全 文 ：第 2 6 卷 第 5 期
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肝 胆 胰 外 科 杂 志
·实验研究·
垂盆草提取物经JAK2/STAT3信号通路途径
改善大鼠重症急性胰腺炎肺损伤的研究
徐志红1，白永愉1，黄新策1，金约朋1，刘乐伟1，孙洪伟1，杨丽红2，陈晓城2，陈必成2，
周蒙滔1
（温州医科大学附属第一医院，浙江 温州 325000，1.肝胆外科；2.外科实验室）
2014-04-18
国家自然科学基金（81370563），省部共建（WKJ2012-2-033），省科技厅公益性应用项目（2012C23108），浙江省自
然科学基金(LY12H03007)，浙江省中医药管理局项目（2011ZA073），温州市科技局项目（H20110016）。
徐志红（19 87 -），男，山东临沂人，硕士。
周蒙滔，教授，主任医师，博士生导师，E-mail：zmt0417@hotmail.com。
[收稿日期]
[基金项目]
[作者简介]
[通讯作者]
[摘 要] 目的 研究垂盆草提取物（sedum sarmentosum bunge extraction，SSBE）对大鼠重症急性胰
腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）相关的急性肺损伤（acute lung injury，ALI）的改善作用及
其机制研究。方法 健康成年SD大鼠随机分成3组：假手术组（C）、胰腺炎组（SAP）、垂盆草提取物治疗
组（SSBE），每组14只。逆行胰胆管注射5%牛磺胆酸钠（1 mL/kg）建立SAP模型，SSBE组在SAP模型基础
上给予SSBE（100 mg/kg，q12 h）治疗，C组和SAP组给予等量生理盐水。建模成功后分别于12 h、24 h
取标本，检测肺组织IL-1β、IL-6、TNF-α的浓度，胰腺和肺组织标本送病理学检查，免疫组化法和Western
blotting法观察肺组织磷酸化的Janus激酶2（phospho-janus kinase，p-JAK2），磷酸化的信号转导和转
录活化因子3（phospho-signal transducer and activator transcription 3，p-STAT3）蛋白表达的变
化。结果 SSBE组与SAP组比较，肺组织IL-1β、IL-6、TNF-α的浓度降低（P＜0.05），胰腺和肺组织的
病理学评分减少（P＜0.05）。Western blot法观察到肺组织中p-JAK2，p-STAT3蛋白表达SSBE组低于SAP
组（P＜0.05），两组均高于C组（P＜0.05）。免疫组化法结果同Western blotting法。结论 垂盆草提
取物对大鼠重症急性胰腺炎肺损伤有改善作用，其作用机制可能是通过调控JAK2/STAT3信号通路，抑制促
炎细胞因子过度表达有关。
[关键词] 重症急性胰腺炎；急性损伤；垂盆草提取物，JAK/STAT信号通路
[中图分类号] R278 [文献标识码] A [文章编号] 1007-1954(2014)-0398-05
Study of sedum sarmentosun bunge extraction attenuates on severe acute pancreatitis-associated
acute lung injury in rats model via JAK2/STAT3 signaling pathway XU Zhi-hong*, BAI Yong-yu,
Huang Xin-ce, et al. *Department of Hepatobiliary Surgery, the First Affiliated Hospital of Wenzhou
Medical University, Wenzhou, Zhejiang 325000, China
Abstract Objective To investigate the efficiency of sedum sarmentosum bunge extraction (SSBE) on severe
acute pancreatitis (SAP) associated acute lung injury (ALI) in rats and to explore the underlying mechanisms.
Methods Forty-two male Sprague-Dawley (SD) rats were randomly divided into 3 groups: control group (C),
SAP group (SAP), and SSBE treatment group (SSBE). SAP model was induced by injecting 5% sodium taurocho-
late (1 mL/kg) into the pancreatic duct, and the control group did not receive the injection. In SSBE group, SSBE
(100 mg/kg, q 12 h) was administered subcutaneously following the establishment of the SAP model. Saline was
administered in the same way to other two groups. The histopathologic changes in pancreas and lungs were
observed and scored. The level of interleukin-1 (IL-1), interleukin-6 (IL-6), and tumor necrosis factor-α(TNF-α)
in pulmonary tissues were measured. Phosphorylation of JAK2 and STAT3 in pulmonary tissues was evaluated
by immunohistochemistry and Western blot analysis. Results The level of IL-1, IL-6, and TNF-α in pulmonary
tissues and pathological scores were attenuated in SSBE group compared to SAP group (P<0.05). Phosphoryla-
tion of JAK2 and STAT3 was significantly lower in SSBE group compared to SAP group. Conclusion This study
DOI:10.13709/j.cnki.1007-1954.2014.05.013
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Journal of Hepatopancreatobiliary Surgery
重症急性胰腺炎（SAP）并发症率和死亡率高，急
性肺损伤是其中比较常见的并发症，与炎症介质的过
度激活有密切的关系。垂盆草（sedum sarmentosum
bunge，SSB）为景天科景天属多年生草本植物，是中
国药典记载的常用中药之一，有解毒以及排脓生肌的
效果[1]，具有抗炎、抗血管生成、止痛等作用，以及
较少的副反应[2]。本实验通过建立SAP大鼠肺损伤模
型，观察垂盆草提取物对SAP大鼠急性肺损伤的治疗
效果，并探讨其可能的机制。
1 材料和方法
1.1材料及试剂
清洁级健康成年雄性SD大鼠，体重250～300 g，
购于温州医科大学实验动物中心。垂盆草提取物（购
于襄樊宜城市百草植物工贸有限公司）；牛磺胆酸钠
（购于美国Sigma公司）；HE染色剂和水合氯醛（购于
北京索莱宝科技有限公司）；大鼠IL-1β、IL-6、TNF-α
ELISA试剂盒（美国eBioscience公司）；JAK2，STAT3，
p-JAK2，p-STAT3单克隆抗体（美国CST公司）；辣根
过氧化物酶标记的二抗（上海碧云天生物技术有限公
司）。
1.2动物分组与模型
雄性SD大鼠42只，术前禁食12 h，不禁水。随
机分成三组，每组14只，每组又分成12 h和24 h两
个亚组（n=7）。①假手术组（C组）：常规10%水合氯
醛溶液（3 mL/kg）腹部皮下注射麻醉后开腹，仅翻动
胰腺后关腹。②胰腺炎组（SAP组）：依照Aho法[3]建
立大鼠SAP模型。应用微泵逆行胰管内注射5%牛磺
胆酸钠以0.1 mL/min的速度，剂量1 mL/kg。③垂
盆草提取物治疗组（SSBE组）：同上SAP制模后，立
即皮下注射SSBE 100 mg/kg，每12 h重复给药。C
组和SAP组给予皮下注射等量生理盐水。大鼠清醒后
自由饮水，禁食。
1.3标本采集及指标检测
各组建模后12和24 h，分别再次麻醉大鼠，采
集部分肺组织制成肺组织匀浆，离心取上清液，ELISA
法检测肺组织IL-1β、IL-6、TNF-α的浓度。取部分
胰腺、肺组织置于4%多聚甲醛溶液中固定，用于HE
染色。HE染色法观察肺、胰腺组织，有资深病理学医
师盲法阅片，胰腺根据Schmidt病理学的评分标准[4]
评分，肺组织根据Osman肺组织病理评分标准[5]评分。
免疫组化法观察肺组织p-JAK2、p-STAT3蛋白表达的
情况。Western Blot法检测肺组织中p-JAK2、p-
STAT3蛋白表达水平。
1.4统计学分析
应用SPSS13.0软件进行数据分析，计量资料采
用（ ±s）表示，各组之间比较采用单因素方差分析，
P＜0.05认为差异有统计学意义。
2 结果
2.1肺、胰腺组织肉眼观察
C组大鼠肺及胰腺组织肉眼观察正常。SAP组大
鼠腹腔内可见大量黄色或血性腹水，部分周围组织可
见钙化斑，胰腺肿胀，可见坏死灶，表面散在出血点。
SAP组胸腔可见少量积液，肺水肿，肺呈暗红色，可
见散在小出血点。SSBE组腹水明显减少，胰腺组织坏
死较SAP组减少，偶见出血点。SSBE组胸腔未见明显
积液，肺水肿明显减轻，出血点少见。24 h组改变
比12 h组明显。
2.2肺、胰腺组织光镜观察
C组大鼠胰腺及肺组织镜下结构基本正常。SAP
组胰腺腺泡细胞肿胀，叶间隙增宽，可见灶性坏死，
腺泡细胞间有大量炎症细胞浸润，坏死区内腺泡结构
消失，24 h组腺泡结构破坏更加严重，炎症细胞浸
润更加明显。SAP组肺组织出现肺泡和间质水肿、出
血，肺泡内液体积聚表现为肺不张，肺泡间隔增宽或
塌陷，大量炎性细胞浸润及红细胞渗出，肺组织结构
紊乱。24 h组更加明显。SSBE组与SAP组比较，胰
腺腺泡细胞肿胀减轻、胰腺组织坏死、炎症细胞浸润
均明显减轻。SSBE组肺组织的肺间质水肿、红细胞渗
出及炎细胞浸润均减轻（见图1～2）。
2.3胰腺和肺组织的病理学评分
在12 h和24 h，胰腺和肺组织的病理学评分SAP
组与对照组比较，均有显著升高（P＜0.01）；SSBE
组与SAP组比较，均明显下降（P＜0.05）。见表1-
2。
showed that SSBE has beneficial effect on pancreatitis-associated acute lung injury in rats, possibly through
alleviating inflammation response via JAK/STAT signaling pathway.
Key words severe acute pancreatitis; acute lung injury; sedum sarmentosum bunge; JAK/STAT signaling
pathway
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图1 大鼠胰腺组织HE染色（×200）
24h
10.51±0.20
12.13±1.53*
19.85±1.62#
表1 各组胰腺组织Schmidt病理评分结果（ ±s）
组别
C组
SAP组
SSBE组
12h
10.42±0.13
10.68±1.72*
18.24±1.18#
与C组比，*P＜0.01；与SAP组比，#P＜0.05
图2 大鼠肺组织HE染色（×200）
24h
0.26±0.08
8.73±1.26*
6.91±1.23#
表2 肺组织Osman病理评分结果（ ±s）
组别
C组
SAP组
SSBE组
12h
0.38±0.12
7.62±1.05*
6.37±1.37#
与C组比，*P＜0.01；与SAP组比，#P＜0.05
2.4肺组织促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的浓度
ELISA法检测肺组织IL-1β、IL-6、TNF-α的浓
度，在12 h和24 h，SAP组与对照组比较，明显升
高（P＜0.01）；SSBE组比SAP组比较，明显下降（P
＜0.01）。见表3-4。
2.5肺组织p-JAK2、p-STAT3阳性表达情况
免疫组化法检测，黄褐色深染处为p-JAK2、p-
STAT3蛋白表达区，C组中均表现为微量表达，SAP组
中p-JAK2、p-STAT3呈强阳性表达，SSBE组中p-JAK2、
p-STAT3阳性表达较SAP组减少（见图3～4）。
2.6肺组织p-JAK2、p-STAT3蛋白表达的变化
Western blot法检测发现，在12 h及24 h，SAP
组中p-JAK2、p-STAT3水平明显高于C组，SSBE组中
12 h 24 h
12 h 24 h
IL-6
132.79±5.03
175.91±52.18*
134.85±27.43#
表3 各组肺组织12 h促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的
浓度（ ±s）（单位：pg/mL）
组别
C组
SAP组
SSBE组
IL-1β
129.63±2.71
125.90±14.84*
172.93±13.55#
与C组比，*P＜0.01；与SAP组比，#P＜0.01
TNF-α
29.17±9.32
236.52±48.27*
159.76±31.61#
IL-6
226.53± .67
238.62±41.99*
152.73±30.85#
表4 各组肺组织24 h促炎细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α的
浓度（ ±s）（单位：pg/mL）
组别
C组
SAP组
SSBE组
IL-1β
211.04±3.36
147.15±18.24*
296.59±20.61#
与C组比，*P＜0.01；与SAP组比，#P＜0.01
TNF-α
245.11±8.92
283.05±51.33*
197.62±36.2#
图3 免疫组化法观察肺组织p-JAK2的阳性表达情况（×1000）
12 h 24 h
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p-JAK2、p-STAT3水平低于SAP组（见图5）。
3 讨论
SAP可引起全身炎症反应综合症（systemic in-
flammatory response syndrome，SIRS），严重的可
导致多脏器功能衰竭（multiple organ dysfunction
syndrome，MODS），死亡率高[6]。SAP早期合并ALI可
达70%，并且肺损伤是SAP中最易发生也是最危险的
的胰外器官损伤[7]。研究表明SAP早期引起的全身炎
症反应是引起肺损伤的主要机制[8]。JAK/STAT信号通
路是多种细胞因子信号转导的共同通路之一，可转导
多种细胞因子的细胞内信号。有研究表明，JAK2/
STAT3信号通路激活可诱导IL-6、IL-8表达上调，加
重了SAP肺损伤[9]。
垂盆草为景天科景天属多年生草本植物,是常用
中药之一。由于垂盆草的具有良好的抗炎作用[2]，其
抗炎机制受到了越来越多人的关注。葛相栓等[10]的
研究证明垂盆草对三磷基苯磺酸诱导的实验性结肠炎
具有保护作用，可能通过调控不同T细胞的数量及功
能而影响不同细胞因子的分泌而发挥作用。陆红等[11]
的研究证实垂盆草提取物对马兜铃酸所致的大鼠肾小
管上皮细胞损害有改善作用,其机制可能是SSBE下调
了巨噬细胞移动抑制因子的表达,提示SSBE可抑制巨
噬细胞参与的炎症反应作用过程。刘乐伟等[12]的研
究证实了SSBE对大鼠的SAP的ALI起到治疗作用，减
轻促炎细胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α），减轻了肺
及胰腺损伤，其机制可能与ERK-P65信号通路有关。
现已发现包括IL-1β、IL-6、TNF-α等多种促炎
细胞因子与JAK/STAT信号通路相互作用，在机体炎
症反应中发挥作用[13]。研究表明，JAK2/STAT3信号
通路与ALI密切相关[9]。已经证实STAT3的激活可见
于多种肺损伤模型，如误吸所致ALI模型、急性胰腺
炎肺损伤模型、出血性休克复苏肺损伤模型[14]，并且
STAT3的激活远早于ALI的发生[15]。IL-6可激活胰腺
中的STAT3，使其磷酸化，扩大了炎症反应，进一步
的促进了促炎细胞因子的释放，加重了胰腺炎[16]。另
外一项研究用JAK/STAT信号通路的拮抗剂改善了雨
蛙素诱导的胰腺炎的胰腺损伤[17]。在基因突变模型
中阻断TNF-α在STAT3的结合部位后再感染小鼠，
TNF-α表达下降[18]。腹腔感染大鼠模型中TNF-α表
达和JAK/STAT通路激活成正相关，而抑制上述通路，
TNF-α的含量出现了明显下降[19]。研究已证实JAK/
STAT信号通路起到调控炎症基因表达，在炎症反应
中起到至关重要的作用[20]。本研究发现，SAP时大鼠
肺组织内p-JAK2、p-STAT3的表达升高同肺组织内
IL-1β、IL-6、TNF-α升高是一致的，提示SAP发生
时，JAK/STAT信号通路被激活，促炎细胞因子的释
放，进一步造成肺损伤。在SSBE治疗后p-JAK2、p-
STAT3蛋白的表达较SAP组减少，同病理学上胰腺和
肺的损伤减轻相一致，说明SSBE对SAP相关的肺损
伤起到治疗作用，其机制可能是通过抑制JAK/STAT
通路激活，降低促炎细胞因子的水平有关的。
本实验结果表明SSBE可抑制 JAK2/STAT3信号
通路，改善大鼠重症急性胰腺炎相关的急性肺损伤。
JAK2/STAT3信号通路可能是SSBE抗炎作用的机制之
一。对SSBE药理学机制的深入研究，有利于将来SSBE
在临床中的广泛应用。
参考文献:
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图4 免疫组化法观察肺组织p-STAT3的阳性表达情况（×1000）
12 h 24 h
12 h 24 h
图5 Western blotting法观察肺组织p-JAK2、p-STAT3蛋白表达的情况
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肝 胆 胰 外 科 杂 志
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（本文编辑：鲁翠涛）