STING基因缺陷通过JAK2/STAT3介导的巨噬细胞极化作用和自噬机制，减轻缺血-再灌注损伤

《International Immunopharmacology》：STING deficiency alleviates ischemia–reperfusion injury via JAK2/STAT3-mediated macrophage polarization and autophagy

肠道缺血再灌注损伤（IIR）引发严重炎症和上皮屏障破坏，STING通过调控巨噬细胞极化与自噬参与其中。研究显示STING促进IFN-γ分泌及JAK2/STAT3信号激活，导致M1巨噬细胞极化，抑制自噬加剧损伤。抑制JAK2或STING可缓解炎症和屏障破坏，而自噬抑制剂逆转保护效果。STING-JAK2/STAT3轴可能成为治疗IIR的新靶点。

　　

张一国|景一欣|廖慧阳|丁科|张乐乐|廖世世|图拉尼萨·卡迪尔|陈蓉|孟庆涛

武汉大学人民医院麻醉科，中国湖北省武汉市武昌区张志东路99号，430060

摘要

肠缺血-再灌注（IIR）损伤会引发严重的炎症和上皮屏障破坏，常导致全身性并发症。干扰素基因刺激因子（STING）是先天免疫的关键调节因子，已被证实参与炎症反应，但其在中枢中的作用仍不明确。本研究旨在探讨STING是否通过JAK2/STAT3信号通路影响巨噬细胞的极化及自噬过程，从而加重肠道损伤。结果表明，IIR可诱导STING表达，促进干扰素-γ（IFN-γ）的产生，激活JAK2/STAT3信号通路，并促使巨噬细胞向M1型极化。抑制或敲除STING可抑制JAK2/STAT3的激活，使巨噬细胞向抗炎型的M2型极化，增强自噬作用，并减轻上皮损伤。这些效应在JAK2抑制剂的作用下同样得到验证。相反，阻断自噬会逆转这些保护作用，表明自噬在此过程中起着关键作用。研究表明，STING通过促进IFN-γ介导的JAK2/STAT3激活、M1型巨噬细胞极化及自噬失调来加重IIR损伤。针对STING可能为缓解肠缺血-再灌注损伤提供新的治疗策略。

引言

缺血-再灌注（IRI）是器官移植、心肌梗死和中风的常见病理过程[1,2]，其特征是氧化应激、炎症和免疫激活引起的继发性组织损伤[3,4]。其中，尤其是由先天免疫细胞介导的炎症反应，在决定组织结局中起核心作用。

巨噬细胞是炎症和组织修复的关键调节者[5,6]。在缺血后，它们会迅速被招募并呈现经典激活型（M1）或替代激活型（M2）表型[7,8]。这两种状态之间的动态平衡影响着炎症程度和组织恢复[9]。已有研究表明，调节巨噬细胞极化的新策略可减轻IRI[10]，但调控巨噬细胞命运决定的上游分子机制尚未完全明确。

干扰素基因刺激因子（STING）是一种细胞质DNA感应适配器，可将先天免疫反应与I型干扰素的产生及广泛的炎症信号通路连接起来[12,13]。STING活性与多种炎症性疾病相关，但其对IIR损伤过程中巨噬细胞极化和自噬的具体作用机制及信号通路尚不明确。先前的研究表明，具体情境和细胞状态可能影响STING信号通路是加重还是抑制组织损伤，这强调了在IIR损伤模型中明确其机制的必要性。

为填补这一空白，本研究探讨了STING信号通路在IRI中的作用，重点关注巨噬细胞极化和自噬过程，并研究了JAK2–STAT3通路（巨噬细胞激活和自噬过程的关键调节因子）的潜在作用。我们设计了体内和体外实验，以（i）明确STING紊乱如何影响IRI条件下的巨噬细胞表型，（ii）确定JAK2–STAT3信号通路和自噬过程是否参与其中。通过综合这些方法，我们旨在验证靶向STING–JAK2–STAT3通路是否能为调节IRI损伤中的炎症提供基于机制的支持。

实验部分

动物与处理

实验所用小鼠为8–10周龄的STING敲除（STING^?/?）和野生型C57BL/6 J小鼠，购自Cyagen Biosciences，饲养在无特定病原体（SPF）环境中。年龄和性别匹配的野生型小鼠作为对照。实验前小鼠禁食24小时并自由饮水。通过腹腔注射戊巴比妥（40 mg/kg）麻醉小鼠，然后进行腹部正中切口，夹闭肠系膜上动脉（SMA）以建立肠缺血-再灌注（IIR）模型。

JAK2/STAT3的抑制可减轻IIR后的肠道损伤

为评估JAK2/STAT3信号通路与IIR后肠道损伤之间的关系，我们建立了一种模型：先将肠系膜上动脉夹闭45分钟，随后进行2小时再灌注[18]。缺血通过组织变白和蠕动消失来确认（图1A,B）。Western blot检测显示，IIR组JAK2和STAT3的磷酸化水平（p-JAK2, p-STAT3）高于对照组。术前12小时腹腔注射JAK2抑制剂AG490（8 mg/kg）可降低p-JAK2的磷酸化水平。

讨论

IIR是一种严重的临床并发症，对危重患者构成重大挑战。研究表明，IIR患者的存活率通常低于50%[26]。这主要是由于组织缺氧、炎症和细胞浸润导致黏膜屏障丧失。此外，IIR损伤还会破坏肠道的机械屏障，增加肠道微生物群的通透性，进一步加剧炎症反应。

作者贡献声明

张一国：撰写、审稿和编辑。景一欣：撰写初稿和验证。廖慧阳：资源提供。丁科：验证、监督和软件使用。张乐乐：方法学设计和实验实施。廖世世：数据分析。图拉尼萨·卡迪尔：项目管理和协调。陈蓉：数据管理。孟庆涛：资金争取和概念构思。

出版同意

所有作者均同意发表该论文。

伦理审批

所有涉及动物的实验均遵循武汉大学人民医院伦理委员会的审批政策和程序（批准编号：WDRM 20200308）。

本研究不属于临床研究，未使用任何人类样本。

资金支持

本研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号：82172155、82202410、82372201）和湖北省自然科学基金（项目编号：2025AFB711）的支持。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

感谢武汉大学第一临床学院中心实验室提供的支持。