血红素与丹酚酸协同抑制人胰岛淀粉样多肽聚集：开辟2型糖尿病治疗新路径

本研究发现血红素（heme）与丹酚酸（LPA）组成的双组分抑制剂可协同抑制人胰岛淀粉样多肽（hIAPP）的β-折叠纤维形成，并通过降低heme的过氧化物酶活性显著减轻氧化应激下的肽段硝化损伤。该研究为开发高效安全的抗hIAPP聚集疗法提供了创新性策略，对2型糖尿病（T2DM）治疗具有重要转化价值。

　　

Highlight

血红素与丹酚酸（LPA）的协同作用显著增强了对人胰岛淀粉样多肽（hIAPP）聚集的抑制效果。双组分制剂不仅有效阻止hIAPP转化为β-折叠纤维结构，还能长期维持其活性单体构象。在过氧化氢-亚硝酸盐（H₂O₂-NO₂^?）氧化应激模型中，LPA以浓度依赖方式降低血红素的过氧化物酶活性，显著减轻多肽硝化损伤。当血红素与LPA以1:4比例配伍时，几乎检测不到肽段硝化条带。

Materials

人胰岛淀粉样多肽（hIAPP，序列：KCNTATCATQRLANFLVHSSNNFGAILSSTNVGSNTY-NH₂，二硫键位于Cys2-Cys7，纯度＞95%）由上海科肽生物科技有限公司合成。氯化铁原卟啉IX（hemin，下文统称为"血红素"）、六氟异丙醇（HFIP）、硫黄素T（ThT）及3-硝基酪氨酸（3-NT）兔多克隆抗体购自Sigma-Aldrich。丹酚酸（LPA）来源于MCE公司（美国），3,3,5,5-四甲基联苯胺（TMB）由阿拉丁（上海）公司提供。

The interaction between heme and LPA or hIAPP

紫外-可见光谱技术是研究血红素与生物分子相互作用的关键手段。随着LPA浓度递增，血红素在385 nm处的索雷特特征吸收峰未发生显著位移，但350 nm处的肩峰逐渐消失，表明LPA通过分子间作用力改变了血红素的聚集状态。当hIAPP与血红素共同孵育时，光谱在405 nm处出现明显红移，提示血红素与肽段发生了特异性配位结合。

Discussion

hIAPP作为胰岛β细胞分泌的37肽激素，在血糖稳态调节中发挥核心作用。其异常聚集形成的寡聚体和淀粉样纤维具有显著细胞毒性，可通过膜破坏和蛋白毒性应激诱导β细胞凋亡。本研究首次证实血红素与LPA的协同抑制机制：血红素通过结合hIAPP的N端His18和Arg11残基阻断纤维成核，而LPA不仅增强这种结合稳定性，还通过多羟基结构清除自由基，降低氧化损伤风险。这种双功能策略为克服单一抑制剂局限性提供了新思路。

Conclusions

本研究综合运用硫黄素T荧光、透射电镜、圆二色谱和凝胶电泳技术，证实血红素-LPA复方制剂能高效抑制hIAPP淀粉样纤维形成，并长期维持其活性单体构象。该复合物在显著抑制聚集的同时表现出低过氧化物酶活性和低硝化损伤特性，为开发安全高效的2型糖尿病治疗剂奠定了理论基础。