单体化合物富马酸二甲酯通过JAK2/STAT3信号通路抑制骨关节炎软骨细胞的炎症反应

作者：李烨; 汤洁^*; 胡勇; 彭永海; 焦竞; 程文俊

来源：现代免疫学, 2023, 43(04): 312-317.

• 关节炎模型
• 富马酸二甲酯
• 酪氨酸蛋白激酶2/信号转导及转录激活因子3信号通路
• 炎症反应

大鼠软骨细胞经LPS诱导模拟骨关节炎(osteoarthritis, OA)体外细胞模型，初步研究经富马酸二甲酯(dimethyl fumarate, DMF)干预后，软骨细胞JAK2/STAT3信号通路变化以及其对软骨细胞线粒体抗氧化应激能力和炎症反应的影响，以期为DMF作为OA治疗药物提供理论基础。选取27只雄性4周龄SD大鼠，均分为3组：对照组、模型组(LPS)和治疗组(LPS+DMF),分别分离软骨细胞。收集细胞样本，ELISA检测软骨细胞内炎性因子IL-1β、IL-6和TNF-α表达水平变化；qRT-PCR检测JAK2、STAT3、琥珀酸脱氢酶复合体A亚基(succinate dehydrogenase complex subunit A,SDHA)、细胞色素c氧化酶亚基1(cytochrome c oxidase subunit 1,COX1)的表达水平变化；Western blotting检测JAK2/STAT3信号通路蛋白p-JAK2、JAK2、p-STAT3、STAT3和氧化应激蛋白SDHA、COX1的表达水平变化。结果显示，与对照组相比，模型组软骨细胞IL-1β、IL-6和TNF-α表达水平显著增加(均P<0.05),JAK2、STAT3、SDHA和COX1的mRNA相对表达水平显著下降(均P<0.01), JAK2、STAT3的磷酸化水平与SDHA和COX1蛋白表达水平显著下降(均P<0.05);与模型组相比，治疗组软骨细胞IL-1β、IL-6和TNF-α表达水平显著减少(均P<0.05),JAK2、STAT3和SDHA的mRNA相对表达水平显著上升(均P<0.01), JAK2、STAT3的磷酸化水平与SDHA和COX1蛋白表达水平显著上升(均P<0.05)。由此，JAK2/STAT3信号通路与OA的发生发展过程存在密切联系，DMF可以通过降低细胞炎性因子表达量和激活JAK2/STAT3信号通路抑制OA炎症反应，提高线粒体抗氧化应激能力，在OA的治疗过程中有广泛且更进一步的应用前景。