心血管疾病现已是全球范围造成死亡的头号原因。近年的临床研究发现,一种新型的蛋白翻译后修饰SUMO化修饰与多种心血管疾病的发生发展有着密切关联。本研究从血管内皮细胞激活释放的一类警戒素分子’Alarmin"入手,探究SUMO化修饰对动脉粥样硬化(Atherosclerosis, As)疾病的作用和机制,同时用遗传多态性标记的方法寻找与动脉粥样硬化相关的SUMO家族去SUMC化酶基因突变位点,为人类心血管疾病的干预治疗提供新的理论基础以及新策略。我们首先采集了大量临床动脉粥样硬化疾病患者和健康人群血液样本,通过ELISA验证其血浆Alarmin分子(IL-1α、IL-18、IL-33、HMGB1)水平差别,结果表明As小于50%的患者血浆Alarm ins平均浓度最高,且差异显著(P值均小于0.05)。依据临床证据,我们在体外培养血管内皮细胞并在24h以内对其施加H202、TNF-α、IFN-γ处理来模拟临床病理状态。通过qRT-PCR、Western Blot、 ELISA的一系列检测,我们发现经刺激后的细胞SUMO家族蛋白和Alarmin分子在mRNA水平均无显著变化(P值均大于0.05),而SUMO化修饰水平与胞外Alarmin浓度同时上调并在某一时间点达到最大值(除个别外,P值均小于0.05,差异显著),由此也验证了SUMO直接连接靶蛋白修饰和Alarmin分子前体经加工释放的作用机制。随后我们发现,在SUMO化分子SUMO1、SUMO2和SUMO化E2酶UBC9基因敲低的细胞中Alarmin分子的表达明显受到抑制,细胞内外含量(包括起始表达量)均低于正常细胞,且差异显著(除个别外,P值均小于0.05)；而在去SUMO化酶SENP1基因敲低的细胞中结论正好相反,但无显著差异(P>0.05),这证明了SUMO修饰与Alarmin分子表达的正相关性。进一步我们检测了介导Alarmin释放的体炎症小体的主要蛋白NLRP3、ASC、 Caspase-1、发现NLRP3、ASC的表达量并不随病理条件刺激而改变,二者直接结合造成高浓度Caspase-1前体并将其剪切加工成熟,从而促进Alarmin分子释放。另外,我们采用DNA一代测序技术,以临床As患者及健康人群血液样本为实验材料,通过与数据库的比对,筛查出3个SENP1杂合突变位点c.220G>T, c.504T>C (rs886588)、c.1211A>G,其中c.220G>T与c.1211A>G并非已报导的单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)位点,且c.220G>T突变频率(f=0.30)具有统计学意义。实验初步证明了3个突变均造成SENP1半衰期不同程度的缩短,并使其定位至细胞质中,以上3个突变的叠加效应更强；但任一突变对SENP1蛋白酶活均无显著影响。综上所述,SUMO化修饰对Alarmin分子的表达与释放起正调控作用,且SENP1突变位点c.220G>T、c.504T>C、c.1211A>G改变了其蛋白稳定性与定位。但SUMO调控Alarmin分子的具体机制、SENP1突变位点在体内外产生的功能效应以及它们对动脉粥样硬化发病的贡献还有待进一步研究。