基于JAK2/STAT3通路探讨清热活血方干预CIA大鼠的作用机制

来源 :中国中医科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ZHANGLIAO2009
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目的:探究清热活血方对胶原诱导性关节炎(Collagen-Induced Arthritis,CIA)大鼠的类风湿关节炎(Rheumatoid Arthritis,RA)疾病活动指标以及对Janus激酶2/信号转导和转录激活子 3(Janus Kinase2/Signal Transducers and Activators of Transcription 3,JAK2/STAT3)通路的影响,阐释清热活血方治疗活动期RA的可能作用机制。方法:SD大鼠随机(抽签法)分为正常对照、模型、中药(清热活血方)、甲氨蝶呤(Methotrexate,MTX)、中西药(清热活血方+MTX)组5组。运用由免疫原性牛Ⅱ型胶原与弗氏不完全佐剂混合制成的乳化造模剂建立CIA大鼠模型。药物组灌胃与造模同时开始,1mL/100g大鼠,周期28天,正常对照组和模型组给予等量的0.9%NaCL溶液。实验全程观察记录5组大鼠的行为状态、体重、足趾容积以及关节炎指数(Arthritis Index,AI)。苏木精-伊红(Hematoxylin-Eosin,HE)染色法检测5组大鼠膝滑膜病理及踝关节病理。酶联免疫法(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay,ELISA)检测 5 组大鼠血清中 C-反应蛋白(C-Reactive Protein,CRP)、类风湿因子(Rheumatoid Factor,RF)、抗核周因子(Antiperinuclear Factor Autoantibody,APF)的表达。实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(Quantitative Real-time Polymerase Chain Reaction,QRT-PCR)技术检测 5 组大鼠踝关节以及外周血中JAK2、STAT3 mRNA的含量;蛋白质印迹(Western Blot,WB)实验技术检测5组大鼠踝关节中JAK2、STAT3、P-JAK2、P-STAT3蛋白表达水平。结果:1清热活血方对CIA大鼠RA疾病活动指标的影响体重:模型组CIA大鼠的体重较正常对照组增长缓慢。中药组、MTX组、中西药组大鼠体重均与模型组比较发现清热活血方和MTX以及二者联用都可以减轻造模对CIA大鼠体重的影响,使其体重较高增长(P<0.05)。足趾容积:加强免疫后,模型组较正常对照组肿胀度明显增加(P<0.01),足趾容积增长迅速。与模型组相比,中药组、MTX组、中西药组CIA大鼠关节肿胀度上升较慢(P<0.05)。AI评分:与正常对照组相比,模型组大鼠AI分值增长迅速。实验周期第17天AI分值达到最高峰,此时正常对照组与模型组的AI分值统计学差异显著(P<0.01)。与模型组对比清热活血方和MTX以及二者联用可降低CIA大鼠的 AI 分值(P<0.05)。滑膜病理:模型组大鼠的滑膜细胞对比正常对照组出现形态改变,且组织内有异常增生的血管以及大量的炎性细胞浸润。与模型组相比,中药组、MTX组、中西药组形态、结构异常的滑膜细胞较少,组织内无明显异常新生血管,浸润的炎性细胞也显著较少。踝关节病理:与正常对照组相比,模型组踝关节软骨面缺失平滑,粗糙,滑膜组织异常增生,较多炎性细胞浸润,且关节间隙中显示有炎性渗出物。与模型组相较,中药组、MTX组、中西药组关节软骨面平整性较好,滑膜组织增生情况较轻,较少炎性细胞浸润。CRP、RF、APF表达水平:与正常对照组大鼠相较,模型组CIA大鼠血清中CRP、RF、APF的含量均显著上升,差异明显(P<0.01),与模型组对比发现中药组、MTX组、中西药组CRP、RF含量明显下降(P<0.05),中西药组APF含量也较模型组下降(P<0.05)。2清热活血方对CIA大鼠JAK2/STAT3通路的影响踝关节中JAK2、STAT3 mRNA表达水平:模型组CIA大鼠相较正常对照组大鼠JAK2、STAT3 mRNA表达量明显上升(P<0.01)。中药组、MTX组、中西药组CIA大鼠与模型组比较,在药物灌胃治疗后JAK2 mRNA的表达均有所降低(P<0.05,P<0.05,P<0.01)。同样与模型组对比,三组药物组STAT3 mRNA的表达在灌胃治疗后也明显下降(P<0.05,P<0.01,P<0.05)。外周血中JAK2、STAT3 mRNA表达水平:模型组相较正常对照组大鼠JAK2、STAT3 mRNA的表达水平是明显上升(P<0.01)。与模型组相较中药组、MTX组、中西药组CIA大鼠在药物灌胃治疗后JAK2 mRNA的表达均有所下降,中西药组具有明显统计学差异(P<0.05)。与模型组相较,三组药物组在药物灌胃治疗后STAT3 mRNA的表达均存在不同水平的下降(P<0.05)。踝关节中JAK2、STAT3蛋白表达水平:结果显示与正常对照组相比,模型组CIA大鼠的JAK2蛋白表达量明显增多(P<0.01)。与模型组相比,三组药物组大鼠的JAK2蛋白表达均有明显减少(P<0.05)。与正常对照组比较模型组STAT3蛋白表达量明显增多(P<0.05)。三组药物组与模型组相较,STAT3蛋白的表达水平均不同程度的下降,以中西药组有显著的统计学差异(P<0.05)。踝关节中P-JAK2、P-STAT3蛋白表达水平:模型组相比较正常对照组,P-JAK2、P-STAT3蛋白的表达水平是明显上升(P<0.01)。中药组、MTX组、中西药组与模型组相较,三组药物组的P-JAK2蛋白表达水平均是显著下降(P<0.05,P<0.01,P<0.01)。而三组药物组大鼠与模型组相比较P-STAT3蛋白的表达水平也均有所下降(P<0.05)。结论:1清热活血方可促进CIA大鼠体重增长;减轻关节红肿;降低AI分值;维持滑膜细胞正常形态,减少血管增生及炎性细胞浸润;维持踝关节结构完整,减轻滑膜增生,延缓踝关节软骨破坏;降低血清中CRP、RF、APF的含量。从而抑制CIA大鼠的疾病活动。2清热活血方在基因层面可以减少CIA大鼠局部踝关节以及整体外周血中JAK2、STAT3 mRNA的表达,在蛋白层面可以降低CIA大鼠踝关节中JAK2、STAT3、P-JAK2、P-STAT3蛋白表达水平。3清热活血方抑制CIA大鼠疾病活动的作用机制可能是通过调控JAK2/STAT3通路。
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