JAK/STAT signaling: novel prospectives in the obesity diagnostics

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The problem of obesity seemed to be nonresolved over the past decades. Obesity has been proven to be an important pathogenetic factor of metabolic disorders in humans, leading to the development of various disorders. Many questions remain open, despite numerous studies, clarifying the aspects of obesity pathogenesis and associated changes in metabolism. The aim of this study was to consider the components of JAK / STAT signaling system: proteins STAT1, STAT3, SOCS1, SOCS3, as well as the level of cytokine IL-6 in blood serum of obese individuals. 210 patients were examined, being divided into groups: I – individuals with normal body weight; II – patients with overweight; III – patients with metabolically healthy obesity, IV – patients with metabolically unhealthy obesity. A set of immunological and general clinical research methods was used in the work. The study revealed significantly altered values of JAK/STAT signaling system components and IL-6 cytokine levels in blood serum of obese patients. Increased serum IL-6 levels were found in obese subjects as well as statistically significant correlation between IL-6 and lipid profile parameters, STAT1, STAT3, and SOCS1, SOCS3 proteins. The STAT1 and STAT3 levels were decreased in obese individuals in contrast to the persons with normal and overweight body weight. An imbalance of SOCS1 and SOCS3 proteins was also observed in individuals with different obesity phenotypes. Significant correlations were revealed between serum IL-6, STAT1, STAT3, SOCS1, and SOCS3 levels, as well as lipid metabolism parameters in patients with metabolic healthy and metabolic unhealthy obesity. The results of these studies are consistent with available literature data on changed expression of STAT1, STAT3 and SOCS1, SOCS3 proteins in obese patients, as well as importance of SOCS1, SOCS3 proteins in STAT expression levels by the negative feedback relations. One may also suggest participation of IL-6 cytokine in activation of JAK/STAT signaling system and maintenance of meta-inflammation in obese individuals. Thus, the study of JAK/STAT signaling indices may be a promising area in diagnostics and search for new strategies in obesity management.

About the authors

Anastasiia S. Kulakova

I. Turgenev State University of Orel; Medical Center “My Doctor”

Author for correspondence.
Email: Kulakovaas@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5828-8620

Researcher, Laboratory of Molecular, Translational and Digital Cardioimmunology, I. Turgenev State University of Orel; Gastroenterologist, Therapist, Nutritionist, Medical Center “My Doctor”

Russian Federation, Orel; Bryansk

References

  1. Волкова Н.И., Ганенко Л.А., Поркшеян М.И. Метаболически здоровое ожирение, что мы о нем знаем? Медицинский вестник Юга России, 2017. Т. 8, № 3. С. 6-16. [Volkova N.I., Ganenko L.A., Porksheyan M.I. Metabolically healthy obesity, what do we know about it? Meditsinskiy vestnik Yuga Rossii = Medical Bulletin of the South of Russia, 2017, Vol. 8, no. 3, pp. 6-16. (In Russ.)]
  2. Кулакова А.С., Снимщикова И.А., Плотникова М.О. Особенности состояния STAT-сигнальной системы у пациентов с ожирением // Медицинский вестник Башкортостана, 2020. Т. 15, № 2. С. 22-25. [Kulakova A.S., Snimshchikova I.A., Plotnikova M.O. Features of the state of the STAT-signaling system in obese patients. Meditsinskiy vestnik Bashkortostana = Medical Bulletin of Bashkortostan, 2020, Vol. 15, no. 2, pp. 22-25. (In Russ.)]
  3. Abiri B., Hosseinpanah F., Banihashem S., Madinehzad S., Valizadeh M. Mental health and quality of life in different obesity phenotypes: a systematic review. Health Qual. Life Outcomes, 2022, Vol. 20, no. 1, 63. doi: 10.1186/s12955-022-01974-2.
  4. Grohmann M., Wiede F., Dodd G., Gurzov E.N., Ooi G.J., Butt T., Rasmiena A.A., Kaur S., Gulati T., Goh P.K., Treloar A.E., Archer S., Brown W.A., Muller M., Watt M.J., Ohara O., McLean C.A., Tiganis T. Obesity Drives STAT-1-Dependent NASH and STAT-3-Dependent HCC. Cell, 2018, Vol. 175, no. 5, pp. 1289-1306.e20.
  5. Lopez-Jimenez F., Almahmeed W., Bays H, Cuevas A., Di Angelantonio E., le Roux C.W., Sattar N., Sun M.C., Wittert G., Pinto F.J., Wilding J.P.H. Obesity and cardiovascular disease: mechanistic insights and management strategies. A joint position paper by the World Heart Federation and World Obesity Federation. Eur. J. Prev. Cardiol., 2022, Vol. 29, no. 17, pp. 2218-2237.
  6. Richard A., Stephens J. The role of JAK-STAT signaling in adipose tissue function. Biochim. Biophys. Acta, 2014, Vol. 1842, no. 3, pp. 431-439.
  7. Russo S., Kwiatkowski M., Govorukhina N., Bischoff R., Melgert B. Meta-Inflammation and Metabolic Reprogramming of Macrophages in Diabetes and Obesity: The Importance of Metabolites. Front. Immunol., 2021, Vol. 12, 746151. doi: 10.3389/fimmu.2021.746151.
  8. Wunderlich C., Hövelmeyer N., Wunderlich F. Mechanisms of chronic JAK-STAT3-SOCS3 signaling in obesity. JAKSTAT, 2013, Vol. 2, no. 2, e23878. doi: 10.4161/jkst.23878.
  9. Xu D., Yin C., Wang S., Xiao Y. JAK-STAT in lipid metabolism of adipocytes. JAKSTAT, 2013, Vol. 2, no. 4, e27203. doi: 10.4161/jkst.27203.
  10. Yang M., Tian M., Zhang X, Xu J., Yang B., Yu J., Li F., Li Y., Li S., Li X. Role of the JAK2/STAT3 signaling pathway in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus with macrovascular complications. Oncotarget, 2017, Vol. 8, no. 57 , pp. 96958-96969.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Kulakova A.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».