The Long-Acting Serine Protease Inhibitor mPEG-SPA-MDSPI16 Alleviates LPS-Induced Acute Lung Injury

药理学 脂多糖 弹性蛋白酶 体内 丝氨酸蛋白酶 化学 医学 蛋白酶 免疫学 生物 生物化学 生物技术
作者
Jingrui Chen,Xinjun Zhou,Nan Dai,Xiaoyu Liu,Shihan Liu,Haipeng Zhang,Lingcong Kong,Hongxia Ma
出处
期刊:International Journal of Molecular Sciences [MDPI AG]
卷期号:25 (8): 4567-4567
标识
DOI:10.3390/ijms25084567
摘要

Anti-inflammatory drugs have become the second-largest class of common drugs after anti-infective drugs in animal clinical care worldwide and are often combined with other drugs to treat fever and viral diseases caused by various factors. In our previous study, a novel serine protease inhibitor-encoding gene (MDSPI16) with improved anti-inflammatory activity was selected from a constructed suppressive subducted hybridization library of housefly larvae. This protein could easily induce an immune response in animals and had a short half-life, which limited its wide application in the clinic. Thus, in this study, mPEG-succinimidyl propionate (mPEG-SPA, Mw = 5 kDa) was used to molecularly modify the MDSPI16 protein, and the modified product mPEG-SPA-MDSPI16, which strongly inhibited elastase production, was purified. It had good stability and safety, low immunogenicity, and a long half-life, and the IC50 for elastase was 86 nM. mPEG-SPA-MDSPI16 effectively inhibited the expression of neutrophil elastase and decreased ROS levels. Moreover, mPEG-SPA-MDSPI16 exerted anti-inflammatory effects by inhibiting activation of the NF-κB signaling pathway and the MAPK signaling pathway in neutrophils. It also exerted therapeutic effects on a lipopolysaccharide (LPS)-induced acute lung injury (ALI) mouse model. In summary, mPEG-SPA-MDSPI16 is a novel anti-inflammatory protein modified with PEG that has the advantages of safety, nontoxicity, improved stability, and strong anti-inflammatory activity in vivo and in vitro and is expected to become an effective anti-inflammatory drug.
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