基于IP-MS技术结合生物信息学分析揭示PPID互作蛋白在偏头痛大鼠中的分子机制及线粒体-炎症通路作用

本研究通过建立硝酸甘油(NTG)诱导的偏头痛大鼠模型，采用免疫沉淀-质谱联用(IP-MS)技术鉴定三叉神经尾核(TNC)区域肽酰脯氨酰异构酶D(PPID)的互作蛋白，结合生物信息学分析和Co-IP验证，发现PPID通过结合Git2/Tln1/Atp1a3/F2rl1等蛋白调控线粒体-炎症通路参与偏头痛发作，为靶向干预提供新思路。

　　

偏头痛作为全球性健康难题，其发病机制至今尚未完全阐明。现有研究表明，三叉神经尾核(TNC)区域的异常激活是偏头痛发作的关键环节，而线粒体功能障碍与神经炎症的恶性循环被认为是重要病理基础。中国中医科学院中医基础理论研究所的研究团队在《Brain Research》发表的最新研究，首次系统揭示了肽酰脯氨酰异构酶D(Peptidyl-prolyl cis–trans isomerase D, PPID)通过特定蛋白互作网络调控偏头痛进程的分子机制。

研究采用硝酸甘油(NTG)诱导的SD大鼠偏头痛模型，通过两次(NTG-2)和三次(NTG-3)注射建立不同病程阶段。关键技术包括：行为学观察记录挠头次数，透射电镜分析线粒体形态，Western blot检测PPID表达，IP-MS鉴定TNC区PPID互作蛋白，生物信息学分析相关通路，分子对接评估结合能力，以及Co-IP验证蛋白互作。

【行为改变】NTG注射组挠头行为显著增加(p?<?0.001)，效应量d=4.99，证实模型成功建立。

【PPID表达变化】Western blot显示PPID表达随NTG注射次数增加而上调，提示其参与病程进展。

【互作蛋白鉴定】IP-MS筛选出Git2、Tln1、Atp1a3和F2rl1四个与偏头痛相关的PPID结合蛋白。分子对接显示这些蛋白与PPID均具有良好的结合构象。

【实验验证】Co-IP证实PPID与钠钾ATP酶α3亚基(Atp1a3)存在特异性结合，二者可能通过调控离子平衡影响神经元兴奋性。

讨论部分指出，PPID作为线粒体相关蛋白，其表达上调可能通过以下机制参与偏头痛：1) 与Git2相互作用影响G蛋白偶联受体信号转导；2) 通过Tln1整合素信号影响细胞黏附；3) 与Atp1a3结合干扰钠钾泵功能导致离子失衡；4) 通过F2rl1参与神经源性炎症。这些发现为理解偏头痛的"线粒体-炎症"恶性循环提供了新的分子视角。

该研究的创新性在于首次绘制了TNC区PPID的互作蛋白网络，证实PPID可作为偏头痛治疗的潜在靶点。国家自然科学基金(81873256)资助的这项成果，不仅为开发新型靶向药物提供了理论依据，也为中西医结合治疗偏头痛的机制研究开辟了新途径。研究团队特别致谢中国中医科学院提供的实验平台支持，相关成果已通过竞争利益声明确认无利益冲突。