Elafin通过抑制氯离子通道Clic1调控巨噬细胞活化的分子机制及在急性肺损伤中的治疗潜力

本研究针对elafin抗炎机制不明的科学问题，创新性地构建了Her-elafin抗体融合蛋白，发现其通过特异性结合氯离子通道Clic1抑制巨噬细胞ROS产生和炎症因子释放，在NE抑制之外揭示了elafin抗炎新机制。该研究为急性肺损伤等炎症性疾病提供了双靶点治疗策略，发表于《BBA-Molecular Basis of Disease》。

　　

肺部作为人体与外界环境直接接触的重要器官，时刻面临着病原体和有害物质的侵袭。在慢性阻塞性肺病（COPD）和囊性纤维化等慢性肺部疾病中，中性粒细胞在气道大量聚集并释放中性粒细胞弹性蛋白酶（NE），这种蛋白酶会破坏细胞外基质，加剧炎症反应，导致组织损伤。作为人体重要的防御分子，elafin（弹性蛋白酶抑制剂）能有效抑制NE活性，但其抗炎作用是否仅依赖于蛋白酶抑制功能，一直是学界未解的谜题。更棘手的是，这个仅有6kDa的小分子蛋白在体内代谢速度极快，严重限制了其临床应用价值。

中国科学院生物物理研究所的研究人员独辟蹊径，将elafin巧妙地"嫁接"到抗Her2抗体Herceptin的互补决定区（CDR），构建出新型抗体融合蛋白Her-elafin。这一设计不仅延长了elafin的半衰期，更意外地揭开了其抗炎作用的新机制——通过抑制氯离子通道Clic1来调控巨噬细胞活化。相关研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》上。

研究采用抗体工程技术构建Her-elafin融合蛋白，通过体外酶活实验验证其对NE的抑制活性，利用LPS诱导的巨噬细胞炎症模型评估抗炎效果，结合免疫共沉淀和质谱分析鉴定elafin相互作用蛋白，并建立急性肺损伤小鼠模型进行体内功能验证。

【Elafin抑制LPS诱导的巨噬细胞活化】
研究发现Her-elafin能显著降低LPS刺激后巨噬细胞内活性氧（ROS）水平，抑制TNF-α等促炎因子表达。值得注意的是，这种作用独立于其对NE的抑制功能，暗示elafin可能存在新的作用靶点。

【Clic1是elafin的作用靶点】
通过Her-elafin的"分子钓鱼"策略，研究人员鉴定出氯离子通道Clic1是elafin的直接结合蛋白。进一步实验证实，elafin与Clic1结合后能抑制其通道活性，减少氯离子内流，从而降低NADPH氧化酶活性及ROS产生。

【Her-elafin的体内治疗效果】
在LPS诱导的急性肺损伤模型中，Her-elafin展现出双重抑制作用：既通过elafin结构域抑制NE活性，又通过阻断Clic1通道减轻炎症反应，显著改善肺部病理损伤和炎症细胞浸润。

这项研究首次揭示elafin通过靶向Clic1调控巨噬细胞活化的新机制，突破了对其仅作为蛋白酶抑制剂的传统认知。所开发的Her-elafin融合蛋白不仅解决了天然elafin半衰期短的技术瓶颈，更开创性地实现了对NE和Clic1的双重抑制，为急性肺损伤等炎症性疾病提供了新的治疗思路。从更广泛的视角看，该研究为探索其他小分子蛋白药物的改造提供了可借鉴的技术路线，也为理解氯离子通道在炎症调控中的作用开辟了新途径。