髓过氧化物酶通过催化蛋白质氯化影响糖尿病心血管并发症病理过程的研究

糖尿病是影响人类健康的重大疾病，髓过氧化物酶(MPO)具有诱发心血管疾病的作用，因而成为糖尿病心血管并发症发生发展潜在的致病因素，但其致病机理尚不清楚。MPO催化的酪氨酸氯化作为一种典型的蛋白质翻译后修饰，对蛋白质结构和功能有显著影响。我们从蛋白质氯化的角度出发，基于氧化应激与糖尿病心血管并发症的密切关系，提出"MPO可通过催化蛋白质氯化来影响糖尿病心血管病理过程"的假设。本项目拟采用免疫沉淀、免疫印迹、LC-MS等技术，结合其他生化分析手段，通过动物实验探讨MPO、蛋白质氯化与糖尿病心血管病理过程的相互关系。在此基础上，以心脏为重点对象，并结合体外化学实验，进一步深入研究酪氨酸氯化、蛋白质功能变化与糖尿病心血管并发症发生发展之间的关系。本研究不仅有助于深刻认识MPO及其催化产生的氯化酪氨酸在糖尿病心血管并发症中的致病机理，而且有可能为防治糖尿病心血管并发症提供科学依据和新的作用靶点。

在大鼠模型和病人中分别研究了糖尿病病理条件下髓过氧化物酶(MPO)和蛋白质酪氨酸氯化(Cl-Tyr)的情况，探讨了酪氨酸氯化修饰对蛋白质结构和功能的影响。在动物模型中，与对照组相比，糖尿病大鼠血清、肝脏和心脏中MPO和Cl-Tyr含量均明显升高，并验证了MPO作为糖尿病心血管并发症发生发展指示剂的可能性。同时，研究发现MPO诱导的烯醇酶酪氨酸硝化存在于糖尿病大鼠肝脏中，修饰位点在Tyr12 和Tyr257。另一方面，与正常人相比，发现糖尿病人血清中的载脂蛋白A-I(apoA-I)容易发生酪氨酸氯化(主要修饰位点在Tyr192)，并伴随着载脂活性的下降。与正常组相比，糖尿病组中MPO与apoA-I相互作用更明显，并且MPO活性明显升高。同时发现MPO诱导的酪氨酸氯化修饰会削弱apoA-I的载脂活性和高密度脂蛋白的抗细胞凋亡活性，高密度脂蛋白抗凋亡活性与caspase-3途径密切相关。另外, 在体外化学体系中，发现蛋白质中的酪氨酸(Tyr)残基可起电子传递的作用，MPO诱导的酪氨酸氯化修饰会影响蛋白质的正常结构和功能。通过这些糖尿病大鼠模型、病人和体外实验结果，说明MPO及其催化产生的Cl-Tyr在糖尿病心血管并发症中有重要作用。本项目从蛋白质酪氨酸氯化修饰的角度，揭示了MPO在糖尿病心血管损伤中的作用机制，为糖尿病并发症的防治提供理论基础。