高迁移率蛋白

高迁移率族蛋白B1,李玉栋,1,基本简介,高迁移率族蛋白B1（HMGB1）是一种高度保守的核蛋白，广泛分布于哺乳动物细胞。脓毒症(sepsis)指由感染引起的全身炎症反应综合征(SIRS)，是严重创伤、烧伤、休克、感染、大手术后常见的并发症。早期的研究认为，肿瘤坏死因子(TNF)和白细胞介素-1(IL-1)等在脓毒症炎性反应中发挥重要促炎作用。,2,然而，TNF-、IL-1拮抗剂的临床应用并未取得明显效果。原因可能是多方面的，其中重要的一点可能与脓毒症初期致炎介质迅速释放，临床治疗难以做到早期或预防性干预有关。另有资料证实，以致死剂量的内毒素攻击小鼠，部分动物5天后才死亡，而此时TNF-、IL-1的水平早已恢复至正常范围。,3,这提示可能还存在TNF-等早期致炎因子以外的其他重要细胞因子参与介导内毒素致死效应。有专家发现LPS刺激16 h，TNF等早期炎性因子释放高峰过后，巨噬细胞开始释放出一种核蛋白，即高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein，HMGB1)。HMGB1抗体治疗可显著降低LPS小鼠死亡率，表明HMGB1是内毒素致死效应的晚期重要炎症介质。这一发现为从本质上了解和防治脓毒症提供新的理论根据。,4,分类,高迁移率族蛋白于1973年首次在牛胸腺中被提取和鉴定，因其在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的高迁移能力而得名。 HMG（分子质量、序列、DNA结构特性）,5,结构,人类HMGB1基因位于13q12染色体上。HMGB1基因包括5个外显子和4个内含子。人类HMGB1的初级氨基酸序列中含有219个氨基酸残基，成熟HMGB1分子质量为30kd。HMGB1蛋白由3个独特的结构域组成。,6,生物效能,诱导炎性反应：HMGB1一旦分泌到细胞外，即可发挥致炎作用。现在认为，HMGB1是一种重要的晚期致炎因子，且较之TNF、IL-1等早期速发型炎性因子具有更重要的临床意义。 参与肿瘤细胞生殖分化和迁移 ：HMGB1是目前唯一知道的与肿瘤和新生物形成有关的HMB家族成员。,7, 促进神经细胞的生长 ：从小鼠大脑提 取纯化的膜结合HMGB1具有调节轴突外向生长的活性，提示它能够增强大脑神经元发育和外周神经元再生。影响凝血、纤溶系统功能 ：HMGB1 影响机体的凝血功能。HMGB1是一种强有力的肝素结合蛋白，可诱导内皮细胞释放纤溶蛋白酶原激活因子抑制物和组织型纤溶蛋白酶原激活物，还能间接促进细胞表面纤溶酶原的产生。,8,对血管内皮细胞功能的影响： 血管内皮细胞是一种多功能细胞，除物质转运屏障、抗血栓、促血栓作用外，还可与白细胞相互作用参与炎症的调控。,9,对免疫系统功能的影响：免疫功能紊乱贯穿于脓毒症的整个病理过程，由早期的促炎介质增加向抗炎免疫抑制状态转变，乃至终末期的免疫无反应。研究证实，可能与感染后期机体细胞免疫功能紊乱有关。,10,检测方法,试剂盒采用双抗体一步夹心法酶联免疫吸附试验（ELISA）。往预先包被小鼠高迁移率族蛋白B1（HMGB1）捕获抗体的包被微孔中，依次加入标本、标准品、HRP标记的检测抗体，经过温育并彻底洗涤。用底物TMB显色，TMB在过氧化物酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的小鼠高迁移率族蛋白B1（HMGB1）呈正相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度（OD值），计算样品浓度。,11,临床意义,随着对HMGB1细胞生物学功能研究的广泛深入，发现HMGB1在脓毒症、肿瘤、关节炎等多种疾病的发病过程发挥着重要作用，HMGB1可能成为多种疾病治疗新靶点。但经验证明，单个切入点的治疗往往不能取得令人满意的效果。HMGB1异源单克隆抗体在人体内也将产生副作用。因此，如何为抗HMGB1治疗方案准确定位以及在治疗中何时、怎样采用相应的治疗措施仍然是一个相当困难、而且值得研究的问题。,12,参考文献,研究脓毒血症中HMGB1迁移介导自噬保护肝细胞损伤的机制。方法：Lewis 雄性大鼠72只根据随机数字表法分为内毒素组(n=18)、自噬诱导组(n=18)、自噬抑制组(n=18) 和空白组(n=18)，建立内毒素血症的大鼠模型，内毒素组经腹腔给予内毒素(LPS，25 mgkg)诱导内毒素血症；自噬诱导和抑制组首先分别经腹腔给予雷帕霉素或渥曼青霉素进行预刺激，预刺激 1 h后腹腔注射LPS诱导内毒素血症：空白组腹腔注射林格液 1 ml；术后6 h、24 h、48 h进行高迁移率族蛋白B1、自噬、肝脏功能与细胞因子的检测。,13,结果：内毒素组肝脏HMGB-1 出现转位，术后6 h胞质HMBG1水平显著升高(P0.01)，肝酶及ILLP水平显著升高，肝脏自噬 增加；自噬抑制组较内毒素组术后肝酶、IL一18水平均显著升高(P001)；而自噬诱导组与