2026年7月31日,南京中医药大学药学院段金廒教授、刘睿教授团队在国际知名期刊《Redox Biology》(中科院一区,IF:16.2)在线发表题为“Keratin utilizes H2S to promote HMGB1 sulfhydration for inflammation resolution”的研究论文。该研究首次系统揭示了角类动物药的核心功效物质——角蛋白及其含巯基(-SH)活性肽类,通过调控内源性硫化氢(H2S)稳态、介导关键蛋白硫化修饰(sulfhydration)从而发挥抗炎解热作用的分子机制,为角类动物药的功效物质基础研究提供了全新视角。

角类动物药是传统中药的重要组成部分,犀角、羚羊角、水牛角等药材在中医临床中已有上千年应用历史,具有清热解毒、平肝息风、凉血定惊等功效。然而,由于角蛋白结构高度稳定、富含二硫键(-S-S-),其功效物质基础和效应机制长期未被充分阐明,制约了角类动物药的现代化开发与质量控制。
该研究发现,角蛋白、肽类为角类动物药发挥清热解毒等功效的关键药效物质,可通过-SH与-S-S-调控炎症状态下H2S水平。为进一步明确角蛋白组分中发挥核心作用的活性蛋白,研究团队通过化学蛋白组学技术筛选发现,Ⅱ型角蛋白(keratin 2,K2)具有最多的高反应性巯基,K2在肠道内被消化酶降解为角蛋白来源肽段(K2Ps),并进一步与H2S反应生成硫化修饰肽段(K2P-SSH)。K2P-SSH表现出更强的抗炎与抗氧化应激活性。这些结果表明,K2是角类动物药中发挥抗炎解热功效的关键物质基础,而K2P-SSH是其体内活性形式。
机制研究表明,K2P-SSH可促进蛋白广泛硫巯基化修饰,缓解炎症和氧化应激导致的蛋白过度氧化损伤。K2P-SSH通过诱导HMGB1关键半胱氨酸位点Cys23和Cys106的硫巯基化修饰,抑制HMGB1二硫键形成及二聚化,降低其与TLR4相互作用,从而阻断下游炎症信号激活。动物实验显示,K2可显著改善LPS诱导的小鼠感染性发热反应,并降低炎症因子水平。本研究首次提出“角蛋白可维持动物体内H2S稳态及通过硫巯基化修饰HMGB1发挥抗炎抗氧化活性”的新模式,揭示了角类动物药发挥抗炎抗氧化作用的新物质基础和分子机制,为角类动物药现代化研究提供了新的科学依据。

本研究依托江苏省中药资源产业化过程协同创新中心完成,南京中医药大学为论文第一完成单位。硕士生黄潇正、包旺林、唐胜明为本文共同第一作者;段金廒教授、刘睿教授及博士后武文星为本文共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金(82474055,8250141172)、江苏省自然科学基金(BK20241913)、中央本级重大增减支项目“名贵中药资源可持续利用能力建设项目”(2060302)、中药学一流学科“引领计划”项目(ZYXYL2024-011)等科研项目资助。