Inflammation and apoptosis are vital the processesis of acute lung injury (ALI). Signal transducer and activator of transcription 3 (Stat3) plays diverse roles in cellular processes. Little is known about the activation and function of lungs during ALI. Stat3 activation is observed during ALI. RAW264.7 cells were treated with lipopolysaccharide (LPS) to establish an ALI cell model. Stattic, a Stat3 inhibitor, was then administered to LPS-treated RAW264.7, to probe its effect on inflammation, apoptosis, and oxidative stress in vitro. Western blot analysis confirmed that Stat3 was upregulated and phosphorylated in LPS-exposed cells, while stattic administration decreased these effects. LPS treatment reduced cell viability, as evidenced by MTT, CCK-8, and colony formation assays. However, cell viability was restored after treatment with stattic. ELISA and quantitative PCR indicated that pro-inflammation cytokines, such as Interleukin-1β, IL-6, IL-8, matrix metalloproteinase-13, and tumor necrosis factor-α, were robustly elevated due to LPS stimulation; however, stattic treatment abolished the upregulation of these cytokines. Furthermore, analysis of oxidative stress effectors (malondialdehyde, glutathione, catalase, and superoxide dismutase) showed that LPS treatment upregulated oxidative stress, which was confirmed by the deactivation of the Kelch-like ECH-associated protein 1/nuclear factor erythroid 2-related factor 2/heme oxygenase-1/NAD(P)H quinone dehydrogenase 1 pathway. Apoptosis in cells was also upregulated by LPS. Stattic alleviated oxidative stress and apoptosis induced by LPS. Moreover, Stat3 overexpression reversed the protective effects of stattic on cell viability, inflammation, oxidative stress, and apoptosis. Our study demonstrates that stattic treatment mitigates LPS-triggered inflammatory injury by deactivating the Jak1/Stat3 pathway in ALI.

2026-08-01·NEOPLASIA

Cancer-associated fibroblast-derived protein S100-A11 influences the response to anti-HER2 therapies in HER2-positive breast cancer

Article

作者: Sanz-Álvarez, Marta ; Qin, Mengjuan ; Rovira, Ana ; Rangel, Yamileth ; Rojo, Federico ; Arguiñano, Claudia ; Luque, Melani ; Madoz-Gúrpide, Juan ; Albanell, Joan ; Morales-Gallego, Miriam ; Ramírez-Merino, Natalia

Breast cancer is the most commonly diagnosed cancer worldwide and includes the HER2-positive (HER2+) subtype, characterised by HER2 overexpression. HER2+ breast cancer is treated with neoadjuvant anti-HER2 therapy combined with taxane-based chemotherapy, yet a substantial proportion of patients fail to achieve pathological complete response. Increasing evidence indicates that the tumour microenvironment (TME), particularly cancer-associated fibroblasts (CAFs), contributes to therapy resistance through paracrine signalling. In this study, we investigated the role of stromal/CAF-derived S100-A11 in the response to trastuzumab, pertuzumab, and docetaxel (TPD) therapy. Proteomic analysis and ELISA confirmed increased S100-A11 secretion by TPD-treated CAF-200 fibroblasts. Recombinant S100-A11 reduced sensitivity to TPD in multiple HER2+ breast cancer cell lines, whereas S100A11 silencing in CAF-200 attenuated the resistance-promoting effect of CAF-conditioned medium in BT-474 and EFM-192A cells. Mechanistically, S100-A11 exposure was associated with increased STAT3 phosphorylation, and pharmacological inhibition of STAT3 or RAGE partially reversed the S100-A11-associated resistance phenotype. In a reductionist xenograft model, RAGE inhibition with azeliragon attenuated the effect of exogenous S100-A11 on tumour response to TPD. In a retrospective cohort of early-stage HER2+ breast cancer, high stromal S100-A11 expression was associated with residual disease after neoadjuvant therapy and with increased tumour p-STAT3 levels. Dual staining for S100-A11 and α-SMA further supported the presence of S100-A11-expressing CAFs in patient tumours. Together, these findings support a role for stromal S100-A11 in modulating response to anti-HER2 therapy and suggest that the S100-A11/RAGE/STAT3 axis may represent a therapeutically relevant stromal signalling pathway. Further validation in independent clinical cohorts and more physiologically representative models is required. TRANSLATIONAL RELEVANCE: Resistance to anti-HER2 therapies remains a major clinical challenge in the treatment of HER2+ breast cancer. This study identifies the stromal protein S100-A11, secreted by CAFs, as a candidate mediator associated with reduced sensitivity to TPD therapy. We show that extracellular S100-A11 promotes tumour cell proliferation and is associated with activation of the RAGE/STAT3 signalling axis. Pharmacological inhibition of this pathway using azeliragon (a RAGE antagonist) or stattic (a STAT3 inhibitor) partially reverses the S100-A11-associated resistance phenotype in vitro and in a reductionist xenograft model. In parallel, high stromal S100-A11 expression is associated with poorer pathological response in a retrospective cohort of early-stage HER2+ breast cancer patients. While these findings are exploratory, they support the potential relevance of stromal S100-A11 as a component of the TME linked to therapy response. Overall, this work provides a rationale for further investigation of the S100-A11/RAGE/STAT3 axis as a potential target in stromal-mediated resistance to anti-HER2 therapy. CONCEPTUAL ADVANCE: This study provides further insight into the mechanisms underlying resistance to anti-HER2 therapy by identifying a therapy-associated, stroma-related adaptive response that may contribute to reduced treatment sensitivity beyond tumour-intrinsic alterations. While resistance in HER2+ breast cancer has traditionally been attributed to oncogenic signalling rewiring within tumour cells, our findings suggest that anti-HER2 therapy may also influence CAFs, promoting the secretion of factors that support tumour cell survival under therapeutic pressure. In this context, we describe a paracrine signalling interaction in which CAF-associated S100-A11 is linked to activation of the RAGE/STAT3 axis in tumour cells, accompanied by increased proliferation and reduced sensitivity to treatment. These observations support a model in which the TME acts as an active contributor to adaptive resistance, rather than a passive component. Moreover, the partial reversibility of this phenotype through pharmacological inhibition of RAGE or STAT3 suggests that stromal signalling pathways may represent potential targets for therapeutic intervention. Overall, these findings expand current perspectives on resistance by incorporating the contribution of therapy-associated stromal responses and support further investigation into combinatorial strategies targeting both tumour cells and their TME.

2026-07-01·PHYTOMEDICINE

Hyperoside accelerates myelin debris clearance by inhibiting signal transducer and activator of transcription 3 phosphorylation in peripheral nerve injury

Article

作者: Wang, Di ; Su, Bang ; Jia, Ruolin ; Jiang, Zhenmin ; Sun, Xiguang ; Yu, Xin ; Xie, Xiaoping ; Gong, Yajing ; Wang, Nan ; Lu, Laijin ; Huang, Dongxu

BACKGROUND:

Neuroinflammation resulting from myelin debris impedes axonal regeneration. Pharmacological modulation of myelin clearance and inflammatory responses is a potential strategy to enhance nerve regeneration. Hyperoside, a flavonoid with established anti-inflammatory and neuroprotective properties, has not been explored in peripheral nerve injury or in the context of myelin clearance.

PURPOSE:

This study aims to investigate the effects and underlying mechanisms of hyperoside in promoting nerve regeneration.

METHODS:

An in vitro phagocytosis model was established in RAW264.7 macrophages with purified myelin debris. Cells were treated with hyperoside (10, 15, 30 μM). Direct hyperoside targets were identified through molecular docking and small-molecule interaction assays. Gain- and loss-of-function experiments using LPS and Stattic were performed to validate the involvement of the STAT3/ADAM17/TREM2 signaling axis. In vivo sciatic nerve crush injury models were used to examine the relationship among TREM2-mediated myelin clearance, sciatic nerve regeneration, and functional recovery.

RESULTS:

Hyperoside dose-dependently inhibited pro-inflammatory gene expression and apoptosis-related proteins. Mechanistically, hyperoside bound STAT3 and inhibited its phosphorylation, thereby downregulating ADAM17 and preserving TREM2-mediated myelin phagocytosis. In the sciatic nerve crush injury model, hyperoside exerted neuroprotective effects, accelerated degenerated myelin clearance, promoted nerve regeneration, and reduced muscle atrophy. Trem2 silencing impaired myelin clearance and nerve regeneration.

CONCLUSION:

These findings highlight hyperoside as a promising therapeutic candidate for peripheral nerve injury. By targeting the STAT3/ADAM17/TREM2 signaling axis to enhance myelin clearance, hyperoside promotes structural and functional nerve regeneration in a rodent nerve injury model.

项与 Stattic 相关的新闻（医药）

2026-05-28

·逻辑神经科学

周嘉伟/周其冈点评Phytomedicine︱治疗新突破！南通大学张志军团队揭示木香内酯靶向角质形成细胞信号通路减轻特应性皮炎炎症和瘙痒新机制

撰文︱张志军团队审阅︱周嘉伟（中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心），周其冈（南京医科大学）责编︱王思珍特应性皮炎（Atopic dermatitis，AD）是一种常见的慢性炎症性皮肤病，以顽固性瘙痒、皮肤屏障功能障碍和免疫失调为特征，严重影响患者生活质量。已知角质形成细胞在AD发病中起核心驱动作用，但角质形成细胞内源性引发并促进炎症的关键分子通路尚不完全清楚，限制了靶向治疗的发展。在此背景下，南通大学张志军团队联合上海皮肤病医院、河北大学等单位，针对AD中角质形成细胞驱动的炎症与瘙痒机制展开了系统探究。近日，南通大学张志军团队及合作者在Phytomedicine发表题为“Michloidie directly targets keratinocyte Annexin A2 to abrogate STAT3-driven inflammation and pruritus in atopic dermatitis”的研究论文。该研究综合运用转录组学、特异性基因沉默、虚拟筛选及多种分子互作等技术，首次鉴定了膜联蛋白A2（Annexin A2, ANXA2）是AD角质形成细胞中炎症持续上调的关键枢纽分子。他们发现，ANXA2作为STAT3的上游直接调控因子，形成角质形成细胞内源性ANXA2–STAT3信号轴，驱动炎症因子释放和瘙痒。更重要的是，该研究通过虚拟筛选并实验验证发现天然产物木香内酯（Michloidie, MCL）能够直接共价结合ANXA2，破坏该信号轴，从而显著缓解AD样病理表现。（拓展阅读：张志军课题组最新研究进展，详见“逻辑神经科学”报道（点击阅读）：王韵/张玉秋点评Sci Signal︱机制新突破！南通大学张志军/高永静团队揭示SMAD1–CRH–CRHR2外周-中枢轴为外周神经损伤致慢性疼痛关键通路；Neurosci Bull︱南通大学秦毅彬/高永静/马灵杰等人揭示一种引发神经病理性疼痛的全新信号轴；EMBO Reports︱南通大学高永静/张志军团队揭示脊髓多巴胺下行通路调控痒觉环路机制） 1. ANXA2在人和小鼠AD角质形成细胞中持续高表达研究人员首先通过分析AD转录组数据集（GSE246569），筛选出2159个在MC903诱导的AD样皮肤中显著上调的基因。蛋白互作网络分析和GO富集分析均提示，ANXA2是与IL-6、IL-1β、TNF-α及STAT3等多个核心炎症因子直接相互作用的枢纽分子。在MC903诱导的小鼠AD模型及人AD皮损中， ANXA2蛋白和mRNA水平显著升高，且其表达特异性定位于表皮角质形成细胞，而非真皮免疫细胞。这一跨物种保守的ANXA2上调模式，提示其在AD角质形成细胞中可能发挥关键病理调节功能。 Fig. 1 MC903诱导的小鼠特应性皮炎模型建立及病理验证 Fig. 2 ANXA2在人和小鼠AD角质形成细胞中表达上调 2. 特异性沉默角质形成细胞的Anxa2显著缓解AD样炎症与瘙痒为明确ANXA2的功能必要性，研究者在MC903诱导的AD小鼠模型中，通过皮内注射修饰的Anxa2-siRNA实现角质形成细胞内敲低。结果显示，Anxa2-siRNA处理组小鼠的耳部及颈背部皮肤红斑、水肿和脱屑显著减轻，皮肤厚度、皮炎临床评分和搔抓行为均明显下降。组织学分析进一步表明，ANXA2敲低可恢复表皮正常结构，减少角化过度，并显著降低真皮中肥大细胞数量以及中性粒细胞和淋巴细胞的浸润。同时，IL-6、IL-1β等关键炎症因子的转录水平被显著抑制。在IL-6/TNF-α刺激的人HaCaT角质形成细胞中，ANXA2沉默同样大幅降低了炎症因子和瘙痒原TSLP、NGF的表达。这些结果确立了ANXA2作为AD角质形成细胞内源性炎症放大环路的核心驱动因子。 Fig.3 靶向沉默Anxa2缓解AD样炎症与瘙痒 Fig.4 人角质形成细胞中ANXA2沉默抑制炎症因子表达 3. ANXA2通过调控STAT3磷酸化驱动AD病理为解析ANXA2的下游信号机制，研究人员对AD转录组进行GSEA分析，发现JAK-STAT信号通路是最显著富集的通路之一。蛋白互作网络进一步显示ANXA2与STAT3存在紧密的相互作用。在MC903诱导的AD小鼠皮损及人AD皮损中，p-STAT3在角质形成细胞核内显著升高，且与ANXA2表达上调同步。重要的是，在体敲低Anxa2可几乎完全阻断p-STAT3的诱导；在原代小鼠角质形成细胞中，ANXA2沉默使细胞因子诱导的p-STAT3水平降低约70%。相比之下，ANXA2对ERK、p65及p38的调控作用相对有限。这些数据首次揭示，ANXA2是角质形成细胞中STAT3磷酸化的关键上游调控因子，构成ANXA2–STAT3功能轴。 Fig. 5 AD角质形成细胞中ANXA2–STAT3信号轴激活 4. 药理学抑制p-STAT3模拟ANXA2沉默的治疗效果为验证STAT3在该轴中的效应器地位，研究者使用选择性STAT3抑制剂Stattic处理AD模型小鼠。结果显示，Stattic治疗显著减轻了皮肤炎症、表皮增生和搔抓行为，并降低了炎症因子表达，其表型改善程度与ANXA2沉默高度一致。在IL-6/TNF-α刺激的HaCaT细胞中，Stattic同样有效阻断p-STAT3诱导。这一“功能表型复制”实验证实p-STAT3是ANXA2驱动AD病理的关键下游效应分子。 Fig. 6 药理学抑制p-STAT3缓解AD样病理 5. 虚拟筛选发现天然产物MCL直接靶向ANXA2并破坏其信号轴鉴于ANXA2–STAT3轴的治疗潜力，研究者对天然产物库进行虚拟筛选，寻找能够共价结合ANXA2的小分子化合物。通过针对ANXA2蛋白Cys-132残基的共价对接筛选，二十个候选分子被鉴定，其中天然愈创木内酯倍半萜Micheliolide（MCL）因最优结合亲和力脱颖而出。细胞热迁移实验（CETSA）证实，MCL处理使ANXA2的热稳定性提高4.0°C，提示直接结合。进一步的pull-down实验使用生物素标记的MCL探针，明确捕获到重组ANXA2蛋白，而阴性对照探针无结合信号，确证MCL与ANXA2直接共价结合。 Fig. 7 虚拟筛选及MCL直接靶向ANXA2的验证 6. MCL通过靶向ANXA2–STAT3轴有效治疗小鼠AD 在MC903诱导的AD小鼠模型中，腹腔注射MCL（10 mg/kg，连续8天）显著减轻了耳部及颈部皮肤的红斑、脱屑和表皮增生，降低了皮炎评分和搔抓频率，疗效与0.05%地塞米松外用相当。机制层面，MCL处理有效抑制了皮损中p-STAT3水平，并下调IL-6、IL-1β等表达。在ANXA2敲低的原代角质形成细胞中，MCL对p-STAT3的抑制效应未进一步增强，说明MCL主要依赖ANXA2发挥功能。这些结果表明，MCL通过直接靶向ANXA2、破坏ANXA2–STAT3信号轴，从而缓解AD炎症和瘙痒。 Fig. 8 MCL靶向ANXA2治疗特应性皮炎 Fig.9 ANXA2-STAT3通路介导特应性皮炎的机制及阻断此通路可改善病症的模式图文章结论与讨论，启发与展望该研究首次系统阐明ANXA2–STAT3作为角质形成细胞内源性信号轴在AD发病中的核心驱动作用，突破了以往对ANXA2功能认知的局限，揭示了其在慢性皮肤炎症中的新角色。该通路具有高度可干预性：ANXA2作为角质形成细胞富集的枢纽分子，STAT3作为下游效应器，二者构成级联靶点。更重要的是，该研究发现天然产物MCL可直接共价结合ANXA2，为AD提供了一种靶向角质形成细胞内在炎症通路的候选治疗分子。未来研究可拓展的方向包括：1）MC903模型虽适合研究角质形成细胞内在机制，但人类AD中慢性神经-免疫相互作用的复杂性需在更多模型中验证；2）MCL与ANXA2的共价结合位点需通过点突变等实验手段予以精确定位；3）ANXA2是否在其它皮肤炎症性疾病（如银屑病）中利用相同或不同下游通路发挥作用，值得进一步探讨。从转化视角，MCL作为结构明确、来源清晰的天然产物，具有进一步开发为AD治疗药物的潜力。未来可围绕MCL的局部外用制剂开发、安全性评价及在慢性AD模型中的长期疗效展开研究，推动这一靶向ANXA2–STAT3轴的治疗策略向临床转化。专家点评周嘉伟（高级研究员，中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所），国家杰出青年基金获得者，上海市领军人才，中科院百人计划）特应性皮炎的发病机制研究长期聚焦于免疫失衡与屏障缺陷，角质形成细胞往往被视为被动受害者。南通大学医学院张志军团队在《Phytomedicine》发表的这项研究，跳出传统框架，从角质形成细胞内在信号入手，首次揭示ANXA2是AD中角质形成细胞富集的枢纽分子。尤为值得关注的是，该研究精准锚定ANXA2-STAT3轴为角质形成细胞内源性的核心信号通路，并通过多通路平行比较有力论证了其相对于NF-κB、MAPK的特异性。研究者运用基因沉默与药理学抑制正反验证，形成了严密的因果链条，证实ANXA2通过调控STAT3磷酸化驱动炎症与瘙痒。这一发现将AD治疗的视角从“被动修复屏障”转向“主动干预角质形成细胞内在病理信号”，为皮肤病机制研究提供了全新范式，也提示角质形成细胞内源性调控枢纽可能成为多种炎症性皮肤病的共性治疗靶点。周其冈（教授，南京医科大学，国家杰出青年基金获得者，江苏省杰出青年基金获得者，天元学者）靶向角质形成细胞内源性调控分子的药物研发，是特应性皮炎治疗领域的重要方向。南通大学张志军团队在《Phytomedicine》发表的研究中，通过虚拟筛选、细胞热位移分析及pull-down实验三重验证，首次证实天然倍半萜内酯木香内酯（MCL）可直接共价结合ANXA2。该研究的转化价值体现在三方面：第一，MCL作为天然产物，来源明确、安全性高；第二，MCL疗效与一线外用激素地塞米松相当，且机制新颖；第三，MCL通过阻断ANXA2-STAT3轴，同时抑制炎症因子和致痒介质，体现“一石二鸟”的治疗优势。该工作为AD提供了兼具快速起效潜力和良好安全性的候选药物，也为基于角质形成细胞靶向的皮肤病治疗开辟了新路径。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.phymed.2026.158303 基金支持：国家自然科学基金（#82371229、#31970938）第一作者：张雨麒硕士生、王季安博士、李龙飞博士通讯作者简介：张志军，南通大学医学院，三级教授，博士生导师，医学博士。江苏泰州人。南通医学院临床医学本科，苏州大学基础医学博士学位，澳大利亚La trobe University访问学者，美国Duke University博士后。江苏省“333”高层次人才，江苏省高校中青年学术带头人，江苏省高校优秀青年骨干教师。中国实验动物学会神经科学技术专业委员会副主任委员，中国神经科学会神经胶质细胞分会委员，中国生理学会疼痛转化研究专业委员会委员。国家自然科学基金项目的评审专家，国家级优秀教学团队骨干成员（人体解剖学），国家精品课程骨干成员（人体解剖学），第三批国家级精品资源共享课立项项目骨干成员，江苏省高校优秀科技创新团队骨干成员。第一和通讯作者发表SCI论文40余篇。主持国家自然科学基金面上项目3项。研究方向：急慢性痛和痒的分子与神经机制，感觉与运动障碍的基础与临床，神经系统与外周器官的交互作用。通讯作者简介：刘苏，南通大学护理与康复学院副院长、南通大学附属医院康复医学科主任，教授，主任医师，博士生导师。担任江苏省医学会高压氧医学分会候任主任委员、江苏省康复医学会评定专业委员会主任委员、南通市医学会高压氧专科分会主任委员、南通市医师协会康复分会会长等。第一作者或通讯作者发表基础研究与临床研究论文40余篇。主持和参与多项国家自然科学基金项目，主持江苏省自然科学基金面上项目和江苏省卫生健康委员会面上项目各1项。通讯作者简介：郭建爽，河北大学药学院，副教授，硕士生导师，博士。河北大学药学本科，南通大学特种医学硕士，南开大学药物化学博士，南开大学药学院博士后。河北省生物工程学会理事。第一和通讯作者发表SCI论文10余篇，含Nature Communications，Journal of Experimental Medicine等期刊。主持国家自然科学基金青年项目，中国博士后科学基金面上项目，河北省自然科学基金青年项目，河北大学高层次人才项目，河北大学多学科交叉项目等多项课题。研究方向：天然产物药理机制研究及靶标鉴定。转载须知：“逻辑神经科学”特邀稿件，且作者授权发布；本内容著作权归作者和“逻辑神经科学”共同所有；欢迎个人转发分享，未经授权禁止转载，违者必究。【神经科学/脑科学/神经生物学科研服务系列汇总】【神经科学/脑科学/神经生物学科研培训系列汇总】（点击蓝色标题阅读全文）联系方式：15108204441（电话），Wang_Sizhen（微信） “逻辑神经科学”微信群：文献学习扫码添加微信，并备注：逻辑-文献-姓名-单位-研究领域-学位/职称（注：不按要求格式备注，则不通过好友申请）编辑︱王思珍本文完

2026-04-28

·天然产物靶标机制研究

Phytomedicine：柠檬苦素靶向STAT3抑制Galectin-3/mTORC1信号改善MASH小鼠肝衰老与纤维化

本研究首次系统阐明了柑橘来源的天然活性成分柠檬苦素（Limonin，Lim）对代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（Metabolic dysfunction-associated steatohepatitis, MASH）的治疗作用，明确了其通过直接靶向 STAT3 调控 Galectin-3/mTORC1 信号轴，进而改善肝细胞衰老与肝纤维化的核心分子机制，为 MASH 的临床治疗提供了新的候选药物与作用靶点。一、研究背景与立题依据代谢功能障碍相关脂肪性肝病（Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease, MASLD）是全球范围内发病率最高的慢性肝病，其进展至 MASH 后，会伴随显著的肝细胞损伤、炎症反应与肝纤维化，是终末期肝病、肝细胞癌的重要危险因素。近年来，细胞衰老在 MASLD/MASH 进展中的核心作用成为研究热点，研究证实，衰老的肝细胞与肝脏非实质细胞可通过分泌促炎因子、趋化因子激活肝星状细胞，加速纤维化进程，同时可推动 MASH 向肝细胞癌恶性转化。然而，目前尚无专门针对 MASH 中肝细胞衰老的靶向治疗药物，筛选调控肝衰老的关键分子与靶向干预药物，是 MASH 治疗领域的重要科学问题。天然产物是临床药物研发的核心来源，约 50% 的临床获批药物源自天然产物及其衍生物。柑橘类植物中的柠檬苦素是一种具有呋喃环结构的三萜类化合物，也是衢州胡柚等柑橘品种的核心活性成分，既往研究已证实其具有抗肿瘤、抗炎、抗氧化、保肝等多种药理活性，本团队前期研究也发现柠檬苦素可改善肥胖小鼠肝脏脂质蓄积，其结构类似物诺米林也被证实具有显著的抗衰老活性。但柠檬苦素是否能干预 MASH 相关的肝细胞衰老与肝纤维化，其具体的分子机制与直接作用靶点尚未明确，这也是本研究的核心科学问题。在信号通路层面，既往研究已证实，信号转导与转录激活因子 3（STAT3）、半乳糖凝集素 3（Galectin-3）、雷帕霉素靶蛋白复合物 1（mTORC1）均在肝纤维化、细胞衰老中发挥关键作用：STAT3 的 SH2 结构域介导其磷酸化活化，是调控炎症、纤维化与衰老的核心转录因子；Galectin-3 是 MASH 肝纤维化的关键调控分子，但其在肝细胞衰老中的作用尚未阐明；mTORC1 是细胞衰老的核心调控通路，持续激活可加速肝细胞衰老与纤维化进展，而临床中单一 mTOR 抑制剂在 MASH 治疗中未展现出显著疗效，其原因可能是 mTORC1 抑制后会代偿性激活上游 STAT3，反而加重肝损伤。基于此，本研究提出科学假说：柠檬苦素可通过靶向 STAT3，抑制下游 Galectin-3/mTORC1 信号轴，进而改善 MASH 小鼠的肝细胞衰老与肝纤维化，并通过体内外实验系统验证了该假说。二、实验材料与方法本研究整合了体内动物实验、体外细胞实验、组学筛选与分子机制验证四大技术体系，核心实验方法如下： 1. 实验动物与模型构建：选用 6 周龄雄性 C57BL/6J 小鼠，采用胆碱缺乏、L - 氨基酸限定的高脂饮食（CDAHFD）喂养 8 周构建 MASH 小鼠模型，该模型可稳定模拟 MASH 的病理特征，同时出现显著的肝细胞衰老与肝纤维化表型。所有动物实验均经衢州市人民医院动物伦理委员会审批（审批号：QZRMYY-20241024-001）。 2. 动物分组与干预：①柠檬苦素药效学实验：将小鼠分为正常饮食组（NCD）、CDAHFD 模型组、CDAHFD + 柠檬苦素低剂量组（50mg/kg，灌胃）、CDAHFD + 柠檬苦素高剂量组（100mg/kg，灌胃），于 CDAHFD 喂养第 5 周开始给药，持续 4 周；②Galectin-3 功能验证实验：通过尾静脉注射 AAV8-TBG-Galectin-3 实现肝脏特异性 Galectin-3 敲低，以 AAV8-NC 为阴性对照；③mTORC1 回补实验：设置 CDAHFD 模型组、柠檬苦素高剂量组、柠檬苦素 + mTOR 激动剂 MHY1485 组（10mg/kg，腹腔注射，每周 2 次）；④STAT3 抑制剂验证实验：设置 CDAHFD + 溶剂对照组、CDAHFD+STAT3 抑制剂 Stattic 组（10mg/kg，腹腔注射，每周 3 次）。 3. 表型与病理检测：通过检测血清丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）评估肝功能；检测肝脏组织丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）水平评估氧化应激状态；通过衰老相关 β- 半乳糖苷酶（SA-β-gal）染色评估肝细胞衰老水平；采用苏木精 - 伊红（H&E）染色、油红 O 染色、Masson 染色、天狼星红染色进行肝脏组织病理评估，依据 Kleiner 标准进行 NAFLD 活动度评分；通过免疫组化（IHC）检测肝脏 Galectin-3 的表达与定位。 4. 分子靶点与机制验证：采用人蛋白质组芯片（含 20000 种人源蛋白）筛选柠檬苦素的直接结合蛋白；通过分子对接模拟柠檬苦素与靶点蛋白的结合模式与结合位点；采用 Pull-down 实验、定点突变技术验证蛋白直接结合与关键结合位点；通过 Western blot 检测 STAT3、Galectin-3、mTORC1 通路及衰老相关蛋白的表达；通过 RNA 测序（RNA-seq）分析 Galectin-3 敲低后的差异表达基因与富集通路，结合实时荧光定量 PCR（qPCR）验证靶基因的 mRNA 表达水平。三、研究结果 1.柠檬苦素改善 MASH 小鼠肝衰老与纤维化，并抑制 Galectin-3/mTORC1 信号通路本部分通过 CDAHFD 诱导的 MASH 小鼠模型，系统评价了柠檬苦素的体内药效，结果如图 1 所示：柠檬苦素给药可显著降低 MASH 小鼠的肝 / 体重比，剂量依赖性降低血清 AST、ALP 水平，对血清 ALT 也呈降低趋势；H&E 与油红 O 染色结果显示，柠檬苦素可显著减轻 MASH 小鼠肝脏病理损伤与脂质蓄积，降低 NAFLD 活动度评分；Masson 与天狼星红染色证实，柠檬苦素可剂量依赖性缓解肝脏纤维化程度，下调纤维化、炎症相关基因（Timp1、Acta2、Col1a1、Tnf-α、Il-6、Il-1β）的 mRNA 表达。在细胞衰老与机制层面，柠檬苦素可显著下调 MASH 小鼠肝脏中 Galectin-3 的编码基因 Lgals3 与蛋白表达水平；降低肝脏组织 MDA 含量，显著抑制 SA-β-gal 活性，下调衰老相关蛋白 p53、p16、磷酸化 H2A.X 的表达；同时显著抑制 mTORC1 通路的活化，下调其下游效应分子 p70 S6K 的磷酸化水平。上述结果首次证实，柠檬苦素可有效改善 MASH 小鼠的肝纤维化与肝细胞衰老，其药理作用可能与抑制 Galectin-3 表达与 mTORC1 活化密切相关。图 1 柠檬苦素改善胆碱缺乏 L - 氨基酸限定高脂饮食（CDAHFD）诱导的代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）小鼠肝细胞衰老与肝纤维化 2.肝脏特异性敲低 Galectin-3 可改善 MASH 小鼠肝纤维化与肝细胞衰老，并抑制 mTORC1 活性为明确 Galectin-3 在 MASH 肝衰老中的作用，本研究通过 AAV8 介导肝脏特异性 Galectin-3 敲低，开展了体内功能验证实验，结果如图 2 所示：Galectin-3 敲低不影响 MASH 小鼠的肝 / 体重比，但可显著降低血清 ALT、AST 水平；H&E 染色结果显示，Galectin-3 敲低可显著降低 NAFLD 活动度评分，主要改善肝脏小叶炎症，对肝细胞脂肪变性与气球样变无显著影响；油红 O 染色也证实，Galectin-3 敲低对肝脏脂质蓄积无明显作用，但 Masson 与天狼星红染色显示其可显著减轻肝纤维化程度。 RNA-seq 结果显示，Galectin-3 敲低后，MASH 小鼠肝脏中有 238 个基因显著下调，160 个基因显著上调，差异基因主要富集于细胞周期、细胞衰老通路；GSEA 富集分析证实，Galectin-3 敲低对细胞周期、细胞衰老、p53 通路及 mTOR 通路均呈负向调控。功能实验进一步验证，Galectin-3 敲低可降低肝脏 MDA 水平、升高 SOD 水平，显著抑制 SA-β-gal 活性，下调衰老相关蛋白 p53、p16、磷酸化 H2A.X 的表达，同时显著抑制 mTORC1 的活化。该部分结果首次证实，Galectin-3 是调控 MASH 相关肝细胞衰老的关键分子，mTORC1 是其下游核心效应分子，且 Galectin-3 对肝衰老与纤维化的调控作用不依赖于脂质代谢通路。图 2 敲低半乳糖凝集素 3（Galectin-3）可改善小鼠 MASH 并抑制雷帕霉素靶蛋白复合物 1（mTORC1）活性 3. mTORC1 是柠檬苦素改善 MASH 小鼠肝衰老与纤维化的关键效应分子为验证 mTORC1 在柠檬苦素药理作用中的核心地位，本研究采用 mTOR 特异性激动剂 MHY1485 开展了体内回补实验，结果如图 3 所示：MHY1485 可显著逆转柠檬苦素对 mTORC1 活性的抑制作用；尽管其对柠檬苦素诱导的肝 / 体重比降低仅呈部分逆转作用（无统计学差异），但可完全抵消柠檬苦素对肝脏病理损伤的改善作用，显著逆转其抗肝纤维化效应；同时，MHY1485 可显著拮抗柠檬苦素对血清 ALT、AST 的降低作用，使肝脏 SA-β-gal 活性显著回升，衰老相关蛋白 p53、p16 的表达显著上调，完全阻断了柠檬苦素对肝细胞衰老的抑制作用。上述结果明确证实，mTORC1 是介导柠檬苦素对 MASH 小鼠肝纤维化与衰老保护作用的关键效应分子，柠檬苦素的药理作用完全依赖于对 mTORC1 活性的抑制。图 3 mTOR 激动剂可逆转柠檬苦素对 MASH 小鼠肝细胞衰老与肝纤维化的改善作用 4.柠檬苦素通过直接靶向STAT3的SH2结构域抑制其活化，进而调控Galectin-3/mTORC1信号轴为明确柠檬苦素的直接作用靶点，本研究整合了转录因子预测、人蛋白质组芯片筛选与分子生物学验证，结果如图 4 所示：通过JASPAR数据库预测到576个可调控Galectin-3的转录因子，与人蛋白质组芯片筛选到的562个与柠檬苦素直接结合的蛋白取交集，最终得到7个候选靶点，其中STAT3的相互作用评分最高；Pull-down实验进一步证实，柠檬苦素与STAT3存在直接结合。分子对接结果显示，柠檬苦素与人、小鼠 STAT3 蛋白的结合能分别为 - 7.6 kcal/mol 与 - 7.5 kcal/mol，结合位点均位于 STAT3 的 SH2 结构域（584-600 位氨基酸），关键结合残基为 SER636 与 LYS591；体内外实验证实，柠檬苦素可显著降低 MASH 小鼠肝脏组织中 STAT3 Tyr705 位点的磷酸化水平，同时抑制 LPS 刺激诱导的 HepG2 细胞中 STAT3 的磷酸化活化。定点突变实验进一步明确，SER636 位点突变（S636A）可显著降低柠檬苦素与 STAT3 的结合亲和力，完全阻断柠檬苦素对 STAT3 磷酸化的抑制作用，同时使柠檬苦素对 Galectin-3 表达的下调作用、对 mTORC1 活性的抑制作用完全消失。该部分结果首次明确，STAT3 是柠檬苦素的直接作用靶点，柠檬苦素通过结合 STAT3 的 SH2 结构域（关键位点 SER636）抑制其磷酸化活化，进而调控下游 Galectin-3/mTORC1 信号轴。图 4 柠檬苦素靶向作用于信号转导与转录激活因子 3（STAT3）并抑制其活性 5.药理学抑制 STAT3 可重现柠檬苦素的药理效应为进一步验证 STAT3 在柠檬苦素药理作用中的核心地位，本研究采用靶向 STAT3 SH2 结构域的抑制剂 Stattic 开展了体内验证实验，结果如图 5 所示：Stattic 给药不影响 MASH 小鼠的肝 / 体重比，但可显著降低血清 ALT、AST 水平；H&E、Masson 与天狼星红染色结果显示，Stattic 可显著降低 NAFLD 活动度评分，减轻肝脏纤维化程度；同时，Stattic 可显著抑制肝脏 SA-β-gal 活性，下调衰老相关蛋白 p53、p16 的表达，显著下调肝脏 Lgals3 的 mRNA 水平，并抑制 mTORC1 通路的活化。上述结果证实，STAT3 抑制剂可完全重现柠檬苦素对 MASH 小鼠肝纤维化与肝细胞衰老的改善作用，进一步验证了柠檬苦素通过靶向抑制 STAT3 发挥其核心药理作用的机制。图 5 药理学抑制 STAT3 可改善小鼠 MASH 并抑制 Galectin-3/mTORC1 信号通路四、讨论与研究价值本研究首次系统证实了天然产物柠檬苦素对 MASH 相关肝细胞衰老与肝纤维化的治疗作用，阐明了其 “靶向 STAT3 抑制 Galectin-3/mTORC1 信号轴” 的核心分子机制，具有重要的科学价值与临床转化意义。在科学发现层面，本研究有三大核心突破：其一，首次揭示了 Galectin-3 在 MASH 肝细胞衰老中的关键调控作用。既往研究仅证实 Galectin-3 是 MASH 肝纤维化、炎症的重要调控分子，而本研究通过 RNA-seq 与体内功能实验，首次明确 Galectin-3 可通过调控 mTORC1 通路介导肝细胞衰老，且该作用独立于脂质代谢，拓展了 Galectin-3 的生物学功能，为 MASH 的早期干预提供了新的靶点。其二，首次明确了柠檬苦素的直接作用靶点是 STAT3，精准定位了其结合位点为 SH2 结构域的 SER636 残基。既往研究仅发现柠檬苦素可抑制 STAT3 磷酸化，而本研究通过人蛋白质组芯片、分子对接、Pull-down 与定点突变实验，直接证实了二者的相互作用与关键结合位点，为柠檬苦素的药理活性提供了最直接的分子靶点证据，也为其结构优化与药物研发奠定了基础。其三，提出了靶向 STAT3/Galectin-3/mTORC1 轴治疗 MASH 的新策略。临床中单一mTOR抑制剂在MASH治疗中疗效不佳，核心原因是mTORC1抑制后会代偿性激活上游STAT3，加重肝损伤；而柠檬苦素通过靶向STAT3，同时抑制上游转录因子与下游效应通路，避免了单一靶点抑制的代偿性激活，克服了传统mTOR抑制剂的临床局限性，为MASH的药物研发提供了全新的思路。在临床转化层面，本研究证实了柑橘来源的柠檬苦素具有良好的 MASH 治疗潜力，其来源广泛、安全性高，兼具抗炎、抗纤维化、抗衰老多重药理活性，可作为 MASH 治疗的候选天然药物进行进一步的临床前开发；同时，本研究证实 STAT3 与 Galectin-3 抑制剂均可改善 MASH 相关肝细胞衰老，为这两类抑制剂在 MASH 治疗中的应用提供了新的实验依据，尤其是针对 MASH 早期的衰老干预，可有效阻止疾病向肝纤维化进展。本研究也存在一定的局限性：其一，未构建肝细胞特异性 STAT3 敲除小鼠，无法完全证实柠檬苦素的体内保护作用是否完全依赖于 STAT3；其二，未开展柠檬苦素的长期安全性评价与药代动力学研究，其临床转化的给药方案仍需进一步优化；其三，未探究 Galectin-3 抑制剂是否具有全身性抗衰老作用，其在多器官衰老中的作用仍需进一步验证。未来研究将围绕上述问题展开，进一步完善柠檬苦素的药理机制研究，推动其临床转化。五、研究结论本研究通过体内外系统实验，得出以下结论： 1. 柠檬苦素可有效改善CDAHFD诱导的MASH小鼠肝脏病理损伤、脂质蓄积、炎症反应与肝纤维化，同时显著抑制肝细胞衰老，具有良好的MASH体内治疗活性。 2. Galectin-3是调控MASH相关肝细胞衰老的关键分子，肝脏特异性敲低Galectin-3可通过抑制下游mTORC1通路，显著改善MASH小鼠的肝细胞衰老与肝纤维化。 3. mTORC1是介导柠檬苦素改善MASH小鼠肝衰老与纤维化的关键效应分子，激活mTORC1可完全逆转柠檬苦素的体内药理作用。 4. STAT3是柠檬苦素的直接作用靶点，柠檬苦素通过结合STAT3的SH2结构域（关键结合位点SER636），抑制STAT3Tyr705位点的磷酸化活化，进而下调Galectin-3的表达，抑制下游mTORC1信号通路，最终发挥抑制肝细胞衰老、减轻肝纤维化的药理作用。综上，本研究不仅为 MASH 的治疗提供了新的天然候选药物柠檬苦素，还阐明了其核心作用靶点与分子机制，同时提出了靶向 STAT3/Galectin-3/mTORC1 信号轴治疗 MASH 的新策略，为 MASH 的发病机制研究与药物研发提供了重要的理论依据与实验基础。参考文献： Tian Lan, Wen Wang, Xi-xi Zeng, Wei-li Mao, Tao Lu, Si-wei Wang. Limonin mitigates hepatic senescence and fibrosis in MASH mice by targeting STAT3 to inhibit Galectin-3/mTORC1 signaling. Phytomedicine. 2026, 158244. https://doi.org/10.1016/j.phymed.2026.158244

2026-04-22

·BoneResearch骨研究

【Bone Research封面文章】王松灵院士/王晓刚教授研究揭示硝酸盐防骨质疏松的细胞机制

文章导读近日，首都医科大学口腔健康北京实验室王松灵院士联合南方医科大学王晓刚教授在Bone Research上发表题为“Sialin-STAT3 axis regulates bone homeostasis in mice”的封面文章，系统阐明了Sialin作为线粒体营养感应器，通过招募pSTAT3蛋白调控干细胞能量代谢，进而影响骨稳态的分子机制。（2026年第2期） Cover image description: This cover illustrates nitrate as an inorganic anion signal entering the bone microenvironment and acting through the nitrate transporter Sialin (SLC17A5) to support mitochondrial homeostasis in mesenchymal stem cells. By enhancing mitochondrial bioenergetic capacity, the nitrate-Sialin pathway promotes osteogenic differentiation and maintains skeletal homeostasis, highlighting an anion signal-mitochondria axis relevant to age-associated bone loss. 文章基本信息引用本文：Li, X., Hu, L., Xu, Y. et al. Sialin-STAT3 axis regulates bone homeostasis in mice. Bone Res 14, 20 (2026). https://doi.org/10.1038/s41413-025-00504-2 扫码阅读全文一、Sialin是骨骼健康的关键调控因子研究人员发现，全身性敲除Sialin基因的小鼠骨量显著降低，骨小梁数量减少、厚度变薄，骨吸收标志物升高而骨形成标志物下降。更重要的是，在干细胞中特异性敲除Sialin同样导致骨量减少，且分离出的干细胞成骨分化能力明显受损。反之，过表达Sialin则显著增强干细胞的成骨分化（图1）。图1 Sialin促进间充质干细胞成骨分化并维持骨稳态二、Sialin定位于线粒体，调控干细胞能量代谢高精度显微成像显示，Sialin蛋白定位于干细胞的线粒体膜上。敲除Sialin后，干细胞线粒体膜电位下降、ATP生成减少、活性氧升高，细胞呼吸功能受损。而过表达Sialin则增强线粒体功能。进一步使用线粒体电子传递链的激活剂（辅酶Q10）和抑制剂（鱼藤酮）证实，Sialin通过调控线粒体电子传递链活性来影响干细胞成骨分化（图2）。图2 Sialin定位于线粒体并通过线粒体功能调控干细胞成骨分化三、Sialin与pSTAT3结合，协同调控线粒体功能通过磷酸化蛋白质组学分析与AI蛋白互作预测模型，研究人员发现Sialin与pSTAT3蛋白存在直接结合。表面等离子体共振实验证实两者具有强相互作用。进一步研究发现，Sialin能够促进pSTAT3向线粒体转位，而使用STAT3抑制剂（Stattic）则完全阻断Sialin过表达带来的线粒体功能增强和成骨促进作用（图3、图4）。图3 Sialin与pSTAT3S727相互作用并促进其向线粒体转位图4 抑制STAT3磷酸化消除Sialin诱导的干细胞功能增强和骨稳态维持四、饮食硝酸盐激活Sialin，改善老年性骨质疏松硝酸盐处理能够显著上调干细胞中Sialin的表达，并增强线粒体功能与成骨分化。在老年小鼠（18月龄）饮水中添加硝酸盐持续6个月后，小鼠骨量显著增加，骨形成标志物升高，骨吸收标志物下降。分离自硝酸盐处理组老年小鼠的干细胞，其成骨分化能力也明显恢复（图5）。图5 硝酸盐-Sialin信号与老年性骨质疏松密切相关五、结语这项研究首次揭示了Sialin作为线粒体上的营养感应器，如何将饮食中的硝酸盐信号转化为干细胞能量代谢的调控指令，进而影响骨骼健康。对普通人而言，这项发现意味着：日常饮食中富含硝酸盐的绿叶蔬菜（如菠菜、生菜、芹菜）可能不仅仅是“健康食品”，它们或许通过激活我们体内干细胞的“能量开关”，从根源上帮助维持骨骼强健。未来，医生或许会根据个体的Sialin基因特征，推荐个性化的膳食方案，或开发基于硝酸盐的膳食补充剂，作为预防和治疗骨质疏松的安全、便捷手段。该研究将营养科学、代谢调控与再生医学巧妙连接，提出了“通过靶向营养转运蛋白来唤醒衰老干细胞”的全新治疗理念。这为开发下一代抗骨质疏松药物指明了方向：不是简单抑制骨吸收或促进骨形成，而是从根本上修复干细胞的功能，让身体重新获得自主建造骨骼的能力。图源: AI-generated 作者简介王松灵：中国科学院院士，讲席教授、主任医师，南方科技大学医学院院长、南方科技大学伦敦国王学院医学院院长，首医口腔健康北京实验室主任。中国抗衰老促进会理事长、中华口腔医学会副会长、国务院学位委员会口腔医学召集人、全国口腔教材评审委员会主任委员。研究方向为稳态医学、牙颌发育与再生、唾液腺疾病诊疗。《中华口腔医学杂志》总编辑，Oral Science and Homeostasic Medicine、《医学教育管理》《今日口腔》等杂志主编。以第一完成人获2003及2010年国家科技进步二等奖，曾获威廉盖茨（William J. Gies）奖、吴阶平医药创新奖、何梁何利科学技术奖。王晓刚：博士，博士生导师。南方医科大学第三附属医院教授，南方医科大学教授。曾获国家自然科学基金委优青项目资助（2017），广东省自然科学基金委杰青项目资助（2013）。主要从事基于智能医学的骨科疾病基础与转化研究。代表性SCI论文发表于Nature Medicine、Nature Metabolism、Science Translational Medicine、Nature Communications、The Innovation、Advanced Science、ACS Nano、Bone Research、JBMR、JOT、JDR 等权威期刊。论文单篇最高被引超过1600次。累计获得28项发明专利，其中转化专利3项，与知名药企合作开发产品3项。主持自然科学基金重大研究计划重点项目、自然科学基金原创探索项目等。曾获中华老年医学会骨质疏松创新团队奖、中华医学会骨科基础青年研究奖等。李晓钰：口腔医学博士，首都医科大学附属北京口腔医院牙体牙髓科医师。主要研究方向为稳态医学与口腔生物医学。主持国家自然科学基金青年基金1项，口腔疾病研究国家重点实验室开放课题研究基金1项。以第一/共同第一作者于JDR 等权威期刊发表SCI论文8篇，获批发明专利2项，曾获中华口腔医学会口腔生物医学专委会“青年研究展示评选”卓越青年研究奖。本刊简介 About the Journal 《骨研究（英文）》（Bone Research，BR）于2013年创刊，是由中华人民共和国教育部主管、四川大学主办的骨科学领域英文学术期刊。Bone Research以建设国际一流科技期刊为目标，及时刊载和报道骨科学领域研究成果，提升对骨科学研究者的服务能力，搭建中国与世界骨科学交流的平台。期刊已被SCI-E、MEDLINE、Pubmed Central、Scopus等国际知名数据库收录。2016—2025年连续10次获评"中国最具国际影响力学术期刊"；连续6年位列JCR学科领域和中科院期刊分区Q1区；是世界学术期刊学术影响力指数（WAJCI）Q1区期刊，2024年入选第二期中国科技期刊卓越行动计划英文领军期刊项目、2016年入选第二期中国科技期刊国际影响力提升计划（C类）项目；先后获得"中国最美期刊"、"中国高校杰出科技期刊"、"中国高校优秀英文期刊"、"中国高校百佳科技期刊"、"中国高校科技期刊优秀团队"等称号，入选教育部第二批"高校科技期刊精品工程"等。撰稿：王松灵/王晓刚团队编辑：包旖旎审核：杨惠终审：郑黎薇扫码关注了解更多精彩内容

100 项与 Stattic 相关的药物交易

登录后查看更多信息