过氧亚硝酸盐引起的结构变化使人类纤维蛋白原更具免疫原性：这可能是自身免疫反应的一种机制，并可作为促进动脉粥样硬化的标志物

《Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy》：Peroxynitrite-induced structural alterations render human fibrinogen more immunogenic: A possible mechanism of auto-immune response that acts as a proatherogenic marker

动脉粥样硬化中过氧化亚硝酸盐修饰纤维蛋白原的免疫原性及分子机制研究。通过分子对接、光谱分析和动物实验证实PON修饰Fg导致结构改变，引发高免疫原性，与动脉粥样硬化患者IgG存在强结合，可能作为生物标志物。

　　在心血管疾病的背景下，炎症和蛋白质异常聚集已成为研究的重要方向。特别是动脉粥样硬化（Atherosclerosis, AS）作为一种慢性炎症性疾病，其病理生理机制与免疫反应和蛋白结构变化密切相关。本研究围绕人类纤维蛋白原（Fibrinogen, Fg）在过氧化亚硝酰（Peroxynitrite, PON）作用下的硝基氧化反应展开，探讨其在炎症性动脉粥样硬化中的潜在作用。纤维蛋白原是一种在血液凝固过程中起关键作用的血浆糖蛋白，同时也是急性期反应蛋白，其结构和功能会受到氧化还原状态的影响。在炎症状态下，PON的合成增加，其对蛋白质的修饰可能引发一系列病理变化，包括结构改变、功能丧失以及蛋白聚集，这些现象可能与动脉粥样硬化的进展密切相关。

纤维蛋白原的结构由三对多肽链（Aα、Bβ和γ）通过二硫键连接而成，形成一个复杂的线性分子。这种结构不仅在凝血过程中至关重要，还在细胞与基质的相互作用、炎症反应和伤口愈合中发挥重要作用。在炎症条件下，纤维蛋白原的结构可能会发生改变，进而影响其在体内的功能。例如，某些修饰如糖化、氧化、脱唾液酸化、硝基氧化应激等，可能破坏纤维蛋白原的正常构象，使其在血浆中发生异常聚集，从而对心血管系统造成潜在危害。

研究发现，PON能够与纤维蛋白原形成稳定的结合，这一过程通过分子对接技术得到了验证。分子对接是一种计算生物学方法，能够预测和分析分子之间的相互作用，揭示其结合模式和能量变化。实验中，PON被设定为可变分子，以寻找其与纤维蛋白原最稳定的结合构象。此外，为了更准确地模拟生物环境，研究还对蛋白质分子进行了水分子的去除，并添加了极性氢和Kollman电荷，以增强计算结果的可靠性。这些处理不仅提高了对接的精度，也为理解PON与纤维蛋白原的相互作用提供了理论基础。

通过光谱学方法，研究人员进一步确认了PON对纤维蛋白原结构的影响。结果显示，PON的修饰导致了纤维蛋白原中芳香族氨基酸残基的改变，进而引发蛋白质结构的重组。具体表现为α-螺旋向β-折叠的转变，以及疏水核心的暴露。这种结构变化不仅改变了纤维蛋白原的物理性质，还可能影响其与其他分子的相互作用，例如免疫球蛋白（IgG）的结合。实验发现，PON修饰的纤维蛋白原（PON-Fg）在动物模型中表现出显著的免疫原性，远高于其天然形式。这一发现表明，PON对纤维蛋白原的修饰可能成为诱发免疫反应的重要因素，进而影响动脉粥样硬化的病理进程。

此外，研究还评估了PON-Fg与AS患者IgG的结合情况。结果显示，不同阶段的动脉粥样硬化患者对PON-Fg的结合亲和力存在差异。这提示，PON-Fg可能在动脉粥样硬化的早期和晚期阶段分别发挥不同的作用。例如，在早期阶段，PON-Fg可能作为免疫系统识别的抗原，引发特定的免疫反应；而在晚期阶段，其可能进一步促进炎症的持续和加重。这种差异性可能与免疫系统的动态变化有关，也可能反映了疾病发展的不同阶段中，PON-Fg的结构和功能特征发生变化。

基于上述发现，研究提出了一种假设：AS患者体内可能产生针对PON修饰纤维蛋白原的特异性抗体（anti-PON-Fg-IgGs），这些抗体可以作为动脉粥样硬化炎症进展的生物标志物。这一假设为临床诊断和治疗提供了新的思路。如果能够确认这些抗体的存在及其与疾病进展的相关性，那么它们不仅可以作为早期检测的工具，还可能用于评估疾病的严重程度和预后。更重要的是，这些抗体的识别可能有助于开发针对PON修饰纤维蛋白原的治疗策略，从而干预炎症性动脉粥样硬化的进程。

纤维蛋白原的异常聚集和结构变化可能对多种生理和病理过程产生深远影响。例如，在血栓形成过程中，纤维蛋白原的聚集可能促进血栓的稳定性，增加心血管事件的风险。而在炎症条件下，这种聚集可能进一步加剧免疫反应，导致慢性炎症状态的维持。此外，纤维蛋白原的异常结构还可能影响其与细胞表面受体的相互作用，例如整合素（integrins），从而干扰细胞迁移、增殖和血管生成等过程。这些变化不仅与动脉粥样硬化的发生有关，还可能与其他疾病如糖尿病、癌症和神经退行性疾病相关联。

研究还指出，纤维蛋白原的异常聚集可能与蛋白稳态（proteostasis）的失衡密切相关。蛋白稳态是指细胞内维持蛋白质正确折叠、定位和降解的动态平衡过程。当这一平衡受到干扰时，可能导致大量错误折叠或异常聚集的蛋白质积累，进而引发细胞应激和功能障碍。在动脉粥样硬化的发展过程中，这种蛋白稳态的破坏可能进一步加剧炎症反应，导致血管内皮损伤和斑块形成。因此，维持纤维蛋白原的稳态可能是预防和治疗动脉粥样硬化的重要策略之一。

在实际应用中，纤维蛋白原的异常修饰和聚集可能成为多种疾病的诊断标志物。例如，血浆中纤维蛋白原水平的升高可能提示系统性炎症或感染，而降低则可能与凝血功能障碍或肝病相关。然而，目前的研究更多关注于纤维蛋白原浓度的变化，而对其结构变化的探讨相对较少。本研究填补了这一空白，揭示了PON修饰对纤维蛋白原结构和功能的影响，为理解炎症性动脉粥样硬化的分子机制提供了新的视角。

值得注意的是，PON作为一种强反应性分子，不仅影响蛋白质，还可能对DNA和脂质产生损害。例如，PON可以引起DNA碱基的改变和链断裂，促进基因突变的发生；同时，它还能诱导脂质过氧化，破坏细胞膜的完整性，增加细胞死亡的风险。这些效应可能与动脉粥样硬化的进展密切相关，因为炎症和氧化应激是该病的两个核心特征。因此，PON不仅在蛋白质层面发挥作用，还可能通过多靶点机制影响动脉粥样硬化的病理过程。

综上所述，本研究通过分子对接和光谱学方法，揭示了PON对纤维蛋白原的修饰及其对结构和功能的影响。这些发现不仅加深了对动脉粥样硬化炎症机制的理解，还为开发新的生物标志物和治疗策略提供了理论依据。未来的研究可以进一步探索PON修饰纤维蛋白原在不同疾病阶段中的具体作用，以及其与免疫系统之间的复杂关系。此外，还可以通过临床样本分析，验证这些抗体在实际患者中的存在及其与疾病进展的相关性。这些研究将有助于推动动脉粥样硬化的精准医学发展，提高疾病的诊断和治疗水平。