丝氨酸蛋白酶抑制剂(SERPINs)在椎间盘退变中调控细胞外基质降解的分子机制研究

推荐：针对椎间盘退变(IVDD)中细胞外基质(ECM)异常降解的机制问题，研究人员通过比较脑死亡器官捐赠者(ND)、椎间盘突出(DH)和退变椎间盘(DD)患者的髓核组织，采用无标记蛋白质组学结合免疫组化(IHC)和蛋白质印迹(WB)技术，发现SERPINA5、SERPINE2和SERPING1在DD组显著下调，揭示了SERPINs家族作为ECM稳态调控关键靶点的潜力。

　　

椎间盘退变(IVDD)的核心病理特征在于蛋白酶介导的细胞外基质(ECM)降解失衡。丝氨酸蛋白酶抑制剂(SERPINs)作为天然蛋白酶抑制剂，其表达谱变化可能直接影响ECM稳态。研究团队选取三组人类腰椎髓核(NP)样本：脑死亡器官捐赠者(ND组，n=12)、椎间盘突出(DH组，n=12)和退变椎间盘(DD组，n=12)，通过高精度无标记蛋白质组学技术绘制SERPINs表达图谱。

实验鉴定出21种SERPINs蛋白，其中14种通过严格阈值筛选。比较分析显示，SERPINA1/A3/A5/A8、SERPINC1、SERPINE2和SERPING1等7种成员在三组中普遍存在；而SERPINA4/D1/F1/F2/H1在DH与DD组共有，SERPINE1和SERPINB1分别特异存在于ND和DD组。值得注意的是，DD组中SERPINA5(p=0.010)、SERPINE2(p=0.028)和SERPING1(p<0.001)的表达量较ND组显著降低，这种特异性下调可能通过解除对金属蛋白酶(MMPs)的抑制，加速ECM降解进程。

免疫组化(IHC)和蛋白质印迹(WB)验证了蛋白质组学结果，证实SERPINs在退变椎间盘中的动态变化模式。该研究首次系统揭示SERPINs家族在IVDD中的调控网络，特别是SERPINA5/E2/G1的显著下调可能成为ECM破坏的关键分子开关，为开发靶向SERPINs的椎间盘退变干预策略提供了理论依据。