HMGB1在炎症与免疫中的功能及实验检测

最近在整理炎症与免疫相关指标，发现一个超级有趣的分子——HMGB1（高迁移率族蛋白B1）。它不仅是核内的“结构达人”，还能在细胞应激时冲到细胞外当“警报器”。今天就用一篇笔记，帮做基础医学、免疫、肿瘤方向的科研党梳理HMGB1的核心知识点，建议收藏～

1️⃣ HMGB1 是谁？

1973年，科学家发现了一组具有高电泳迁移率的非组蛋白核蛋白，命名为高迁移率族（HMG）蛋白。其中，HMGB1（约30 kDa）是表达最广泛、功能最多面的成员之一。

• 定位：真核生物中普遍表达，主要待在细胞核里。
• 核内功能：参与DNA结合与折叠、转录调控、DNA修复、维持基因组稳定性。

2️⃣ 为什么叫它“多面手”？

因为HMGB1能根据位置和氧化还原状态切换不同角色：

• 核内​ → 正常的“管家蛋白”，维护DNA功能。
• 胞质/细胞外​ → 一旦细胞坏死、应激或被免疫细胞激活，HMGB1会释放到胞外，作为损伤相关分子模式（DAMP/Alarmin），通过结合RAGE、TLR2、TLR4等受体，触发先天免疫反应和炎症放大。
• 三种氧化还原状态：
  • 全巯基型：趋化作用
  • 二硫键型：促炎作用
  • 氧化型：组织修复
    不同状态决定它是“促炎”、“趋化”还是“修复”，是不是很智能？🧠

3️⃣ 科研热点方向（附文献线索）

HMGB1几乎贯穿所有炎症-免疫-损伤过程，以下方向都是顶刊常客：

• 脓毒症与SIRS：晚期炎症介质，预后研究热点。
• COVID-19肺部炎症：有综述探讨HMGB1与SARS-CoV-2病理严重度的关联（Andersson U, et al. Mol Med. 2020）。
• 药物性肝损伤（DILI）：被IMI SAFE-T联盟列为肝脏安全性生物标志物之一，用于科研场景下损伤进展预测。
• 肿瘤微环境：影响肿瘤免疫逃逸、转移。
• 自身免疫病：类风湿关节炎、红斑狼疮等。
• 缺血再灌注损伤、细胞焦亡/坏死性凋亡、纤维化（肝/肺/肠）。

4️⃣ 实验设计中如何“玩转”HMGB1？

• 检测样本：血清、血浆（EDTA/枸橼酸抗凝）、细胞上清等。
• 常用方法：ELISA定量（灵敏度高）
• 多维面板推荐（做机制更出彩）：
  • 炎症伴随：IL-6、TNF-α、IL-1β、CXCL8
  • NETs轴：cf-DNA、MPO-DNA、Cit-H3
  • 纤维化轴：TGF-β、α-SMA、Fibronectin、PRO-C3、 PRO-C6、C3M、C4M
  • 表观遗传：H3.1、H3K27Me3

5️⃣ 必读文献清单（附DOI，方便引用）

📚 经典综述：
Kang R, et al. HMGB1 in health and disease. Mol Aspects Med. 2014;40:1-116. doi:10.1016/j.mam.2014.05.001
📚 COVID-19关联：
Andersson U, Ottestad W, Tracey KJ. Extracellular HMGB1: A therapeutic target in severe pulmonary inflammation including COVID-19? Mol Med. 2020;26:42. doi:10.1186/s10020-020-00172-4
📚 里程碑论文：
Wang H, et al. HMGB1 as a late mediator of lethal systemic inflammation. Am J Respir Crit Care Med. 2001;164:1768-1773.
📚 前沿进展：
Vladimirova D, et al. Multifaceted role of HMGB1: From nuclear functions to cytoplasmic and extracellular signaling in inflammation and cancer. Adv Protein Chem Struct Biol. 2025;143:271-300.

💡 温馨提示

本文内容整理自公开文献及试剂说明书中的科学背景，仅用于科研交流，不用于临床诊断或治疗建议。希望能帮你的课题打开思路！如果有用，欢迎点赞收藏，下次写标书、做机制图直接抄作业～

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