JAK2/STAT3/SOCS3信号在白藜芦醇抗高脂饮食诱导的肥胖相关OA小鼠中的作用研究

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目的:探讨肥胖相关骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)的关节软骨中是否存在瘦素抵抗,以及白藜芦醇(Resveratrol,RES)抗肥胖相关OA的作用机制是否涉及SOCS3调控的JAK2/STAT3信号通路,为进一步阐明OA的发病机制及OA的营养防治提供实验依据。方法:7周龄SPF级雄性C57BL/6小鼠54只,体重18-22g,按体重随机分为对照组、高脂组、干预组。对照组喂饲基础饲料,高脂组和干预组喂饲高脂饲料。对照组和高脂组每日给予0.5%羧甲基纤维素钠水溶液灌胃;干预组给予RES悬浊液灌胃,剂量为45 mg/kg/d(前期实验获得的最佳剂量)。小鼠均自由进食和饮水,每周称重及记录摄食量,22周后作体成分分析,检测体脂比。小鼠麻醉后摘眼球取血,静置离心,收集上清待ELISA法检测血清瘦素水平。取关节作组织病理学检测,多聚甲醛固定,EDTANa2脱钙,常规脱水透明,石蜡包埋,行6μm厚度切片,HE染色、番红O染色、番红O-固绿染色供组织病理学检测及修改后的Mankin评分。提取软骨RNA,qRT-PCR法分别测定MMP-13,瘦素、OB-Rb、SOCS3的mRNA水平。提取软骨蛋白质,Western blot法测定JAK2(p-JAK2)、STAT3(p-STAT3)、SOCS3、OB-Rb的蛋白表达水平。SW1353细胞系常规培养,传代后用瘦素和/或RES处理细胞,分组为:对照组、leptin组、leptin+RES组,leptin+RES组+AG490、leptin+AG490、AG490组。培养2h及24 h后收集细胞总蛋白,Western blot法检测JAK2(p-JAK2)、STAT3(p-STAT3)、SOCS3和MMP-13蛋白表达水平。结果:1、高脂饮食使小鼠体重、体脂、血清瘦素水平升高,RES可降低血清瘦素水平。2、HE染色、番红O染色、番红O-固绿染色检测到高脂组小鼠关节OA进展,改良Mankin评分升高,RES干预可减缓OA进展,降低升高的改良Mankin评分。3、高脂组小鼠膝关节软骨瘦素JAK2/STAT3信号通路激活,p-JAK2、p-STAT3的蛋白表达水平均升高,OB-Rb表达升高;RES干预可抑制小鼠膝关节软骨p-JAK2、p-STAT3的蛋白表达,OB-Rb表达降低。4、瘦素处理使SW1353细胞p-JAK2、p-STAT3、SOCS3、MMP-13蛋白表达升高;RES干预使p-JAK2、p-STAT3、SOCS3、MMP-13蛋白表达下降。p-JAK2的抑制剂AG490干预使SW1353细胞p-JAK2、MMP-13蛋白表达降低,SOCS3蛋白表达降低但无统计学意义。结论:(1)高脂饮食可以诱导小鼠发生肥胖相关OA,而RES具有保护作用。(2)高脂饮食诱导的肥胖相关OA存在JAK2/STAT3信号通路的激活,但关节软骨中不存在明显的瘦素抵抗。RES可通过降低瘦素水平,进而抑制软骨中JAK2/STAT3信号通路活化发挥抗肥胖相关OA的作用。(3)RES对瘦素激活的软骨细胞JAK2/STAT3信号通路的抑制作用与SOCS3无关。
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