Inhibition of c-Jun N-terminal kinase signaling suppresses skin flap apoptosis in a rat ischemia and reperfusion model

抑制c-Jun N末端激酶信號通路可抑制大鼠缺血再灌注模型中的皮瓣凋亡

來源：Journal of Surgical Research, Volume 206, 2016, Pages 337-346

《外科研究雜志》第206卷，2016年，第337-346頁

 

摘要

論文摘要指出，皮膚皮瓣轉(zhuǎn)移是整形外科中用于傷口修復(fù)和重建的基本方法，但缺血再灌注損傷導(dǎo)致的皮瓣丟失仍是一個嚴重問題。細胞凋亡是缺血再灌注損傷的主要原因。c-Jun N末端激酶是絲裂原活化蛋白激酶家族的成員，在細胞凋亡中起關(guān)鍵作用。本研究旨在驗證JNK激活在大鼠腹部皮膚缺血再灌注模型中對皮瓣凋亡的作用，并比較JNK抑制劑SP600125和富氫鹽水在皮膚缺血再灌注損傷中的保護效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SP600125和富氫鹽水處理均能增加皮瓣存活面積、改善血流灌注、降低caspase-3活性，并調(diào)節(jié)凋亡相關(guān)蛋白表達，表明JNK信號通路介導(dǎo)了皮瓣凋亡，抑制JNK可能是一種治療策略。

 

研究目的

研究目的是驗證JNK激活在皮膚皮瓣缺血再灌注誘導(dǎo)的凋亡中的作用，并比較JNK抑制劑SP600125與富氫鹽水在減輕皮瓣缺血再灌注損傷中的保護效果，以探討JNK信號通路作為治療靶點的潛力。

 

研究思路

研究思路采用大鼠模型，將雄性Sprague-Dawley大鼠分為五組：假手術(shù)組和四個手術(shù)組（缺血再灌注組、二甲亞砜組、SP600125處理組、富氫鹽水處理組）。手術(shù)組接受3小時缺血再灌注處理，處理組在缺血前分別注射相應(yīng)試劑。術(shù)后第三天評估皮瓣存活率、血流灌注（使用激光多普勒流量計），并通過組織學分析（蘇木精-伊紅染色）、凋亡檢測（TUNEL染色）、蛋白表達（免疫組化和Western blot）及caspase-3活性測定，分析JNK通路相關(guān)蛋白（如pASK-1、pJNK、Bcl-2、Bax）的表達變化，以評估凋亡程度和保護機制。

 

測量的數(shù)據(jù)及研究意義

1 測量了皮瓣存活率，通過視覺評估和計算存活面積百分比，數(shù)據(jù)來自圖1B。研究意義是直接證明SP600125和富氫鹽水處理能顯著提高皮瓣存活率，表明JNK抑制具有保護作用，對抗缺血再灌注損傷。

 

2 測量了皮瓣血流灌注，使用激光多普勒流量計和激光散斑對比分析，數(shù)據(jù)來自圖1C。研究意義是顯示處理組血流灌注改善，支持JNK抑制能增強微循環(huán)，減輕缺血再灌注導(dǎo)致的灌注不足。

3 測量了組織學變化，通過蘇木精-伊紅染色觀察炎癥細胞浸潤，數(shù)據(jù)來自圖2A。研究意義是揭示處理組炎癥浸潤減少，表明JNK抑制可緩解組織損傷和炎癥反應(yīng)。

 

4 測量了細胞凋亡指數(shù)，通過TUNEL染色定量凋亡細胞百分比，數(shù)據(jù)來自圖2B和2C。研究意義是證實SP600125和富氫鹽水降低凋亡率，突出JNK通路在調(diào)控凋亡中的關(guān)鍵角色。

5 測量了凋亡相關(guān)蛋白表達，包括pASK-1、pJNK、Bcl-2和Bax，通過免疫組化（圖3）和Western blot（圖4）。研究意義是顯示處理組pASK-1和pJNK表達降低、Bcl-2表達升高，Bax/Bcl-2比率下降，說明JNK抑制通過調(diào)節(jié)促凋亡和抗凋亡蛋白平衡發(fā)揮保護效應(yīng)。

 

 

6 測量了caspase-3活性，通過熒光測定法，數(shù)據(jù)來自圖5。研究意義是發(fā)現(xiàn)處理組caspase-3活性降低，表明JNK抑制能阻斷凋亡執(zhí)行階段，減輕細胞死亡。

 

 

結(jié)論

1 JNK信號通路在皮膚皮瓣缺血再灌注誘導(dǎo)的凋亡中起重要作用，抑制JNK活化能有效減輕凋亡。

2 SP600125和富氫鹽水通過下調(diào)pASK-1和pJNK表達、上調(diào)Bcl-2表達、降低caspase-3活性，發(fā)揮類似保護效果，表明富氫鹽水的保護機制可能涉及JNK抑制。

3 這些發(fā)現(xiàn)為缺血再灌注損傷提供了新的治療策略，JNK抑制劑有望用于臨床皮瓣保護。

 

使用丹麥Unisense電極測量數(shù)據(jù)的研究意義

在文檔中，丹麥Unisense電極（具體為針型H2傳感器）用于測量富氫鹽水的氫氣濃度，以確保其濃度超過0.8 mmol/L，但并未用于直接測量皮瓣組織或血流動力學數(shù)據(jù)。因此，Unisense電極的測量數(shù)據(jù)本身未在結(jié)果中展示，其研究意義在于方法學上驗證了富氫鹽水的制備質(zhì)量，為實驗提供了可靠的氫氣濃度控制，確保了富氫鹽水處理組的一致性。這間接支持了富氫鹽水保護效果的可靠性，但并未提供獨立的生理數(shù)據(jù)。研究意義主要是保證實驗條件的標準化，而非直接貢獻于JNK通路機制的分析。