再认识高迁移率族蛋白1的促炎活性- - 高迁移率族蛋白1放大脂多糖炎症效应的细胞内、外机制研究

大量文献报道，高迁移率族蛋白1（HMGB1）具有明显促炎活性，并在诸多疾病发生发展中起重要作用。但最近发现，高度纯化的HMGB1并没有明显促炎活性，但可使LPS的炎症效应放大数十倍。我们在研究中发现，HMGB1可使LPS与toll样受体4（TLR4）的结合量明显增加。本项目在此基础上，结合本课题组和相关研究对HMGB1/RAGE（受体）下游Rho信号激活的认识，提出HMGB1放大LPS炎症效应的细胞表面和细胞内两个机制假说。项目将采用表面等离子共振（SPR）技术、荧光能量共振转移技术（FRET）、磁共振波谱法和细胞内信号分子活化与定位的分析，探讨细胞表面HMGB1促进LPS与TLR4结合的分子机制和细胞内HMGB1/RAGE激活通过Rho信号协助LPS/TLR4募集MyD88的分子机制。本项目的完成有助于进一步认识HMGB1的促炎活性，为制定针对HMGB1和LPS的抗炎策略提供理论依据。

细胞外HMGB1被认为是一种炎症因子。高度纯化的HMGB1并无明显的促炎活性，但可放大LPS的炎症效应。本项目对其细胞内外机制展开了研究。.在细胞外机制研究中发现，HMGB1可大幅增加LPS诱导的巨噬细胞TNF-α和IL-6表达。其作用是通过增加LPS与TLR4的结合量实现的。使用基因沉默Syn-1的表达或化学性阻断（肝素或肝素酶）HMGB1与Syn-1的结合，可有效抑制HMGB1在细胞表面的富集，抑制HMGB1导致的LPS与TLR4的结合量增加和TNF-α和IL-6表达增加。肝素可明显降低HMGB1+LPS脓毒症模型小鼠的死亡率。上述结果表明，Syn-1可能通过向细胞表面富集HMGB1/LPS复合物，以增加LPS与TLR4的结合量，介导了HMGB1对LPS的炎症放大效应。阻断HMGB1与Syn-1的结合可抑制HMGB1的炎症放大效应。.细胞内机制研究中发现，HMGB1上调LPS刺激的巨噬细胞的p38MAPK和IRF3的磷酸化水平，以及IL-6及IFN-β的表达，但对ikb-α的降解及NF-KB的激活无明显影响；p38MAPK抑制剂下调LPS或LPS+HMGB1刺激的巨噬细胞的IL-6及IFN-β的表达，以及IRF3磷酸化的水平。上述结果表明，HMGB1可能通过P38MAPK/AP1和P38MAPK/IRF3信号通路放大LPS的炎症效应。