蜱是传播病原体种类最多的吸血节肢动物之一,对人类健康造成严重威胁。蜱虫在人畜身上持续吸血,并分泌唾液将病原体传播到宿主体内。蜱分泌的唾液中含有很多具有生物学活性的唾液蛋白,这些蛋白会影响宿主许多非特异性防御机制,例如炎症反应、补体活化、血液凝固、血小板聚集,同时还会影响宿主获得性免疫功能。Serpin蛋白家族是丝氨酸蛋白酶的一类重要的抑制剂(Serine protease inhibitor,Serpin),与机体的免疫调节与疾病密切相关。Serpin家族在进化上十分保守,并在节肢动物中分布广泛。在本文中,我们从中国境内的长角血蜱cDNA文库中克隆了两条全新的Serpin基因——HISerpin-a、HISerpin-b(以下简称SA、SB)。其中SA编码399个氨基酸,含一个21个氨基酸的信号肽。SB编码379个氨基酸,不含信号肽。我们通过蛋白酶活性实验,验证了 SA能抑制组织蛋白酶B、组织蛋白酶G、活化的凝血X因子(FXa)和木瓜蛋白酶的活性;SB抑制组织蛋白酶G、活化的凝血X因子(FXa)和木瓜蛋白酶的活性。血浆凝固实验显示,SA和SB可以延缓血浆凝固。炎症反应是脊椎动物抵抗皮肤损伤的一个重要过程,SA和SB可以抑制LPS刺激的小鼠骨髓来源的树突状细胞或巨噬细胞的炎性细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达。我们进一步将SA和SB与已报道的Serpin成员IRS-2的序列进行对比和同源建模,确认了 SA和SB均有一段含20个氨基酸的反应中心环结构(reactive center loop,RCL),是潜在的与靶酶结合的部位。我们合成了长角血蜱SA的最小活性片段,命名为SA-RCL的小分子多肽,进行酶活性抑制试验并检测其是否影响LPS刺激的BMDM炎性细胞因子的表达水平。发现SA-RCL具有与全长SA相似的生物学活性。由于多种组织蛋白酶(Cathepsins)被报道与免疫应答相关,我们通过CRISPR/Cas9 技术,构建了主要组织蛋白酶 Cathepsin G、Cathepsin B 和 Cathepsin L基因敲除的小鼠巨噬细胞系。我们发现SA、SB及SA-RCL在Cathepsin缺陷的细胞系中不再有显著的免疫抑制作用,证明蜱虫Serpin的免疫抑制作用依赖其蛋白酶抑制活性。最后,在胶原诱导的小鼠类风湿性关节炎模型中,我们发现SA和SA-RCL均可以显著缓解小鼠关节肿胀和炎症水平。在巴贝虫感染小鼠实验中,我们发现SA-RCL可以抑制TNF-α、IFN-γ、IL-1β的mRNA表达。这些数据表明来源于长角血蜱的Serpin蛋白SA和SB具有免疫抑制作用,在媒介生物吸血和病原体传播过程中可能发挥作用。SA的最小活性片段SA-RCL具有类似的免疫抑制活性,可以为将来药物开发应用提供基础。