C-反应蛋白参与炎症过程调控的级联转换机制研究

大量研究证据显示，C-反应蛋白（C-reactive protein，CRP）不但是包括心血管疾病在内的多种人类重大疾病的风险标识，而且直接参与了与这些疾病密切相关的炎症病理过程。然而已有发现既难于解释CRP作为一种急性期蛋白如何能够扮演炎症过程精细调控因子的角色，也不能为流行病学调查发现提供有效的理论支持。根据对已有发现的分析及本实验室的系列研究结果和前期工作，我们提出了"炎症条件下CRP结构/功能的级联转换及协同模型"，围绕CRP五聚体到单体的胞内/胞外变构途径、CRP单体的"巯基开关"氧还调控等核心机制展开深入研究，以阐明不同CRP异构体所扮演的不同角色、它们怎样在炎症过程中协同工作以及控制其变构和活性的关键氨基酸或功能域。此模型的证明不但将建立CRP发挥功能的新理论，而且也有助于为针对CRP及相关途径的炎症疾病的（早期）治疗/干预策略的开发提供理论依据。

C-反应蛋白（C-reactive protein, CRP）是一种典型的人类急性期蛋白，与多种人类重大炎症疾病密切相关。本项目深入研究了CRP参与炎症过程调控的分子机制。我们的结果揭示了影响CRP结构稳定性的重要因素及胞内/胞外解聚途径，并首次鉴定出一个存在于人类急性期蛋白中的、进化保守的氧还开关。只有当五聚体形式的CRP解聚为单体形式后（monomeric CRP, mCRP），此开关才能被硫氧还蛋白及小分子生理还原剂等激活。而在人类动脉粥样硬化斑块中，mCRP与硫氧还蛋白存在明显共定位。还原型mCRP展示出显著增强的内皮细胞激活效能，通过保守的胆固醇结合序（cholesterol binding motif, a.a. 35-47）与细胞膜内富含胆固醇的脂筏微区相互作用，并进而激活内皮细胞。通过构建Transwell极性培养体系，我们发现mCRP对内皮细胞的刺激效应还依赖于其拓扑定位：只有位于顶生侧的mCRP才能有效激活内皮细胞。这种极性效应主要因脂筏在内皮细胞顶生侧的富集，并因而导致mCRP的极性结合及胞内PLC、p38 MAPK及NF-κB信号通路的极性激活。通过肽段竞争及删节突变体制备，我们进一步明确了介导mCRP生物学效应的核心序列。基于CRP不同异构体的氧还敏感性，我们还发展出了一种能够区分CRP结构形式的检验手段。这些发现一方面建立了CRP通过不同构象形式的时空交互参与血管炎症调控的新模型，推进了对CRP在疾病炎症过程发挥作用的分子机制的理解，回答了领域内现存的一些关键争议，另一方面也为临床治疗和检验提供了新的思路。