在细胞间复杂的信号传递网络中，Janus 激酶 - 信号转导和转录激活因子（JAK-STAT）信号通路犹如一条高速信息公路，承担着传递细胞外信号、调控基因表达的重要使命。JAK-STAT 信号通路相关蛋白作为这条信息公路上的 “关键节点” 和 “运输载体”，其结构、功能及调控机制的研究，不仅有助于深入理解生命活动的基本规律，更为多种疾病的诊疗提供了重要理论依据和潜在靶点。
一、JAK-STAT 信号通路的组成与激活机制
JAK-STAT 信号通路主要由细胞因子受体、Janus 激酶（JAK）家族和信号转导和转录激活因子（STAT）家族组成。细胞因子受体通常由多个亚基构成，本身不具备内在激酶活性，却是激活 JAK-STAT 通路的 “开关”。
JAK 家族包含 JAK1、JAK2、JAK3 和 TYK2 四个成员，它们与细胞因子受体胞内结构域紧密结合。当细胞因子与受体结合后，受体发生二聚化或多聚化，使与之相连的 JAK 激酶相互靠近并通过磷酸化激活。激活的 JAK 激酶进一步磷酸化受体胞内结构域上的酪氨酸残基，形成磷酸酪氨酸位点，这些位点作为 “停靠站”，招募并结合含有 SH2 结构域的 STAT 蛋白。
STAT 家族由 7 个成员（STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5a、STAT5b 和 STAT6）组成。被招募的 STAT 蛋白在 JAK 激酶的作用下发生酪氨酸磷酸化，磷酸化的 STAT 蛋白从受体复合物上解离，并通过 SH2 结构域与另一 STAT 蛋白的磷酸酪氨酸位点结合，形成同源或异源二聚体。二聚化的 STAT 蛋白发生构象变化，获得入核能力，随后转运至细胞核内，与靶基因启动子区域的特定 DNA 序列结合，调控基因的转录，从而将细胞外信号转化为基因表达的改变。
二、JAK-STAT 信号通路相关蛋白的生物学功能
在免疫调节方面，JAK-STAT 信号通路相关蛋白是机体免疫应答的关键调控者。例如，干扰素（IFN）与相应受体结合后，激活 JAK1、JAK2 和 TYK2，进而磷酸化 STAT1 和 STAT2，形成 STAT1-STAT2 异源二聚体，并与 IRF9 结合形成干扰素刺激基因因子 3（ISGF3）复合物，进入细胞核后启动干扰素刺激基因（ISGs）的转录，增强机体的抗病毒免疫能力。同时，IL-6 等细胞因子通过激活 JAK1 和 JAK3，磷酸化 STAT3，调节 B 细胞和 T 细胞的分化、增殖以及炎症反应，在维持免疫稳态中发挥重要作用。
在胚胎发育过程中，JAK-STAT 信号通路也扮演着不可或缺的角色。果蝇中的 JAK-STAT 信号通路参与调控胚胎背腹轴的形成、造血细胞的发育以及肠道干细胞的维持；在哺乳动物中，该通路对胚胎干细胞的自我更新和多能性维持至关重要。此外，JAK-STAT 信号通路相关蛋白还参与细胞增殖、分化、凋亡以及组织修复等生理过程，通过精确调控基因表达，确保生物体的正常生长和发育。
然而，当 JAK-STAT 信号通路相关蛋白出现异常时，会引发多种疾病。在肿瘤发生发展中，STAT3 的持续激活是许多肿瘤的重要特征，它可促进肿瘤细胞的增殖、存活、侵袭和转移，并抑制机体的抗肿瘤免疫反应；JAK 激酶的突变则与血液系统恶性肿瘤密切相关，如 JAK2 V617F 突变常见于真性红细胞增多症、原发性血小板增多症等骨髓增殖性肿瘤。在自身免疫性疾病中，JAK-STAT 信号通路的过度激活会导致免疫系统攻击自身组织，引发类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等病症。
三、JAK-STAT 信号通路相关蛋白的研究技术
蛋白质免疫印迹（Western Blot）是研究 JAK-STAT 信号通路相关蛋白表达和磷酸化水平的经典技术。通过特异性抗体检测蛋白的表达量以及酪氨酸磷酸化修饰状态，能够直观反映 JAK-STAT 信号通路的激活程度，帮助研究人员分析不同处理条件下信号通路的变化。
免疫荧光染色和免疫组织化学技术则可在细胞和组织水平上对 JAK-STAT 信号通路相关蛋白进行定位和定量分析。利用荧光标记或显色反应，能够清晰显示蛋白在细胞内的分布情况，如未激活的 STAT 蛋白主要存在于细胞质中，而激活后入核的 STAT 蛋白则在细胞核内呈现高表达，为研究蛋白的功能和信号传导机制提供直观的形态学证据。
近年来，基于质谱的蛋白质组学技术在 JAK-STAT 信号通路研究中发挥着重要作用。该技术能够高通量、高灵敏度地鉴定与 JAK-STAT 信号通路相互作用的蛋白，发现潜在的调控因子和新的信号传导途径。此外，CRISPR/Cas9 基因编辑技术可用于构建 JAK 或 STAT 基因敲除、敲入细胞系和动物模型，通过研究基因缺失或突变对信号通路功能的影响，深入探究相关蛋白在 JAK-STAT 信号通路中的生物学功能。
四、JAK-STAT 信号通路相关蛋白的研究应用与展望
基于对 JAK-STAT 信号通路相关蛋白的深入研究，靶向该通路的治疗策略已成为疾病治疗的新热点。在肿瘤治疗领域，针对 STAT3 的小分子抑制剂和反义寡核苷酸药物正在研发中，旨在阻断 STAT3 的持续激活，抑制肿瘤的生长和转移；针对 JAK 激酶的抑制剂则已取得显著进展，如托法替布（Tofacitinib）、巴瑞替尼（Baricitinib）等 JAK 抑制剂已获批用于治疗类风湿关节炎、银屑病关节炎等自身免疫性疾病，通过抑制 JAK 激酶的活性，阻断细胞因子信号传导，减轻炎症反应。
展望未来，随着对 JAK-STAT 信号通路相关蛋白研究的不断深入，我们有望开发出更具特异性和高效性的靶向药物，提高疾病治疗效果并减少副作用。同时，探索 JAK-STAT 信号通路与其他信号通路的交互作用，将为疾病的联合治疗提供新思路；结合单细胞测序、空间组学等新兴技术，从单细胞和空间层面解析 JAK-STAT 信号通路的调控机制，将进一步拓展我们对生命活动和疾病发生发展的认知，为人类健康事业带来更多新的突破。
辰辉创聚生物聚焦生命科学领域，专业提供JAK-STAT信号通路全系列相关蛋白。产品覆盖JAK家族（JAK1/2/3/TYK2）、STAT家族（STAT1-6）及细胞因子受体胞内结构域蛋白，所有蛋白经亲和层析纯化与活性验证，纯度＞95%，活性稳定。适用于免疫共沉淀、磷酸化分析等实验，助力科研人员解析通路机制，为肿瘤、自身免疫病等研究提供可靠工具。
