心(离心半径10 cm)10 min取上清,采用ELISA法检测海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量。

1.10 Western blot法检测海马组织JAK2/STAT3信号通路相关蛋白相对表达量

取部分海马组织,加RIPA裂解液后冰上研磨匀浆,12 000 r/min离心(离心半径10 cm、4 ℃)30 min取上清,BCA法测定蛋白浓度,10% SDS凝胶电泳分离蛋白、转膜、5%脱脂奶粉溶液37 ℃封闭1.5 h,TBST溶液浸洗5 min×3次,4 ℃孵育一抗[JAK2(1∶800稀释)、p-JAK2(1∶1 000稀释)、STAT3(1∶800稀释)、p-STAT3(1∶800稀释)、HMGB1(1∶1 000稀释)、Bcl-2(1∶1 000稀释)、Bax(1∶1 000稀释)、cleaved Caspase-3(1∶1 000稀释)、GAPDH(1∶2 000)]过夜,TBST溶液浸洗5 min×3次,室温孵育二抗IgG(1∶3 500)1.5 h,TBST溶液浸洗5 min×3次后ECL显色,运用ImageJ软件计算蛋白条带灰度值。

1.11 统计学方法

运用SPSS 25.0软件进行数据分析。计量资料符合正态分布,数据采用(x¯±s)表示。Morris水迷宫实验逃避潜伏期采用重复测量方差分析;其他数据多组间比较采用单因素方差分析,方差齐时两两比较行最小显著差异法(LSD-t)检验,方差不齐时行Tamhane's T2检验。以P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 6组学习记忆能力比较

与Sham组比较,第1~4天检测CI/R组大鼠逃避潜伏期明显升高,第5天检测穿越平台次数明显降低(P<0.05)。与CI/R组比较,第4天检测CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组和NMP组大鼠逃避潜伏期明显降低(P<0.05),第5天检测穿越平台次数(CRO-L组除外)明显升高(P<0.05),CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组间上述效应呈剂量依赖性(P<0.05)。与NMP组比较,第3~4天检测CRO-H组大鼠逃避潜伏期明显降低,第5天检测穿越平台次数明显升高(P<0.05)。见图1表1

2.2 6组脑梗死率比较

与Sham组比较,CI/R组脑梗死率明显升高(P<0.05)。与CI/R组比较,CRO-M组、CRO-H组和NMP组脑梗死率明显降低(P<0.05),CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组间上述效应呈剂量依赖性。与NMP组比较,CRO-H组脑梗死率明显降低(P<0.05)。见图2图3

2.3 6组海马CA1区和CA3区神经元病理改变的比较

Sham组海马CA1区和CA3区神经元形态结构正常。CI/R组海马CA1区和CA3区神经元病理改变明显,表现为数量减少、间隙增大、空泡样变、核膜核仁边界模糊、炎性细胞浸润等。与CI/R组比较,CRO各剂量组和NMP组海马CA1区和CA3区神经元病理改变呈不同程度改善,CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组间上述效应呈剂量依赖性,且CRO-H组改善效果优于NMP组。见图4

2.4 6组海马CA1区和CA3区神经元凋亡比较

Sham组大鼠海马CA1区和CA3区仅可见少量凋亡神经元。与Sham组比较,CI/R组海马CA1区和CA3区神经元凋亡率明显升高(P<0.05)。与CI/R组比较,CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组和NMP组海马CA1区(CRO-L组除外)和CA3区神经元凋亡率明显降低(P<0.05),CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组间上述效应呈剂量依赖性(P<0.05)。与NMP组比较,CRO-H组大鼠海马CA1区和CA3区神经元凋亡率明显降低(P<0.05)。见图5图6

2.5 6组海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量比较

与Sham组比较,CI/R组海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量明显升高(P<0.05)。与CI/R组比较,CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组和NMP组IL-1β(CRO-L组除外)、IL-8、TNF-α(CRO-L组除外)含量明显降低(P<0.05),CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组间上述效应呈剂量依赖性(P<0.05)。与NMP组比较,CRO-H组IL-1β、IL-8、TNF-α含量明显降低(P<0.05)。见表2

2.6 6组海马组织JAK2/STAT3信号通路相关蛋白相对表达量比较

与Sham组比较,CI/R组海马组织p-JAK2、p-STAT3、HMGB1、Bax、cleaved Caspase-3相对表达量及p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3、Bax/Bcl-2表达比值明显升高(P<0.05),Bcl-2相对表达量明显降低(P<0.05)。与CI/R组比较,CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组和NMP组p-JAK2、p-STAT3、HMGB1(CRO-L组除外)、Bax(CRO-L组除外)、cleaved Caspase-3相对表达量及p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3、Bax/Bcl-2表达比值明显降低(P<0.05),Bcl-2(CRO-L组除外)相对表达量明显升高(P<0.05);CRO-L组、CRO-M组、CRO-H组间上述效应呈剂量依赖性(P<0.05)。与NMP组比较,CRO-H组p-JAK2、p-STAT3、HMGB1、Bax、cleaved Caspase-3相对表达量及p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3、Bax/Bcl-2表达比值明显降低(P<0.05)。见图79

3 讨 论

3.1 CRO减轻CI/R大鼠海马神经元损伤,改善学习记忆能力

本实验采用线栓法阻断大脑中动脉2 h的方法构建CI/R大鼠模型,该造模方法操作简单、重复性好、病理特点与人类近似,是公认的CI/R动物模型制备方法14。结果显示,CI/R大鼠学习记忆能力明显降低,脑梗死率明显升高,海马CA1区和CA3区神经元呈现数量减少、间隙增大、空泡样变、核膜核仁边界模糊、炎性细胞浸润等病理改变,这与SUN等15研究结果一致。CRO预处理可明显改善CI/R大鼠学习记忆能力,降低脑梗死率,改善海马CA1区和CA3区神经元病变,并且CRO上述作用呈现剂量依赖性,CRO-H组上述效应优于NMP组,提示CRO对CI/R大鼠海马神经元损伤具有保护作用。

有文献报道CI/R过程将刺激小胶质细胞活化而释放IL-1β、IL-8、TNF-α等炎症因子,进而引发炎症反应16。IL-8、TNF-α能够刺激自身及其他炎症因子进一步释放,而IL-1β可促进炎性细胞浸润,进而加重炎症损伤17。神经元凋亡是由多种蛋白参与调控的程序化死亡过程,缺血半暗带神经元过度凋亡是CI/R后神经元丢失的重要原因。Bcl-2家族蛋白中Bcl-2、Bax通过调节线粒体膜通透性转变孔(mPTP)开放度参与线粒体凋亡途径的调控。Bax可上调mPTP开放度使细胞色素C(Cyt-C)等物质由线粒体进入细胞质,Cyt-C可诱导Caspase-3活化,而Caspase-3为细胞凋亡的关键启动和执行蛋白18。Bcl-2可与Bax结合成无活性的二聚体,抑制Bax对mPTP开放度的上调作用,因此Bcl-2表现为抑凋亡作用19。本研究发现,CRO预处理可降低CI/R模型大鼠海马组织IL-1β、IL-8、TNF-α含量和CA1区、CA3区神经元凋亡率,降低Bax、cleaved Caspase-3表达量及Bax/Bcl-2比值,提高Bcl-2表达量,并且CRO上述作用呈现剂量依赖性,CRO-H组上述效应优于NMP组,提示CRO对CI/R大鼠海马组织炎症反应和神经元凋亡具有抑制作用,其机制可能与调控凋亡相关蛋白表达有关。

3.2 CRO对CI/R大鼠海马神经元的保护作用可能与调节JAK2/STAT3信号通路有关

JAK2/STAT3通路是细胞增殖、分化、凋亡及炎症反应等生理病理过程的信号传导通路。CI/R过程可刺激JAK2磷酸化活化,STAT3为JAK2下游靶蛋白,p-JAK2可识别STAT3中SH2结构域并诱导STAT3磷酸化20。p-STAT3核转位后可诱导IL-1β、IL-8等炎症因子转录表达21。HMGB1是哺乳动物细胞普遍存在的一种核蛋白,具有促进炎症因子转录表达的生物学作用,而p-STAT3可诱导HMGB1表达上调22。有文献报道p-STAT3通过调控Bax和Bcl-2表达而诱导细胞凋亡23。学习记忆能力降低与海马神经元凋亡及炎症损伤密切相关,通过抑制JAK2/STAT3信号通路及其介导的炎症反应和神经元凋亡,减轻海马神经元损伤,可有效改善脑缺血再灌注大鼠、阿尔兹海默病大鼠等学习记忆能力24-25。本研究发现,CRO预处理可降低CI/R模型大鼠海马组织p-JAK2、p-STAT3、HMGB1表达量及p-JAK2/JAK2、p-STAT3/STAT3比值,并且CRO上述作用呈现剂量依赖性,CRO-H组上述效应优于NMP组,提示CRO对JAK2/STAT3信号通路活化具有抑制作用,这可能是CRO抑制CI/R大鼠海马组织炎症反应和神经元凋亡,进而改善学习记忆能力的重要分子机制。

4 小 结

CRO对CI/R大鼠海马神经元损伤具有保护作用,可能与抑制JAK2/STAT3信号通路活化、减轻炎症反应和神经元凋亡有关。本实验结果为CRO用于防治CI/R损伤提供了伦理支持。但本实验未考察JAK2/STAT3信号通路激活剂、抑制剂对CRO保护CI/R大鼠海马神经元作用的影响,仍具有一定的局限性,课题组后续拟对本研究中的不足之处开展进一步探讨。

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