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HLA-B14:03与HLA-B27:05肽段谱相似性揭示强直性脊柱炎易感性的分子机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月17日 来源:Molecular & Cellular Proteomics 6.1
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本研究通过大规模质谱分析,揭示了强直性脊柱炎(AS)相关HLA-B14:03和HLA-B27:05等位基因共享1011种特异性肽段,而与非AS相关HLA-B*14:02存在显著差异。研究人员发现单氨基酸差异(L156R)通过远程作用影响肽段结合特性,为AS发病的"关节炎肽假说"提供了直接证据,对理解HLA-I分子在自身免疫疾病中的作用机制具有重要意义。
强直性脊柱炎(Ankylosing Spondylitis, AS)是一种主要累及中轴骨骼的炎症性疾病,其发病机制长期困扰着医学界。虽然已知人类白细胞抗原HLA-B27是主要遗传风险因素,但在非洲人群中,罕见的HLA-B14:03同样与AS强相关,而仅差一个氨基酸(L156R)的HLA-B*14:02却无此关联。这种"同族不同命"的现象引发了科学家的浓厚兴趣——究竟是什么分子机制决定了这些HLA分子的疾病关联性?
为解开这个谜团,国外研究团队在《Molecular》杂志发表了突破性研究成果。通过比较AS相关与非相关HLA分子的天然肽段谱,研究人员发现HLA-B14:03与HLA-B27:05竟共享64%和43%的肽段,远超仅差一个氨基酸的HLA-B*14:02(33-35%)。这一发现为AS发病的"关节炎肽假说"提供了最直接的分子证据。
研究采用三大关键技术:1)利用转染HLA-B14:02/-B14:03/-B*27:05的C1R淋巴母细胞系建立模型系统;2)基于W6/32抗体的HLA-I亲和纯化结合高分辨率质谱(LC-MS/MS)技术,鉴定超过2000个肽段配体;3)运用iCn3D结构模拟分析单氨基酸突变的长程效应。
研究结果揭示多个重要发现:
"高度重叠的肽段谱"显示AS相关等位基因共享1011个独有肽段,这些肽段在P1偏好R/K/A/G,P2强偏好R(>80%),C端偏好L/F。特别值得注意的是,10个肽段在B27:02/B27:04/B27:05/B14:03中共同存在,而在非AS相关亚型中完全缺失。
"肽段长度差异"分析发现B27:05倾向结合较大分子量肽段(平均1138 Da),而B14:02偏好较短肽段(平均1056 Da),B*14:03则呈现中间特性。
"氨基酸频率差异"部分通过结构模拟揭示:虽然156位点(L/R)位于D/E口袋,但突变可通过影响W97-Y99-Y159网络间接调控P1-P2-P5残基选择,这解释了为何单点突变能显著改变远端肽段结合特性。
"HLA衍生肽段"的发现尤为引人注目,来自HLA 169-181区域的RRYLENGKETL等肽段仅在AS相关亚型中被检测到,这些自肽可能通过分子模拟机制参与自身免疫反应。
研究结论指出,AS相关HLA亚型通过共享特定的肽段结合特征形成"分子共性",这种共性可能通过两种机制导致疾病:一是共同呈递特定的自身或微生物源性关节炎肽,二是形成相似的T细胞受体(TCR)识别模式。该研究不仅为理解AS发病机制提供了新视角,也为开发基于肽段阻断的治疗策略奠定了理论基础。
值得注意的是,这项研究也存在一定局限性:鉴定的候选肽段仍需功能验证,且C1R细胞系模型不能完全模拟体内微环境。未来研究可结合患者样本和T细胞克隆分析,进一步验证这些共享肽段的致病潜力。
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