偏头痛是一种高度流行且致残的神经血管疾病，全球约15%的人口受其影响，是导致伤残损失健康生命年（disability-adjusted life years, DALYs）的主要原因之一。在偏头痛的病理生理学中，三叉神经血管系统（trigeminovascular system）的激活是核心环节，涉及支配脑膜的三叉神经感觉传入纤维的刺激，导致血管活性与促炎神经肽的释放。其中，降钙素基因相关肽（Calcitonin gene-related peptide, CGRP）被认为是关键分子。CGRP是一种由37个氨基酸组成的神经肽，αCGRP是三叉神经神经元中表达最丰富的形式，具有强效血管舒张和伤害性信号调节功能，通过其经典受体复合物——降钙素受体样受体（CLR）与受体活性修饰蛋白1（RAMP1）发挥作用。
为此，研究人员开展了该系统性研究，旨在鉴定大鼠硬脑膜中CGRP降解片段，并评估其在血管、免疫（肥大细胞脱颗粒）、CGRP受体活性及生物标志物检测（ELISA）中的功能。研究结果表明，外源性hαCGRP在硬脑膜制备物中迅速降解，产生以hαCGRP1−17和hαCGRP1−24等为主的片段；这些主要片段在检测的生物学读数（血管舒张、受体cAMP信号、硬脑膜屏障特性、肥大细胞脱颗粒）中均无激动剂活性，仅C末端片段hαCGRP11−37表现出弱的CGRP受体竞争性拮抗作用。此外，部分含N末端的降解片段可在ELISA中干扰完整hαCGRP的检测。总体而言，硬脑膜处αCGRP的局部降解主要终止其完整肽信号并降低肽可用性，而非产生具有二级生物活性的信号肽；但降解片段对免疫测定的潜在干扰提示其在CGRP生物标志物研究解读中需被考虑。该论文发表在《The Journal of Headache and Pain》。
Reduced transdural resistance and rapid degradation of hαCGRP in the dura mater（硬脑膜中hαCGRP的跨膜电阻降低与快速降解）：研究人员通过Ussing chamber实验发现，将hαCGRP施加于硬脑膜的颅骨侧或脑侧后，肽不能跨膜进入对侧，且施药侧浓度在最初15分钟内显著下降；同时hαCGRP暴露可降低跨硬脑膜电阻（TDER），表明hαCGRP在硬脑膜处局部消失并可诱导电生理响应，但无跨膜转运证据。
Degradation patterns of hαCGRP in the rat hemi-skull（大鼠半颅骨中hαCGRP的降解模式）：通过半颅骨制备物孵育hαCGRP后进行LC-MS/MS蛋白质组学分析，在还原二硫键（cystB）条件下鉴定出以hαCGRP1−17（约61%）和hαCGRP1−24（约18%）为主的31种片段；在非还原（cystI，二硫键完整）条件下主要检出hαCGRP13−24、hαCGRP11−37、hαCGRP22−37和hαCGRP26−34等7种片段；七个最丰富片段约占检出片段总数的81.5%，主要剪切位点位于S17-R18和K24-N25。
Effects of hαCGRP degradation fragments on hαCGRP induced relaxation of mesenteric arteries（hαCGRP降解片段对hαCGRP诱导的肠系膜动脉舒张的影响）：在离体预收缩肠系膜动脉中，任何降解片段（10 µM）单独均不引起血管舒张；共孵育后，除hαCGRP11−37引起hαCGRP浓度-反应曲线右移（最大舒张保留）外，其余片段不影响hαCGRP的舒张反应。
Competitive antagonism of the CGRP receptor by hαCGRP11−37compared with hαCGRP8−37（hαCGRP11−37与hαCGRP8−37对CGRP受体的竞争性拮抗比较）：Schild回归分析显示，hαCGRP11−37和hαCGRP8−37均引起hαCGRP曲线竞争性右移（斜率不异于1）；hαCGRP8−37的pA2为7.80，hαCGRP11−37为6.66，前者拮抗效价约10倍于后者。
hαCGRP fragments on cAMP generation in CGRP receptor transfected Cos-7 cells（hαCGRP片段在转染CGRP受体的Cos-7细胞中的cAMP生成）：在表达人或大鼠CGRP受体（CLR/RAMP1）的Cos-7细胞中，hαCGRP1−17、hαCGRP1−24和hαCGRP11−37在激动剂模式（10 pM–10 µM）下均不诱导cAMP增加；在拮抗剂模式（10 µM片段 + hαCGRP）下，仅hαCGRP11−37使hαCGRP的EC50升高（大鼠受体约281倍，人受体约380倍），pA2分别为7.55（大鼠）和7.62（人），与离体血管实验结果相互验证。
Effects of hαCGRP fragments on dura mater barrier properties and mast cell degranulation（hαCGRP片段对硬脑膜屏障特性及肥大细胞脱颗粒的影响）：在Ussing chamber中，hαCGRP1−17、hαCGRP1−24和hαCGRP11−37均不改变跨硬脑膜电阻；在半颅骨制备物的肥大细胞脱颗粒检测中，全长hαCGRP及上述片段（10 µM）均未显著增加脱颗粒百分比（阳性对照化合物48/80可增加），表明这些片段在该条件下不诱导肥大细胞脱颗粒。
Interaction of hαCGRP degradation fragments with the CGRP ELISA（hαCGRP降解片段与CGRP ELISA的相互作用）：当单独检测时（2.6 nM，相当于10,000 pg/mL hαCGRP摩尔等价），任何片段均未产生高于非特异结合的信号；但当与完整hαCGRP共同检测时，hαCGRP1−17和hαCGRP1−24使标准曲线右移（降低表观hαCGRP检测），hαCGRP11−37在高浓度（IC50约25.1 nM）下也降低检测信号，表明N末端含抗体识别区的片段更易在低纳摩尔浓度干扰ELISA检测。
Competition with enzymatic degradation using a designed hαCGRP13−34decoy fragment（使用设计的hαCGRP13−34诱饵片段竞争酶降解）：研究人员设计跨越主要剪切位点的hαCGRP13−34以竞争酶降解；该片段本身无血管活性，在血管环中可微弱增强低浓度hαCGRP的舒张，但在半颅骨CGRP释放模型中不增加基础或辣椒素诱发的CGRP释放，且自身可能在制备物中被迅速降解，因而未表现出持续的保护完整hαCGRP不被降解的效果。
