细胞外钙蛋白酶-1切割连接蛋白62调控血小板间通讯驱动血栓形成的新机制

本研究揭示了血小板活化过程中，细胞外钙蛋白酶-1（calpain-1）通过切割连接蛋白62（Cx62）第一胞外环的关键位点，导致通道孔径扩大至29.5 ?，显著增强细胞间通讯并促进血栓生长的全新调控机制。英国雷丁大学团队采用计算机模拟（in silico modeling）和功能实验相结合的策略，设计出特异性阻断肽62Pept-NT，证实该过程受PKA/PP2A/Ca2+信号级联调控，为血栓性疾病治疗提供了新靶点。

　　

在心血管疾病领域，血小板介导的血栓形成是心肌梗死和缺血性中风的核心病理环节。尽管已知连接蛋白（Connexin, Cx）家族成员如Cx43在细胞间通讯中发挥重要作用，但关于罕见亚型Cx62的结构功能研究仍存在巨大空白。更关键的是，血小板活化过程中出现的Cx62蛋白水解现象长期未被阐明，这种动态修饰如何影响血栓发展更是未解之谜。

英国雷丁大学生物科学学院心血管与代谢研究所（Institute for Cardiovascular and Metabolic Research, University of Reading）的Kirk A. Taylor团队在《Haematologica》发表的重要研究，首次揭示了细胞外钙蛋白酶-1（calpain-1）通过特异性切割Cx62第一胞外环，实现血小板间通讯的"分子开关"机制。这项研究不仅阐明了血栓形成的新调控途径，更为靶向干预提供了精确的分子蓝图。

研究人员运用多学科技术手段：通过免疫印迹和钙离子（Ca²⁺）荧光检测分析血小板活化信号；采用微流控技术模拟动脉血流（1000 s^-1）评估血栓三维结构；创新性开发动态钙黄绿素（calcein）扩散追踪系统；结合最新AlphaFold2升级的MultiFOLD算法预测蛋白互作。所有实验均使用健康志愿者捐献的血小板（经伦理审查）。

研究首先发现血小板被凝血酶或胶原激活后，Cx62出现37 kDa的蛋白片段。通过钙螯合剂（EGTA/BAPTA-AM）和calpain抑制剂calpeptin证实，该过程依赖Ca²⁺-calpain-1通路。计算机模拟精确定位第一胞外环DEQSAFACNTRQPG为calpain-1切割位点，该位点与酶催化域的结合模型显示：单个calpain-1以"分步切割"方式作用于六聚体通道。

最引人注目的是结构预测表明，切割使Cx62通道最小孔径从12.5 ?扩大到29.5 ?，足以允许ATP等信号分子（直径约14 ?）自由通过。设计的诱饵肽⁶²Pept-NT可阻断该过程，在微流控实验中使血栓高度降低34%，体积减少41%。动态钙黄绿素示踪显示，该肽能显著抑制细胞间染料扩散。

机制解析方面，研究描绘出PKA-PP2A-Ca²⁺级联调控网络：前列腺素I₂（PGI₂）通过激活PKA抑制Ca²⁺释放，而PP2A抑制剂LB-100则通过维持IP3受体磷酸化阻断calpain活化。特别值得注意的是，Cx62特异性抑制肽⁶²Gap27虽作用于第二胞外环，却能远程阻止calpain介导的切割，提示通道构象变化的全局影响。

这项研究突破了三个传统认知：首次发现连接蛋白存在功能性胞外蛋白水解位点；揭示calpain-1可通过分泌方式调控膜通道；证明Cx62切割是血栓空间扩展的关键限速步骤。从转化医学角度看，⁶²Pept-NT的设计为开发抗血栓药物提供了新思路，其靶向胞外结构域的特性可避免细胞内干预的脱靶效应。该机制可能同样存在于肿瘤微环境等病理场景，为理解细胞间通讯的"不可逆激活"模式提供了范式转移。