综述：JNK3信号通路在急性缺血性脑卒中脑保护中的作用：一项系统评价

《Biomedicine & Pharmacotherapy》：Role of JNK3 signaling in acute ischemic stroke cerebroprotection: A systematic review

JNK3通过兴奋毒性、氧化应激、线粒体凋亡等多途径介导急性缺血性脑卒中损伤，系统性综述揭示其作为治疗靶点的潜力及临床转化障碍，提出需开发脑穿透性、时间窗适配的JNK3特异性抑制剂。

　　### 一、引言

脑缺血性卒中是一种全球范围内严重的神经系统疾病，其导致的脑损伤和功能障碍给患者及其家庭带来沉重的负担。尽管过去几十年的大量基础研究揭示了多种潜在的脑保护机制，但至今仍没有有效的脑保护药物被成功转化为临床应用。这一现象反映了从实验室研究到临床转化过程中存在显著的障碍。在这一背景下，研究者们不断探索新的分子靶点，以期找到能够有效干预缺血性脑损伤的治疗策略。

JNK3（c-Jun N-terminal kinase 3）作为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶家族的一员，其在中枢神经系统中的表达具有高度特异性。研究表明，JNK3在多种缺血性损伤机制中发挥关键作用，包括兴奋性毒性、氧化应激、线粒体功能障碍以及自噬与凋亡之间的交互作用。这些机制共同构成了JNK3在缺血性卒中中的复杂功能网络，提示其可能成为开发新型脑保护药物的重要靶点。

然而，JNK3在临床转化过程中面临诸多挑战。首先，目前的研究主要依赖于小鼠等动物模型，这些模型在模拟人类卒中时存在局限性。其次，许多研究采用的是全脑缺血模型，而实际临床中更常见的是局灶性缺血。此外，JNK3在某些非中枢神经系统组织（如睾丸和心肌）中也存在表达，这可能影响其作为特异性靶点的可行性。因此，为了实现JNK3的临床应用，需要开发更具选择性和脑穿透性的化合物，并在更贴近临床现实的实验条件下进行验证。

本研究通过系统综述的方式，全面分析了JNK3在急性缺血性卒中中的潜在作用机制，旨在为未来脑保护药物的研发提供理论支持，并识别当前研究中存在的局限性。研究结果不仅有助于加深对JNK3在卒中中的生物学功能的理解，也为进一步优化药物开发策略提供了重要线索。

### 二、研究方法

本研究遵循PRISMA（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses）指南，以确保研究的科学性和可重复性。文献检索涵盖PubMed、EMBASE和Scopus三个数据库，时间范围截止至2024年10月。研究仅纳入发表在Institute for Scientific Information（ISI）期刊上的原始研究文章，并且要求文章为英文撰写。通过严格的筛选流程，最终确定了56项符合条件的研究。

研究筛选过程由两位独立研究者（Federica Ferrari和Federico Mazzacane）在PICO Portal平台上进行。首先，对所有检索到的文献标题和摘要进行初步筛选，排除明显不相关的内容。随后，对潜在相关文献进行全文审查，确保其内容符合研究目的。对于筛选过程中出现的分歧，通过讨论和共识解决。所有纳入的研究均进行了数据提取和质量评估，以确保其科学价值和可重复性。

数据提取包括以下内容：研究作者、发表年份、实验类型（体外或体内）、实验对象（人类或动物模型）、使用的动物种类、缺血性卒中的实验模型、主要研究发现等。这些数据通过描述性统计进行总结，对于分类变量则以计数和百分比形式表达。对于动物研究，采用SYRCLE的偏倚风险评估工具进行质量评估，该工具基于Cochrane的工具，并专门针对动物研究进行了验证。

研究结果表明，尽管文献中存在一定的异质性，但总体上支持JNK3作为多种应激信号的整合中心，其在缺血性脑损伤中的作用机制具有高度一致性。这一发现为JNK3作为脑保护靶点提供了理论依据，同时也指出了当前研究在转化医学方面存在的不足。

### 三、研究结果

#### 3.1 文献检索结果

通过系统检索，共获得298条相关文献，其中157条因重复而被剔除，剩下141条进入摘要筛选阶段。在摘要筛选过程中，69条文献被排除，原因是它们不符合研究目标。随后，对72条文献进行全文检索，其中6条无法获取，最终纳入56条研究进行分析。研究选择流程如图2所示，清晰地展示了从文献检索到最终纳入的研究过程。

#### 3.2 纳入研究的质量评估

所有纳入的研究均为动物实验，因此采用SYRCLE工具进行偏倚风险评估。评估结果显示，大部分研究存在显著的方法学缺陷，包括缺乏随机分组、未报告盲法、以及不完整的实验数据。只有2篇研究提到了随机分组，且未报告盲法的仅占少数。此外，只有少数研究详细描述了实验结果的完整性和可重复性，这可能影响其在临床转化中的可靠性。

#### 3.3 纳入研究的特征

纳入的56项研究中，有11项（19.6%）为体外研究，其中4项仅使用细胞培养，7项结合了体外实验与动物模型。体外研究主要集中在神经元的缺氧-葡萄糖剥夺（OGD）模型，以及基于GluR6/NMDAR/PSD-95/MLK3复合体的兴奋性毒性机制。此外，有1项研究使用了模拟局灶性梗死的“笔尖区”（penumbra）环境。

在体内研究中，绝大多数（92.9%）采用啮齿类动物模型，其中47项为小鼠实验，5项为大鼠实验。研究中应用的缺血模型主要包括全脑缺血模型（如四血管阻断法4-VO）和局灶性缺血模型（如中动脉阻断法MCAo）。其中，4-VO模型占绝大多数（80.8%），且主要为短暂性缺血模型（40/42），仅有2项研究采用永久性缺血模型。此外，有2项研究采用两血管阻断法（2-VO），均为短暂性缺血模型。局灶性缺血模型中，MCAo占主导地位（13.5%），且其中6项为短暂性缺血，1项为永久性缺血。另有1项研究采用单侧颈动脉阻断法作为替代性局灶性缺血模型。

#### 3.4 JNK3介导的主要病理生理机制

纳入的56项研究揭示了JNK3在急性缺血性卒中中的多种病理生理机制。这些机制包括：

1. **受体耦合的兴奋性毒性信号**：这是研究中最常见的机制，出现在29项研究（51.8%）中。GluR6/NMDAR/PSD-95/MLK3复合体在兴奋性毒性中起关键作用，JNK3的激活通过磷酸化PSD-95、SynGAP和c-Jun，加剧钙离子内流和受体内化，导致急性神经元损失、突触损伤和突触可塑性受损。研究显示，使用DNQX、NS102、巴氯芬、肌肉松驰剂、乙醇、七氟烷、Fasudil盐酸盐等药物可以有效阻断这一信号通路，从而保护神经元。

2. **内源性线粒体凋亡**：15项研究（26.8%）关注JNK3在内源性线粒体凋亡中的作用。JNK3通过磷酸化Bax并下调Bcl-2，促进线粒体外膜通透性增加、细胞色素c释放和caspase-9/3级联反应，从而导致早期和晚期神经元凋亡。研究显示，使用Quercetin、Metformin、Cilostazol、阿托伐他汀等药物可以增强线粒体完整性，减少JNK3介导的凋亡。

3. **PI3K/AKT对JNK3的负调控**：12项研究（21.4%）探讨了PI3K/AKT对JNK3的负调控作用。PI3K/AKT通过磷酸化MLK3（Ser674）阻止其二聚化，从而抑制JNK3信号。研究发现，Quercetin、Metformin、Cilostazol和七氟烷等药物通过增强PI3K/AKT活性，降低JNK3水平并改善认知功能。

4. **氧化/ASK1介导的应激信号**：11项研究（19.6%）关注JNK3在氧化应激中的作用。缺血再灌注过程中，活性氧和氮物种（ROS/RNS）氧化硫氧还蛋白，释放并激活ASK1，从而启动JNK3信号。研究显示，使用硝酸甘油、辅酶Q10与罗苏伐他汀联合、槲皮素等药物可以稳定硫氧还蛋白-ASK1复合体，抑制JNK3激活并缩小梗死体积。

5. **自噬与凋亡的交叉作用**：2项研究（3.6%）探讨了JNK3在自噬与凋亡之间的交叉作用。JNK3通过磷酸化Bcl-2（Ser70），释放Beclin-1并解除其对自噬泡形成的抑制，从而导致自噬的异常激活。研究显示，使用IQ-1S或特异性肽可以恢复Bcl-2-Beclin-1复合体，正常化自噬流量并防止空泡退化。

6. **鞘脂介导的线粒体功能障碍**：1项研究（1.8%）观察到JNK3介导的鞘脂合成异常导致的线粒体功能障碍。JNK3通过激活鞘脂合成酶2，提高鞘脂水平，进一步破坏线粒体完整性。研究指出，基于白藜芦醇的抑制剂可以减少鞘脂积累并保护线粒体功能。

7. **支架蛋白介导的调节**：5项研究（8.9%）关注支架蛋白对JNK3信号的调控作用。JIP1或β-arrestin-2通过物理分离MLK3与MKK7/JNK3复合体，实现区域选择性脑保护。研究发现，干扰GluR6/PSD-95或Dvl-1/β-arrestin-2复合体可以有效抑制JNK3激活，从而保护神经元并限制梗死体积。

8. **其他/多靶点机制**：6项研究（10.7%）探讨了JNK3的多靶点干预策略。其中，IQ-1L和IQ-1S作为广谱JNK抑制剂，可以在缺血后6小时内显著降低磷酸化JNK3并抑制caspase-3，从而缩小梗死体积。此外，Cdc42的沉默可以阻断MLK3-MKK7复合体，抑制JNK3并改善神经功能评分。乙醇与肌肉松驰剂的联合使用可以减少早期谷氨酸释放，阻断GluR6/PSD-95复合体并暂时抑制JNK3磷酸化，同时保留晚期突触可塑性。最后，适度的全脑低温治疗可以降低兴奋性毒性、氧化应激和凋亡信号，从而减少JNK3活性并缩小梗死体积。

### 四、讨论

#### 4.1 JNK3在急性缺血性卒中的关键作用

从本系统综述的结果来看，JNK3在急性缺血性卒中中的作用机制具有高度的整合性和复杂性。它不仅参与兴奋性毒性、氧化应激和线粒体功能障碍，还在自噬与凋亡之间的转换中起关键作用。这些机制共同构成了JNK3在缺血性损伤中的核心角色，提示其可能成为开发新型脑保护药物的重要靶点。

尽管不同研究的实验设计和结果存在差异，但它们在JNK3作为关键信号节点的共识上高度一致。这种一致性表明，JNK3在缺血性损伤中具有广泛的病理生理影响，同时也为未来药物开发提供了明确的方向。然而，研究结果的异质性也反映了JNK3作为治疗靶点的复杂性，需要进一步探索其在不同脑区和不同时间段的具体作用。

#### 4.2 临床转化的挑战

目前，所有纳入的研究均为动物实验，这限制了其在临床转化中的适用性。首先，大多数研究采用的是全脑缺血模型，而实际临床中更常见的是局灶性缺血。因此，未来的研究需要更多关注局灶性缺血模型，以更贴近人类卒中的实际情况。

其次，许多研究在缺血后进行干预，但实际临床中，许多患者在缺血发生后才被诊断，因此药物干预时机可能较晚。此外，大多数研究采用的是预处理策略，即在缺血发生前给药，这与临床实际不符。因此，未来的研究应更注重延迟给药策略，以提高药物在临床中的适用性。

另外，研究中缺乏对不同年龄组、疾病共存状态（如糖尿病、高血压）以及不同卒中亚型（如心源性卒中与小血管病变）的分析。这些因素可能影响JNK3靶向干预的疗效，因此需要进一步探索其在不同人群中的作用。

#### 4.3 未来研究方向

为了实现JNK3在临床中的应用，未来的研究需要关注以下几个方面：

1. **开发选择性抑制剂**：目前的JNK抑制剂主要为广谱抑制剂，它们可能影响其他JNK亚型（如JNK1和JNK2）的正常功能。因此，开发具有JNK3选择性的化合物是未来的重要方向。这些化合物需要具备良好的脑穿透性，以确保其在脑组织中的有效浓度。

2. **优化给药时机**：由于JNK3在不同时间段具有不同的功能，例如早期的促凋亡作用和晚期的促修复作用，因此需要开发具有时间特异性调控能力的药物。这些药物可以通过控制释放机制或结合特定的分子标记物，实现精准干预。

3. **结合临床模型**：未来的研究应更多采用与人类临床情况相符的实验模型，包括不同年龄的动物、疾病共存的模型以及延迟给药的模型。这些模型能够更好地模拟人类卒中的复杂性，提高研究的临床相关性。

4. **探索联合治疗策略**：JNK3靶向干预可以与其他治疗策略（如溶栓治疗、血管内治疗、代谢支持等）结合，以实现更全面的脑保护。例如，使用AKT1增强剂或抗氧化剂可以进一步抑制JNK3的激活，从而扩大治疗窗口。

5. **完善研究设计**：许多研究在实验设计上存在不足，例如缺乏随机分组、未报告盲法、以及未充分描述实验结果。因此，未来的研究应采用更严格的方法学标准，以提高研究的可信度和可重复性。

#### 4.4 潜在的临床应用

JNK3的靶向干预不仅在急性缺血性卒中中有潜在应用，还可能在其他神经系统疾病中发挥作用。例如，JNK3信号通路与神经炎症和神经退行性疾病（如卒中后痴呆或血管性认知障碍）密切相关。因此，JNK3抑制剂可能具有更广泛的临床应用前景。

此外，JNK3的调控可能有助于改善神经网络的可塑性，而不仅仅是保护神经元。这一特性提示，JNK3靶向干预可能不仅局限于细胞存活，还能促进神经功能的恢复，从而提高患者的预后。

#### 4.5 未来研究的建议

为了推动JNK3在急性缺血性卒中的临床应用，未来的研究应更加注重以下几点：

- **建立更贴近临床的实验模型**：包括不同年龄的动物、疾病共存的模型以及延迟给药的模型，以提高研究的临床相关性。
- **开发选择性抑制剂**：确保药物仅针对JNK3，而不影响其他JNK亚型的正常功能。
- **优化给药策略**：结合药物的脑穿透性和时间特异性，提高其在不同时间点的疗效。
- **加强多学科合作**：结合神经科学、药理学和临床医学，共同推进JNK3靶向药物的开发。
- **探索联合治疗策略**：将JNK3靶向干预与其他治疗手段（如溶栓、血管内治疗、代谢支持等）结合，以实现更全面的脑保护。

总之，JNK3作为急性缺血性卒中的潜在治疗靶点，其研究仍处于早期阶段。然而，随着对JNK3信号通路的深入理解，以及新型选择性抑制剂的开发，未来有望实现其在临床中的应用，从而为卒中患者提供更有效的治疗方案。