JAK/STAT通路在大鼠腸缺血再灌注所致腸損傷中的作用*

李 毅，李坤河，溫仕宏，李 偲，李云勝，劉 穎，張旭宇，姚 溪，劉克玄△

(1中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院麻醉科，廣東 廣州 510080;2廣東藥學(xué)院，廣東 廣州 510006)

腸缺血再灌注(ischemic/reperfusion，I/R)損傷是外科實(shí)踐中常見的組織器官損傷之一，目前其發(fā)生機(jī)制仍未完全明了，亦無很好的防治方法。近年來的研究［1］證實(shí)，調(diào)控應(yīng)激反應(yīng)基因表達(dá)的機(jī)制之一是Janus激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(Janus kinase/signal transducers and activators of transcription，JAK/STAT)通路，它將信號(hào)從細(xì)胞膜直接傳遞到細(xì)胞核，激活靶基因的轉(zhuǎn)錄。JAK/STAT信號(hào)通路涉及到JAKs與STATs蛋白家族。目前，4個(gè)JAKs已被驗(yàn)證，分別為:JAK1、JAK2、JAK3以及酪氨酸激酶2(tyrosine kinase 2，TYK2)，均通過酪氨酸磷酸化激活。STAT蛋白家族作為JAKs的底物已得到充分證實(shí)，它包括7個(gè)亞型，分別是 STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5A、STAT5B 以及 STAT6。STATs的激活要求酪氨酸殘基的磷酸化，一旦它們被JAKs磷酸化，STAT蛋白形成同聚及異聚體而進(jìn)入細(xì)胞核，從而激活STAT反應(yīng)基因。目前已知有多種細(xì)胞因子，如TNF－α、IL－6、IFN和生長(zhǎng)因子等都是通過活化JAK/STAT 通路進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)［2－3］。有研究表明，JAK/STAT信號(hào)通路廣泛參與了心肌缺血再灌注損傷、腫瘤、炎癥等多種病理生理過程［4］。但該通路是否參與腸I/R所致的腸損傷的發(fā)生尚無報(bào)道。本研究擬通過復(fù)制大鼠腸I/R損傷模型，探討JAK/STAT通路在腸I/R所致腸損傷中的作用。

材料和方法

1 材料

1.1 動(dòng)物 清潔級(jí)成年健康雄性SD大鼠40只，體重230～255 g，由中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。術(shù)前禁食12 h，自由飲水。

1.2 主要藥品、試劑和儀器 AG490、雷帕霉素(rapamycin，RPM)購自 Biomol。二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide，DMSO)購自 Sigma。髓過氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)測(cè)試盒、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)測(cè)試盒、丙二醛(malondialdehyde，MDA)測(cè)試盒、乳酸(lactic acid，LD)測(cè)試盒和二胺氧化酶(diamine oxidase，DAO)測(cè)試盒均購自南京建成生物工程研究所。15－F2t－異前列烷(15－F2t－isoprostane)、內(nèi)皮素 －1(endothelin－1，ET－1)和血栓烷素B2(thromboxane B2，TXB2)ELISA試劑盒購自R＆D。TUNEL法細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒購自南京凱基生物科技發(fā)展有限公司。JAK2多克隆抗體購自Abcam，p－JAK2單克隆抗體購自 Santa Cruz，STAT3多克隆抗體和p－STAT3單克隆抗體購自Abcam。山羊抗兔IgG和山羊抗小鼠IgG購自Jackson。其余試劑為國(guó)產(chǎn)分析純產(chǎn)品。721分光光度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)。ELx800酶標(biāo)儀(BioTek)。

2 方法

2.1 動(dòng)物模型 參照本課題組前期研究［5］方法復(fù)制腸I/R模型。20%烏拉坦(6 mL·kg－1)腹腔注射后仰臥固定于手術(shù)臺(tái)，常規(guī)消毒，經(jīng)腹正中切口，分離腸系膜上動(dòng)脈(superior mesenteric artery，SMA)，無創(chuàng)微動(dòng)脈夾夾閉SMA，縫合切口，60 min后經(jīng)原切口進(jìn)腹，松開微動(dòng)脈夾，恢復(fù)血供再灌注120 min。

2.2 實(shí)驗(yàn)分組 40只成年雄性SD大鼠隨機(jī)分為5組(n=8):(1)假手術(shù)組(sham組):僅行開腹，分離SMA但不夾閉;(2)I/R組:夾閉SMA 60 min后再灌注120 min;(3)AG490(JAK特異性抑制劑)組:夾閉SMA前30 min在大鼠側(cè)腹部皮下注射(8 mg·kg－1)，余同I/R組;(4)RPM組(STAT特異性抑制劑)，于夾閉SMA前30 min在大鼠側(cè)腹部皮下注射0.4 mg·kg－1RPM，余同 I/R 組;AG490和 RPM 溶解于DMSO;(5)二甲基亞砜組(DMSO組):夾閉SMA前30 min在大鼠側(cè)腹部皮下注射(2 μmol·kg－1)，作為實(shí)驗(yàn)藥物的溶劑對(duì)照，余同I/R組。

2.3 腸黏膜形態(tài)學(xué)觀察 再灌注結(jié)束即刻距回腸末端5 cm處相同部位取約1 cm腸段，除去外膜脂肪組織，置于10%甲醛固定12 h后取出，常規(guī)石蠟包埋切片，HE染色，光鏡下觀察腸黏膜組織形態(tài)學(xué)的變化。采用Chiu's評(píng)分法［6］評(píng)價(jià)腸黏膜損傷程度，評(píng)分越高，表明損傷越嚴(yán)重。

2.4 SOD活性、MDA、MPO和LD含量測(cè)定 距回腸末端7 cm處另取約100 mg腸黏膜組織，加入0.9 mL的生理鹽水制成10%的組織勻漿，采用黃嘌呤氧化酶法測(cè)定SOD活性，硫代巴比妥酸法測(cè)定MDA含量，髓過氧化物酶法測(cè)定MPO活性，比色法測(cè)定LD含量，具體操作步驟參照試劑盒說明書。

2.5 血清 DAO、15－F2t－isoprostane、ET－1和TXB2的測(cè)定 再灌注120 min后打開胸腔，經(jīng)心尖抽取血2 mL，4℃低溫離心(3500 r·min－1)15 min后取上清。采用速率法測(cè)定DAO的活性，酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定15－F2t－isoprostane、ET－1和TXB2的濃度，具體操作步驟參照試劑盒說明書。

2.6 腸黏膜細(xì)胞凋亡的觀察 距回腸末端6 cm處相同部位取約0.5 cm腸段，用4%多聚甲醛固定，石蠟切片，按脫氧核糖核酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的原位缺口末端標(biāo)記(TUNEL)法檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況，用彩色圖像攝錄輸入儀和Kontron IBAS 2.5全自動(dòng)圖像分析儀放大(×200)組織切片，隨機(jī)取10個(gè)高倍鏡視野，檢測(cè)每個(gè)高倍鏡視野下陽性染色數(shù)(藍(lán)色為陽性)和總細(xì)胞數(shù)，并計(jì)算腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡指數(shù)(陽性染色數(shù)/總細(xì)胞數(shù))。

2.7 p－JAK2及p－STAT3蛋白表達(dá)的測(cè)定 采用Western blotting法分析腸黏膜中磷酸化的JAK2(p－JAK2)及STAT3(p－STAT3)蛋白表達(dá)。取少量腸黏膜組織，加入200 μL裂解液 RIPA(含 PMSF)，置于冰上勻漿。裂解30 min之后4℃ 12000 r·min－1離心30 min后取上清液分裝?？捡R斯亮藍(lán)法進(jìn)行蛋白定量。SDS－PAGE凝膠電泳?？偵蠘恿繛?0 μg總蛋白。p－JAK2和p－STAT3均使用7.5%分離膠濃度，4%上層濃縮膠。上樣前將樣品于沸水中煮5 min使蛋白變性。跑濃縮膠時(shí)70 V恒壓30 min，過濃縮膠與分離膠的分界線之后換為110 V恒壓繼續(xù)電泳，直至溴酚藍(lán)條帶距底面1 cm時(shí)停止電泳。PVDF膜進(jìn)行轉(zhuǎn)膜。轉(zhuǎn)膜條件:300 mA恒流，轉(zhuǎn)膜時(shí)間100 min。使用5%牛血清白蛋白(BSA)室溫下?lián)u床搖動(dòng)封閉1 h。p－JAK2及p－STAT3單克隆I抗1∶200稀釋4℃下?lián)u床搖動(dòng)孵育過夜。TBST緩沖液(含0.05%Tween－20的TBS)室溫下?lián)u床搖動(dòng)洗膜3次，10 min/次。分別使用辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔IgG(稀釋比例1∶10000)和山羊抗小鼠IgG(稀釋比例1∶10000)II抗室溫孵育1 h。TBST緩沖液(含0.05%Tween－20的TBS)室溫下?lián)u床搖動(dòng)洗膜3次，10 min/次。ECL發(fā)光液化學(xué)發(fā)光法顯色。暗室內(nèi)在X－光片夾用Kodak膠片壓片曝光，顯影、定影后自來水沖洗膠片，室溫晾干。實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖片使用ImageJ軟件進(jìn)行圖像處理，測(cè)定灰度值。將同一張蛋白印跡膜曝光后，0.5%SDS洗脫抗體，再用β－actin進(jìn)行孵育雜交以作為內(nèi)參照。

3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

1 小腸組織光學(xué)顯微鏡下形態(tài)學(xué)的變化

所有大鼠都完成實(shí)驗(yàn)，無死亡。各組大鼠的體重及體溫?zé)o顯著差異(P＞0.05)。

圖1A顯示了sham組大鼠的正常腸黏膜組織;I/R組(圖1B)可見絨毛高度水腫，上皮細(xì)胞明顯脫落，腺體損傷嚴(yán)重，上皮下間隙擴(kuò)大并與固有層分離，固有層水腫、充血、出血，血管、淋巴管高度擴(kuò)張，損傷明顯;DMSO組(圖1C)與I/R組腸黏膜損傷程度相似。AG490組(圖1D)腸絨毛輕度水腫，有少量上皮細(xì)胞脫落，可見上皮下間隙增寬，Gruenhagen's腔形成，毛細(xì)血管充血，上皮與固有層局部剝離，與I/R組比較，損傷明顯減輕;RPM組(圖1E)腸絨毛中度水腫，有少量上皮細(xì)胞脫落，可見上皮下間隙增寬，Gruenhagen's腔形成，毛細(xì)血管充血，上皮與固有層局部剝離，與I/R組比較，損傷明顯減輕。

2 小腸黏膜Chiu's評(píng)分、LD含量和血清DAO活性的變化

與sham組比較，其余各組的Chiu's評(píng)分顯著升高(P＜0.01)，I/R組、DMSO組和RPM組的LD含量顯著升高(P＜0.05)。與I/R組和DMSO組比較，AG490組和RPM組的血清DAO活性均顯著降低(P＜0.05)，AG490組的 Chiu's評(píng)分顯著降低(P＜0.05)，見表 1。

Figure 1.Histopathological changes of the intestinal mucosa under light microscope(HE staining，×400).A:in control group，normal intestinal mucosa was seen.B，C:in I/R group and DMSO group，severe edema of mucosal villi and infiltration of necrotic epithelial and inflammatory cells were observed，and intestinal glands showed evidence of severe injury.D，E:in AG490 group and RPM group，slight edema could be seen in the intestinal villi，and some intestinal villi were severed.圖1 各組小腸黏膜光鏡下形態(tài)學(xué)的變化

表1 各組大鼠腸黏膜組織Chiu's評(píng)分、LD含量及血清DAO活性的比較Table 1.Changes of the Chiu's score，intestinal mucosal LD level and plasma DAO activity(.n=8)

表1 各組大鼠腸黏膜組織Chiu's評(píng)分、LD含量及血清DAO活性的比較Table 1.Changes of the Chiu's score，intestinal mucosal LD level and plasma DAO activity(.n=8)

*P＜0.05 vs sham group;△P＜0.05 vs I/R group;#P＜0.05 vs DMSO group.

Sham 0.15 ±0.23 1.38 ±0.16 0.92 ±0.37 I/R 3.40 ±0.60* 1.78 ±0.59* 3.59 ±0.75*DMSO 3.45 ±0.64* 1.79 ±0.25* 2.88 ±0.69*AG490 2.45 ±0.89＊△#1.55 ±0.24 1.53 ±0.49△#RPM 3.38 ±0.65* 1.80 ±0.39* 1.99 ±1.00＊△#

3 小腸黏膜組織MDA含量、SOD活性和血清15－F2t－isoprostane濃度的變化

與sham組比較，I/R組和DMSO組的腸黏膜組織SOD活性顯著降低，MDA含量顯著升高，15－F2t－isoprostane濃度顯著升高(P＜0.05)。與I/R組和DMSO組比較，AG490組和RPM組的SOD活性顯著升高(P＜0.01)，AG490組的MDA含量和15－F2t－isoprostane濃度顯著降低(P＜0.05)，見表2。

4 小腸黏膜組織MPO活性的變化

與sham組比較，I/R組、DMSO組和RPM組的MPO活性均顯著升高(P＜0.01);與I/R組和DMSO組比較，AG490組和RPM組的MPO活性均顯著降低(P ＜0.01)，見表3。

5 血清ET－1和TXB2濃度的變化

與sham組比較，I/R組和DMSO組的血清ET－1濃度及TXB2濃度顯著升高(P＜0.05)。與I/R組和DMSO組比較，AG490組和RPM組的血清ET－1濃度均降低(P＜0.01)，AG490組和RPM組的血清TXB2濃度均降低(P＜0.05)，見表3。

表2 各組大鼠腸黏膜組織SOD活性、MDA含量及血清15－F2t－isoprostane濃度的比較Table 2.Changes of the SOD activity and MDA level in intestinal mucosa and plasma concentration of 15－F2t－isoprostane(.n=8)

表2 各組大鼠腸黏膜組織SOD活性、MDA含量及血清15－F2t－isoprostane濃度的比較Table 2.Changes of the SOD activity and MDA level in intestinal mucosa and plasma concentration of 15－F2t－isoprostane(.n=8)

*P＜0.05 vs sham group;△P＜0.05 vs I/R group;#P＜0.05 vs DMSO group.

Sham 108.16±25.13 9.89±1.74 208.67±56.43 I/R 48.65±22.23* 15.45±5.37* 394.04±115.11*DMSO 45.30±32.65* 15.12±4.26* 383.25±86.14*AG490 92.39±11.53 △# 8.61±5.08△# 180.95±33.19△#RPM 95.27±23.68 △# 12.20±6.76 364.19±96.40)*

表3 各組大鼠腸黏膜組織MPO活性及血清ET－1、TXB2濃度的比較Table 3.Changes of the activity of MPO in intestinal mucosa and plasma concentrations of ET－1 and TXB2(.n=8)

表3 各組大鼠腸黏膜組織MPO活性及血清ET－1、TXB2濃度的比較Table 3.Changes of the activity of MPO in intestinal mucosa and plasma concentrations of ET－1 and TXB2(.n=8)

*P＜ 0.05 vs sham group;△P＜ 0.05 vs I/R group;#P＜0.05 vs DMSO group.

Sham 0.65 ±0.14 52.44 ±10.75 56.86 ±9.58 I/R 1.07 ±0.29* 86.02 ±8.92* 73.27 ±8.92*DMSO 1.02 ±0.23* 81.91 ±14.74* 71.36 ±8.09*AG490 0.67 ±0.17△# 39.59 ±7.72 ＊△# 55.16 ±16.72 △#RPM 0.29 ±0.16＊△# 50.09 ±9.13△# 53.37 ±17.33 △#

6 小腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡情況

TUNEL法檢測(cè)腸黏膜細(xì)胞凋亡情況發(fā)現(xiàn)，sham組在絨毛頂端、固有層和黏膜下層可見少量散在分布的胞核染色為棕黃色的凋亡陽性細(xì)胞;I/R組腸黏膜凋亡陽性細(xì)胞數(shù)量明顯增加，分布范圍從絨毛頂部擴(kuò)大到中、底部，固有層及黏膜下層的細(xì)胞凋亡亦明顯加重，AG490組和RPM組染色為棕黃色的凋亡上皮細(xì)胞數(shù)量明顯減少，見圖2。與sham組比較，其余各組腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡指數(shù)均顯著升高(P＜0.01);與I/R組和DMSO組比較，AG490組和RPM組腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡指數(shù)均降低(P＜0.05)，見表4。

Figure 2.Apoptotic index of intestinal epithelial cells(TUNEL，×200).A:sham;B:I/R;C:DMSO;D:AG490;E:rapamycin.圖2 各組光鏡下腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡情況

7 小腸黏膜p－JAK2蛋白表達(dá)的變化

與sham組比較，I/R組、DMSO組和AG490組的腸黏膜p－JAK2蛋白表達(dá)均顯著增高(P＜0.01)。與I/R組和DMSO組比較，AG490組p－JAK2蛋白表達(dá)量均顯著降低，差異顯著(P＜0.01)，見圖3、表4。

Figure 3.Expression of p－JAK2 protein in intestinal mucosa.圖3 各組腸黏膜p－JAK2的蛋白表達(dá)

8 小腸黏膜p－STAT3蛋白表達(dá)的變化

與sham組比較，I/R組、DMSO組和AG490組的腸黏膜p－STAT3蛋白表達(dá)均顯著增高，差異顯著(P＜0.01)。與I/R組和DMSO組比較，AG490組和RPM組p－STAT3蛋白表達(dá)量均顯著降低，差異顯著(P ＜0.01)，見圖4、表4。

Figure 4.Expression of p－STAT3 in intestinal mucosa.圖4 各組腸黏膜p－STAT3的蛋白表達(dá)

討 論

本研究成功復(fù)制了阻斷大鼠SMA 60 min再灌注120 min的腸I/R損傷模型，光鏡下可見I/R組腸絨毛高度水腫，上皮細(xì)胞明顯脫落，同時(shí)Chiu's評(píng)分增加，LD含量及DAO活性升高，提示腸黏膜組織損傷嚴(yán)重;上述結(jié)果與我們的既往研究［7］結(jié)果一致。

表4 各組大鼠腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡指數(shù)及腸黏膜p－JAK2和p－STAT3蛋白表達(dá)的比較Table 4.Changes of apoptotic index of intestinal epithelial cells and the expression of p－JAK2 protein and p－STAT3 protein in the intestine(.n=8)

表4 各組大鼠腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡指數(shù)及腸黏膜p－JAK2和p－STAT3蛋白表達(dá)的比較Table 4.Changes of apoptotic index of intestinal epithelial cells and the expression of p－JAK2 protein and p－STAT3 protein in the intestine(.n=8)

*P＜ 0.05 vs sham group;△P＜ 0.05 vs I/R group;#P＜0.05 vs DMSO group.

Group Apoptotic index(%) p－JAK2/β－actin p－STAT3/β－actin Sham 2.42±0.47 0.15±0.07 0.05±0.01 I/R 24.45±3.64* 0.94±0.16* 0.93±0.37*DMSO 25.33±6.01* 1.03±0.21* 1.03±0.31*AG490 17.26±2.42＊△# 0.40±0.14＊△# 0.43±0.14＊△#RPM 20.06±2.82＊△# 0.91±0.19* 0.31±0.18＊△#

JAK/STAT信號(hào)通路是細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要途徑之一，它可將細(xì)胞膜感受到的信號(hào)直接傳遞至核內(nèi)，激活靶基因的轉(zhuǎn)錄，環(huán)節(jié)少而簡(jiǎn)潔。許多研究證實(shí)JAK2/STAT3與心肌I/R損傷有關(guān)［8］。本研究中我們首次探討了該通路與I/R損傷的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)假手術(shù)對(duì)照組僅檢測(cè)到少量p－JAK2和p－STAT3蛋白表達(dá)，而I/R組p－JAK2和p－STAT3蛋白表達(dá)顯著增強(qiáng)，說明在生理狀態(tài)下，腸組織中的JAK2和STAT3是以無活性的非磷酸化形式存在的，腸I/R首先激活JAK2，后者再激活STAT3，活化的STAT3發(fā)生核移位，直接激活目的基因表達(dá)從而導(dǎo)致腸損傷［8］。為了進(jìn)一步證實(shí)JAK/STAT通路的激活對(duì)腸I/R后腸損傷的影響，我們采用JAK/STAT的抑制劑進(jìn)一步研究。AG490是一種人工合成的苯丙亞甲基腈脂類衍生物，為JAK2特異性抑制劑。可以與受體酪氨酸激酶競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合位點(diǎn)，通過阻斷JAK特異位點(diǎn)上的酪氨酸或絲氨酸磷酸化而阻斷下游激酶STAT的活化，進(jìn)而抑制細(xì)胞因子的生理和病理效應(yīng)［9］。雷帕霉素是一種大環(huán)內(nèi)酯類抗生素和免疫抑制劑，其結(jié)構(gòu)與FK506相似，它能選擇性部分抑制STAT3磷酸化，其作用位點(diǎn)不是在STAT3上的酪氨酸，而是抑制絲氨酸727的磷酸化［10］。本組資料顯示，給予AG490和RPM抑制劑之后，p－JAK2和p－STAT3的蛋白表達(dá)顯著下調(diào)，同時(shí)反映腸損傷的指標(biāo)Chiu's評(píng)分和DAO活性顯著降低，提示抑制JAK2/STAT3通路可明顯減輕大鼠腸I/R所致的腸損傷，從而進(jìn)一步提示JAK/STAT通路參與了腸I/R所致腸損傷的病理過程。

然而，JAK/STAT信號(hào)通路通過何種機(jī)制來參與大鼠腸I/R所致的腸損傷呢?對(duì)此，本研究從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了初步探討。首先，我們發(fā)現(xiàn):腸I/R后腸黏膜MDA水平顯著升高，腸黏膜組織SOD活性顯著降低，與我們前期研究的發(fā)現(xiàn)一致，提示氧化應(yīng)激參與了腸損傷的發(fā)生［11］。與前期研究不同的是，我們同時(shí)檢測(cè)了血漿15－F2t－isoprostane的水平，發(fā)現(xiàn)其也顯著升高。氧化應(yīng)激產(chǎn)生的大量活性氧自由基能以非環(huán)氧合酶途徑催化花生四烯酸過氧化產(chǎn)生一系列類前列腺素物質(zhì)，統(tǒng)稱為isoprostanes(異構(gòu)前列腺素)［12］。在 isoprostanes系列中，15 － F2t－ isoprostane被認(rèn)為是氧化應(yīng)激的特異性產(chǎn)物，且常被作為判斷體內(nèi)氧自由基的氧化強(qiáng)度和臨床上監(jiān)測(cè)I/R損傷防治效果及抗氧化劑療效的理想指標(biāo)［13－14］。本研究通過檢測(cè)15－F2t－isoprostane的水平進(jìn)一步證實(shí)了氧化應(yīng)激在腸I/R所致腸損傷中的作用。令我們感興趣的是，在腸缺血前給予AG490和RPM抑制劑之后，血漿15－F2t－isoprostane水平、腸黏膜MDA水平顯著降低，腸黏膜組織SOD活性顯著升高，由此可推測(cè)JAK/STAT信號(hào)通路的激活通過促進(jìn)氧自由基的釋放從而導(dǎo)致腸損傷，而抑制該通路則可減輕腸損傷。然而，腸I/R后釋放的氧自由基是否能激活JAK/STAT通路呢?需要進(jìn)一步探討。

我們前期研究［15－16］證實(shí)腸 I/R能促進(jìn) TNF－α、IL－6等的釋放導(dǎo)致中性粒細(xì)胞聚集、進(jìn)而導(dǎo)致腸損傷;而研究［1］表明，促炎性細(xì)胞因子 TNF－α、IL－6通過激活JAK/STAT通路來傳遞應(yīng)激信號(hào)，因此可推測(cè)本研究中發(fā)現(xiàn)腸I/R可激活JAK/STAT通路與炎性細(xì)胞因子的釋放有關(guān)。然而，JAK/STAT通路激活是否能促進(jìn)炎性細(xì)胞因子的釋放呢?本研究沒有探討JAK/STAT通路的抑制是否能減輕炎癥反應(yīng)，但本組資料顯示，AG490和RPM可使反映中性粒細(xì)胞聚集的MPO活性顯著降低，可推測(cè)JAK/STAT通路的激活也可通過促進(jìn)炎性細(xì)胞因子的釋放，從而促進(jìn)中性粒細(xì)胞聚集，最后導(dǎo)致腸損傷。

另外，我們首次發(fā)現(xiàn)AG490和RPM抑制劑可顯著降低血中TXA2及ET－1濃度。ET－1是一種內(nèi)皮源性的強(qiáng)血管收縮因子。我們前期的研究［7］也發(fā)現(xiàn)腸系膜上動(dòng)脈阻斷所致的腸I/R損傷可以導(dǎo)致ET－1水平升高并伴有嚴(yán)重腸損傷;同時(shí) Oktar等［17］發(fā)現(xiàn)從腸系膜上動(dòng)脈輸注外源性的ET－1能導(dǎo)致嚴(yán)重的腸黏膜屏障功能障礙，而使用ET－1抑制劑能減輕腸道的損傷，其機(jī)制與減少反應(yīng)性氧代謝物、增加腸血流、改善腸微循環(huán)功能以及抑制中性粒細(xì)胞的聚集等相關(guān)。以上研究均提示ET－1是腸I/R后腸損傷的重要物質(zhì)。TXA2由花生四烯酸經(jīng)環(huán)氧合酶途徑催化產(chǎn)生，自血小板釋放后迅速代謝為穩(wěn)定的TXB2，其不僅是很強(qiáng)的縮血管物質(zhì)，而且是促血小板聚集因子。Matsuo等［18］發(fā)現(xiàn)TXA2能通過增加氧自由基生成來增強(qiáng)I/R后的氧化應(yīng)激效應(yīng)，提示TXA2在氧化應(yīng)激損傷中起重要的作用。據(jù)此，我們推測(cè)腸I/R激活JAK/STAT通路后，后者再通過TXA2及ET－1從而導(dǎo)致腸黏膜血管收縮，導(dǎo)致微循環(huán)障礙，進(jìn)而導(dǎo)致腸損傷。

既往研究提示，腸黏膜細(xì)胞凋亡是腸I/R后腸黏膜細(xì)胞死亡的主要形式［19］。Negoro等［20］也發(fā)現(xiàn)JAK/STAT通路的激活有抗缺血再灌注后心肌細(xì)胞凋亡的作用。因此，我們采用 TUNEL法觀察了JAK/STAT通路與腸I/R后腸黏膜細(xì)胞凋亡的關(guān)系。與我們的前期研究［21］一致，凋亡細(xì)胞主要集中在腸黏膜絨毛頂部，然后逐漸向下發(fā)展，且凋亡細(xì)胞主要以腸黏膜上皮細(xì)胞為主。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在腸缺血前應(yīng)用AG490及 RPM均可顯著降低凋亡指數(shù)，提示抑制JAK/STAT通路可抑制腸黏膜細(xì)胞凋亡，腸I/R所致的腸損傷與 JAK/STAT通路的激活促進(jìn)腸黏膜細(xì)胞凋亡有關(guān)。

綜上所述，JAK/STAT信號(hào)通路的激活參與了腸I/R所致腸損傷的發(fā)生，其作用與其促進(jìn)氧化應(yīng)激損傷、中性粒細(xì)胞的聚集、腸黏膜血管收縮及腸黏膜上皮細(xì)胞凋亡有關(guān)。本研究為臨床上開發(fā)抑制JAK/STAT通路的藥物保護(hù)腸I/R損傷奠定了理論基礎(chǔ)。

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