大家好，今天给大家推荐的是最近发表于ACSCentralScience的一篇文章，题为“EnzymaticSynthesisofChondroitinSulfateEtoAttenuateBacteriaLipopolysaccharide-InducedOrganDamage”，通讯作者为美国北卡罗来纳大学的JianLiu教授和RafalPawlinski教授。
硫酸软骨素（Chondroitinsulfate，CS）是动物基本具备的一类粘多糖，其多糖部分由二糖重复单元构成，即N-乙酰-β-D-半乳糖胺（GalNAc）和β-D-葡糖醛酸（GlcA），每个糖残基都可以带有磺酸基。硫酸软骨素根据磺酸基位置的不同分为四类，CS-A磺酸基在GalNAc的4位，CS-C在6位，CS-D在GlcA的2位，CS-E在GlcNAc的4,6位。CS在神经重塑、细胞通讯、成骨分化、免疫应答、病*感染中均发挥着重要作用，其中CS-E丰度低且参与调控血管生成。从生物组织分离得到的CS-E是不同链长、不同磺酸基修饰的粘多糖混合物，缺乏均质的CS-E探究构效关系。
败血症每年影响着全球万人，并且导致万人死亡，其主要原因是全身炎症，目前没有特效药。注射细菌脂多糖（LPS）进行造模的内*素血症的小鼠模型，常被用于全身炎症，即败血症相关的复杂病理的研究。注射LPS后，中性粒细胞释放组蛋白到细胞外空间与血液循环中，组蛋白是一种核DNA结合蛋白，在细胞外可通过Toll样受体激活免疫细胞，触发促炎症因子的释放。此外组蛋白还参与血管内凝血、引起血管内皮功能紊乱，从而导致超炎症环境下的器官损伤。注射组蛋白中和抗体的方式可以提高生存率、减少器官损伤；同样靶向组蛋白的CS-E还未曾探索过用于该疾病的治疗。
本文旨在发展一种合成均质CS-E的方法，并探究CS-E在体内的生物功能。
图1.CS-E酶合成方法
CS-E酶合成方法如图1所示，起始原料为对硝基苯基葡糖醛酸（GlcA-pNP），然后利用细菌的糖基转移酶（KfoC）将二磷酸尿苷GalNAc（UDP-GalNAc）和二磷酸尿苷GlcA（UDP-GlcA）依次交替接上去，即可得到二糖重复单元可控的聚多糖链。以3′-磷酸腺苷-5′-磷酰硫酸为供体，利用磺基转移酶（CS4OST）先将4位安上磺酸基，得到CS-A；随后利用另一种转移酶GalNAc4S-6OST安上6位磺酸基，即得到CS-E。作者使用该方法合成得到了糖残基数为7,13,19的CS-E。
图2.体外细胞*性与结合组蛋白能力
细胞外组蛋白通过改变细胞膜的通透性，导致钙内流和细胞死亡。通过体外细胞*性试验可以看到，在存在一定组蛋白的环境中，添加的CS-E19-mer的含量与存活细胞百分比成正相关。与组蛋白的亲和力测试中，解离常数随糖残基的增加减小，CS-E19-mer与组蛋白H3的结合最强，作为阴性对照的未磺酸化的糖链CS-0S19-mer检测不到亲和力。
图3.体内中和组蛋白。（A）生存率曲线；（B）正常肺组织；
（C）注射组蛋白的肺组织出血；（D）注射CS-E19-mer的改善出血
在小鼠体内实验中，注射组蛋白或辅以CS-0S的小鼠，绝大多数在半小时内死亡，仅一只活到了1小时，辅以CS-E治疗的小鼠均活到了1小时。且从肺组织切片可以看出CS-E19-mer很好的改善了组蛋白导致的出血。
图4.LPS造模小鼠体内药效
进一步作者使用注射LPS造模小鼠，可以看到使用CS-E治疗对整体存活率产生了显著性的改善（p=0.）。血生化的实验结果可以看出，CS-E对肌酐、尿素、谷草转氨酶水平有显著降低效果，说明对肝肾的损伤有所缓解。
总的来说，作者合成了均质的CS-E，证明了CS-E具有中和组蛋白的能力，并且运用到体内能降低死亡率、改善器官损伤，揭示了CS-E作为全身炎症治疗药物的可能性。
作者HYL审校WH
R.Pawlinski,JianLiuetal.,ACSCent.Sci.,6(7),-.
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