发文超 1.5 万篇！JAK-STAT 通路何以经久不衰（附课题设计思路）

在十大科研经典通路中，JAK - STAT 信号通路是细胞信号传导的核心机制之一。它主要负责介导细胞对细胞因子（如干扰素、白细胞介素等）的响应，调控基因表达，从而影响细胞的生长、分化、代谢、免疫反应和炎症等过程。点此解锁促销福利

自 1992 年被发现以来，它已经成为生命科学领域的重要组成部分。过去 30 多年，科学家们围绕这一通路发表了超过 1.5 万篇论文，其中中国学者在 JAK - STAT 信号通路的研究中贡献了重要力量。

1994 年：中国学者参与了 STAT3 的发现工作。STAT3 是响应 IL-6 等细胞因子的关键转录因子，其激活对于多种细胞的增殖和存活至关重要。

1995 年：中国学者对 STAT5 的功能进行了深入研究，揭示了 STAT5 在细胞增殖、分化和免疫调节中的作用，特别是在造血干细胞和免疫细胞中的功能。

2007 年：中国学者研究了 STATs 在细胞核中的功能和调控。

2017 年：中国学者对 IFN - I 作为癌症免疫系统调节剂的重要性进行了综述。

2022 年：中国学者进一步研究了 JAK 抑制剂在治疗自身免疫性疾病中的应用等等。

JAK - STAT 通路究竟是什么，如何设计到课题内呢？本文梳理 JAK - STAT 通路四大问题，帮你全面了解经典通路，并设计到课题内。

JAK - STAT 通路究竟是什么？

目前已证实，JAK - STAT 通路是一种进化上保守的跨膜信号转导，负责将细胞外的化学信号转入细胞内部，进而传递到细胞核内，完成调控基因转录水平的目的。

JAK - STAT 通路「全家福」包括 50 多个配体（如干扰素、白介素、生长因子等）、30 多个受体、4 个 Janus 激酶 JAK 以及 6 个信号转导和转录激活因子 STAT 蛋白。

激活 JAK - STAT 信号通路的细胞因子及其它蛋白受体（源自文献：doi: 10.3389 / fbioe.2023.1110765）

JAK - STAT 通路如何激活与负调控？

经典 JAK - STAT 信号通路的激活主要包括以下五步：

1

细胞因子与受体结合，引发受体二聚化；

2

JAK 激酶被激活，对受体酪氨酸残基进行磷酸化，形成 STAT 停靠位点；

3

在停靠位点，STAT 被 JAK 磷酸化，并结合到磷酸化的受体上；

4

进一步磷酸化后 STSA 与受体解离，通过 SH2 结构域 - 磷酸酪氨酸相互作用形成同源二聚体或异源二聚体；

5

STAT 二聚体进入细胞核，并结合到特定的 DNA 序列，调控下游基因的转录，引发细胞的生物学效应，如炎症反应、细胞增殖、免疫调控等。

JAK - STAT 通路激活与负调控机制（源自文献：doi: 10.1186/s12943-023-01929-1）

JAK - STAT 通路与免疫调节的关系如何？

多种细胞因子与 JAK - STAT 信号通路相互作用，在免疫细胞分化、发育中发挥重要作用。干扰素 IFN 和白介素 IL-12 通过 STAT1 和 STAT4 驱动 T-bet 基因表达，调控 Th1 细胞分化。IL-4 通过 STAT6 上调 GATA3 基因表达，进而激活 Th2 细胞分化。IL-6 和 TGF 在 Th17 细胞分化中发挥重要作用。

不同细胞因子刺激 JAK - STAT 信号通路在免疫调节过程中发挥复杂的功能。如干扰素触发 STAT 信号，识别癌细胞，IL-6-STAT3 信号触发免疫逃逸。JAK - STAT 信号通路通过响应 IL-2、IL-15、IFN 等，诱导 NK 细胞活化，驱动抗肿瘤免疫监视。JAK - STAT 信号通路与多种自身免疫性疾病的发病机制相关，如 IL-6 诱导 STAT3 磷酸化，上调 Th17 细胞的分化，从而促进类风湿性关节炎的发展。

JAK - STAT 信号通路与免疫调节（源自文献：doi: 10.1038/s41392-023-01468-7）

JAK - STAT 如何成为靶向治疗的「三头六臂」？

JAK - STAT 信号通路已成为癌症和自身免疫性疾病药物开发的重要靶点。在癌症治疗中，靶向 JAK - STAT 通路，可以抑制肿瘤生长、转移、血管生成，在自身免疫性疾病中，它们可以减轻炎症和免疫细胞的异常活化。根据其影响信号传导过程的作用机制，主要有细胞因子或受体抗体、JAK 抑制剂、STAT 抑制剂等 3 类，其他如多肽抑制剂、寡核苷酸、小干扰 RNA 等。

如前文所述，大多数细胞因子参与了 JAK - STAT 信号通路，因此靶向特定细胞因子或其受体，阻断其与 JAK - STAT 通路的相互作用，抑制相关信号传导，已用于多种疾病的治疗干预措施。种类有工程重组细胞因子、细胞因子或受体抗体，目前有一种新型药物正在开发中，可提高细胞因子「有效载荷」，即细胞因子 - 抗体融合物。

靶向 JAK - STAT 通路治疗策略（源自文献：doi: 10.1038/s41392-021-00791-1）

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内容策划：沈佳钰

内容审核：周育红

题图来源：图虫创意

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