Jolkinolide B通过JAK2/STAT3信号通路促进小胶质细胞M1/M2极化减轻脑缺血再灌注损伤

Jolkinolide B Mitigates Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury by Promoting Microglial M1/M2 Polarization Through the JAK2/STAT3 Signaling Pathway.

作者信息Yupeng Guo, Xuanwei Dong, Min Liu, Dongsheng Liu, Jianxin Wang, Shewei Guo
PMID41254929
发布时间2025-11
DOI10.1111/cns.70653

实验完整度

包含MCAO/R大鼠模型、OGD/R细胞模型两个独立证据层级,并通过JAK2抑制剂/激活剂进行功能验证和机制验证。

主要模型

Sprague-Dawley大鼠MCAO/R模型 HAPI细胞OGD/R模型

重点核对

MCAO/R模型:线栓法阻塞大脑中动脉90分钟后再灌注,雄性SD大鼠(250-300 g) JB给药剂量:7.5、15、30 mg/kg,腹腔注射,每日一次,连续3天 细胞模型:HAPI细胞OGD/R(缺氧2小时,复氧24小时) JAK2抑制剂WP1066浓度:10 μM,预处理6小时 JAK2激活剂BE浓度:20 μM,处理3小时

摘要

背景:小胶质细胞极化和炎症反应与脑缺血再灌注损伤(CIRI)密切相关。二萜类化合物Jolkinolide B(JB)具有抗炎特性,但JB对CIRI的作用及其机制尚不清楚。方法:采用大脑中动脉闭塞/再灌注(MCAO/R)大鼠模型和氧糖剥夺/复氧(OGD/R)诱导的HAPI细胞模型评价JB的神经保护作用和机制。采用Longa评分、转角实验、TTC、HE、Nissl和TUNEL染色评估神经功能缺损和组织病理学变化。采用ELISA、流式细胞术、Western blot和免疫荧光分析促炎细胞因子、JAK2/STAT3通路蛋白和小胶质细胞极化。体外,采用CCK-8和LDH释放实验评估JB对细胞活力和凋亡的影响。使用JAK2特异性抑制剂WP1066和激活剂Broussonin E进行验证实验。结果:JB在MCAO/R大鼠中表现出剂量依赖性的神经保护作用,改善神经功能,减少梗死面积、神经元凋亡、脑水肿和神经炎症。JB通过下调p-JAK2、p-STAT3和M1标志物(iNOS、CD16),上调M2标志物(Arg-1、CD206),降低促炎细胞因子(IL-1β、TNF-α、IFN-γ),抑制JAK2/STAT3信号通路。在体内和体外,JB抑制JAK2/STAT3信号通路,促进小胶质细胞从M1向M2极化,减轻CIRI。在体外,JB增强HAPI细胞活力,减少凋亡,降低LDH漏出。结论:JB通过抑制JAK2/STAT3调节小胶质细胞极化的能力,为卒中治疗中脑缺血再灌注损伤的管理提供了一种有前景的药理学方法。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
JB是否通过调控小胶质细胞M1/M2极化和JAK2/STAT3信号通路减轻脑缺血再灌注损伤?
核心机制
JB通过抑制JAK2/STAT3信号通路,抑制STAT3 Tyr705磷酸化和核转位,促进小胶质细胞从促炎M1表型向抗炎M2表型转化,从而减轻神经炎症和细胞凋亡。
主要证据
在MCAO/R大鼠和OGD/R处理的HAPI细胞中,JB剂量依赖性地减少神经功能缺损、梗死体积、神经元凋亡和促炎细胞因子,同时上调M2标志物(Arg-1、CD206)、下调M1标志物(iNOS、CD16);JAK2激活剂BE可以逆转JB的效果。
研究意义
JB通过抑制JAK2/STAT3通路调节小胶质细胞极化,为脑缺血再灌注损伤治疗提供了一种有前景的药理学策略,为缺血性卒中的治疗提供了候选药物基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

动物模型建立与分组

建立MCAO/R大鼠模型,并设置不同剂量JB处理组,评估JB的神经保护作用。

采用线栓法建立MCAO/R模型,大鼠随机分为假手术组、模型组、JB低中高剂量组(7.5、15、30 mg/kg)及JB高剂量+JAK2激活剂BE组,再灌注开始后每日腹腔注射一次,连续3天。

2

神经功能与病理学评估

评估JB对MCAO/R大鼠神经功能缺损、脑梗死面积、脑水肿和组织病理损伤的影响。

行为学测试(Longa评分和转角实验)、TTC染色检测梗死体积、脑含水量测定、HE和Nissl染色观察组织病理,TUNEL染色检测神经元凋亡。

3

小胶质细胞极化和炎症因子检测

验证JB对MCAO/R大鼠脑内小胶质细胞M1/M2极化和炎症因子水平的影响。

ELISA检测脑组织促炎和抗炎细胞因子水平;流式细胞术和免疫荧光检测M1(CD16+)和M2(CD206+)小胶质细胞比例;Western blot检测M1(iNOS、CD16)和M2(Arg-1、CD206)标志物表达。

4

JAK2/STAT3通路验证

验证JB是否通过抑制JAK2/STAT3信号通路发挥作用。

免疫荧光检测p-STAT3核转位,Western blot检测JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3(Tyr705/Ser727)表达,分子对接预测JB与JAK2/STAT3的结合。

5

细胞模型建立与JB细胞保护作用评估

建立OGD/R诱导的HAPI细胞损伤模型,评估JB对细胞活力、凋亡和LDH释放的影响。

HAPI细胞OGD/R处理(缺氧2小时,复氧24小时),不同浓度JB处理,CCK-8检测活力,TUNEL和流式检测凋亡,LDH释放检测细胞毒性,Western blot检测凋亡相关蛋白。

6

JAK2/STAT3在细胞模型中的机制验证

使用JAK2抑制剂WP1066和激活剂BE验证JB通过JAK2/STAT3通路发挥保护作用。

OGD/R前用WP1066或BE预处理,检测JAK2/STAT3通路蛋白磷酸化、p-STAT3核转位、炎症因子释放、细胞凋亡和LDH释放。

7

细胞模型中小胶质细胞极化检测

验证JB通过JAK2/STAT3调控小胶质细胞M1/M2极化。

免疫荧光、流式细胞术和Western blot检测M1(iNOS、CD16)和M2(Arg-1、CD206)标志物表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
尼龙线栓----
Jolkinolide BHuicH216788470361377
Broussonin EBioBioPha90902-21-9
TTC(2,3,5-三苯基氯化四氮唑)Sigma-Aldrich17779
中性树胶SolarbioG8590
Nissl染色试剂盒SolarbioG1434
DAPIBeyotimeC1002
驴血清AntgeneANT051
DMEM培养基Invitrogen11965092
胎牛血清InvitrogenA5669701
青霉素-链霉素BeyotimeC0222
无糖DMEM培养基Invitrogen11966025
WP1066BeyotimeSD4749
Broussonin EBioBioPha90902-21-9
CCK-8试剂盒VazymeA311-01
TUNEL细胞凋亡检测试剂盒VazymeA113-01
蛋白酶KSolarbioP9460
NeuN抗体Biossbs-1613R
Alexa Fluor 594标记二抗Abcamab150080
组织研磨器BeyotimeE6618
IL-1β、TNF-α、IFN-γ、IL-1α、IL-12 ELISA试剂盒BeyotimePI301, PT512, PI508, PI561, PI530
神经组织解离试剂盒Miltenyi Biotec130-094-802
胰蛋白酶Invitrogen15090046
CD16-PE抗体InvitrogenMHCD1604
CD206-APC抗体Invitrogen17-2061-82
Annexin V-APC/PI染色试剂盒SolarbioCA3580
LDH释放检测试剂盒BeyotimeC0017
Iba-1抗体Cell Signaling Technology17198
CD206抗体ProteintechPA5-101657
CD16抗体ProteintechMA1-7633
p-STAT3抗体Cell Signaling Technology9145
Alexa Fluor 488二抗InvitrogenA-11094
Alexa Fluor 568二抗InvitrogenA-11011
RIPA裂解液BeyotimeP0013C
BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0012
PVDF膜Merck Millipore03010040001
iNOS抗体Abcamab178945
CD16抗体Abcamab223200
Arg-1抗体Santa Cruz Biotechnologysc-81154
CD206抗体ProteintechPA5-101657
p-STAT3 (Ser727)抗体InvitrogenPSTAT3-340AP
p-STAT3 (Tyr705)抗体Biorbytorb615050
STAT3抗体InvitrogenPA5-120138
JAK2抗体Cell Signaling Technology3230S
p-JAK2 (Tyr1007/1008)抗体WanleibioWL02997
β-actin抗体Cell Signaling Technology4970T
Caspase-3抗体Cell Signaling Technology9662T
Cleaved-Caspase-3抗体Cell Signaling Technology9661T
Caspase-9抗体InvitrogenPA5-22252
Cleaved-Caspase-9抗体Cell Signaling Technology9509T
HRP标记二抗Abcamab205718
ECL化学发光试剂盒BeyotimeP0018AS
ChemiDoc成像系统Bio-Rad--
荧光显微镜(DM 2500)Leica--
荧光显微镜(Axio Observer 5)Carl Zeiss--
数码相机(A7 IV)SONY--
流式细胞仪(FACS Aria)BD Biosciences--
酶标仪(Multiskan FC)Thermo Fisher--
CO2培养箱(CCL-170T-8)ESCO--
显微镜(BX53)Nikon--
ImageJ软件----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
雄性SD大鼠(250-300 g),MCAO/R模型,线栓阻塞90分钟后再灌注,控制体温在37°C±0.5°C
阅读提示:Materials and Methods 2.1, 2.2
动物分组与给药
分组:Sham、MCAO/R、JB 7.5/15/30 mg/kg、JB 30 mg/kg+BE 0.3 mg/kg;给药:再灌注开始时腹腔注射,每日一次,连续3天;JB货号216788470361377,BE货号90902-21-9
阅读提示:Materials and Methods 2.2, Figure 1A
神经行为学评估
Longa评分和转角实验在术后第3天进行,n=18
阅读提示:Materials and Methods 2.3, Table 1
脑组织病理学检测
TTC染色(2% TTC, 37°C, 30分钟),HE和Nissl染色(切片厚度4 μm),TUNEL染色(凋亡指数计算)
阅读提示:Materials and Methods 2.5, 2.6, 2.10
细胞模型建立
HAPI细胞,代数P15-25,OGD/R条件:无糖DMEM,缺氧2小时(95% N2+5% CO2),复氧24小时
阅读提示:Materials and Methods 2.7
细胞分组与药物处理
分组:Control、OGD/R、OGD/R+JB(10 μM)、OGD/R+WP1066(10 μM)、OGD/R+JB(10 μM)+BE(20 μM);WP1066预处理6小时,BE与JB共处理3小时
阅读提示:Materials and Methods 2.8
细胞功能检测
CCK-8(450 nm),LDH释放(490 nm),流式凋亡(Annexin V/PI),TUNEL染色
阅读提示:Materials and Methods 2.9, 2.13, 2.10
机制验证
Western blot检测p-JAK2 (Tyr1007/1008)、p-STAT3 (Tyr705/Ser727)等蛋白;免疫荧光检测p-STAT3核转位
阅读提示:Materials and Methods 2.15, 2.14, Results 3.3