蜱丝氨酸蛋白酶抑制分子Serpin研究进展

杨苗苗,周金林

(1.上海师范大学生命与环境科学学院,上海 200234; 2.中国农业科学院上海兽医研究所,上海 200241)

地球上生活着15 000多种吸血节肢动物，占总量约5%的蜱类却备受人们关注，因为它们是动物疾病的第一大传播媒介，在人类疾病传播中是仅次于蚊子的第二大媒介节肢动物。长期以来，蜱传病一直是困扰世界上众多国家和我国畜牧业发展的重大疾病。目前，蜱及蜱传病的控制主要依靠药物灭蜱，但随之出现的环境污染、食品安全和蜱的抗药性等问题，迫切需要寻找新的可持续控制策略。因此，了解蜱的基本生理学分子基础对于研究蜱及蜱传病的新型防治策略十分重要。而丝氨酸蛋白酶抑制分子(serine proteinase inhibitors,Serpin)在包括食物消化[1]、血液凝固[2-6]、病原体传播[7-8]、炎症反应[9-10]和免疫应答[11]等多种生理过程中都发挥作用。目前，对蜱的Serpin分子结构已有相对明确的研究，一些蜱体内存在不同种类的Serpin分子也陆续被发现，功能被发掘，无疑这些研究将为Serpin分子在防治蜱及蜱传病上的应用提供依据。

1 Serpin分子结构

Serpin是一类蛋白酶抑制分子超家族，含有350个～500个氨基酸残基，分子质量范围为40 ku～60 ku，其典型标志是含有反应中心环，并有一个在P1和P1之间可被靶酶剪切的位点。因其活性中心必有1个丝氨酸残基，所以被称为丝氨酸蛋白酶抑制分子。Serpin是成员最多、分布最广、功能多样的蛋白酶抑制分子家族，目前在人类、动物、植物、细菌和病毒中已有超过1 500名成员陆续被发现。因它们的活性部位都含有His、Asp和Ser，具有相同的催化机制，但它们与反应底物结合部位的差异又决定了其专一性。Serpin抑制丝氨酸蛋白酶的机制是一旦与靶蛋白结合，Serpin发生构像改变，与靶蛋白酶形成紧密复合物，两者均失活，且反应不可逆，因此Serpin被称为“自杀性”抑制剂。

Serpin可分为2种不同的类型，即典型的抑制剂和非经典的抑制剂。丝氨酸蛋白酶抑制剂和其靶蛋白酶之间的相互作用与底物结合相似，并且结合环中单个肽键的切割导致丝氨酸蛋白酶抑制剂的构象变化。典型的抑制剂通过暴露的凸起的结合环结合酶，对接到导致蛋白酶失活的蛋白酶的活性位点。随后典型抑制剂通过其N末端片段与靶蛋白酶相互作用，这是活性位点外的二级相互作用，以增强识别的亲和力、速度和特异性[12]。

2 蜱 Serpin的多重功能

目前，在蜱中报道的约有120种Serpin分子[13]。波特及其同事通过在钝眼蜱属Amblyommamaculatum转录组中查找同源丝氨酸蛋白酶分子，发现了32个Serpin分子，除此之外,至少50种丝氨酸蛋白酶抑制分子在Amblyommasculptum[13]，36种丝氨酸蛋白酶抑制分子在Ixodesricinus的转录物被发现[14-15]。最近还报道了Hyalommaexcavatum唾液组织中10种不同的丝氨酸蛋白酶转录物[16]，显示了其具有物种保守和特异性。Serpin在P1位点具有碱性或极性不带电荷的氨基酸残基保守性[17]。近年来，对蜱的基因组和转录组学研究，揭示了蜱体高丰度的Serpin编码基因。例如，相比3 100 Mbp基因的人类基因组编码36个Serpin基因，2 100 Mbp的肩突硬蜱基因组却编码45个Serpin基因[12]。迄今为止，通过高通量测序技术、基因克隆和生物信息学分析等手段，已在10多个蜱种发现Serpin分子编码基因，如具尾扇头蜱、美洲花蜱、长角血蜱和篦子硬蜱等。尽管确定的转录物数量很多，但只有少部分Serpin功能被深入探究。

与小分子量的可逆性结合的丝氨酸酶抑制分子(如Kunitiz-type serine protease inhibitor)相比，Serpin分子作用快速高效。大部分Serpin都表现出蛋白酶抑制剂活性，在多种生理过程中发挥作用，包括食物消化，血液凝固，病原体传播，炎症反应和免疫应答，部分人类Serpin还具有激素转运、分子伴侣和肿瘤抑制功能[18]。对于一些节肢动物Serpin分子的研究表明，它们在调节内源性蛋白酶平衡、先天性免疫反应、发育和生殖等方面具有重要作用。

2.1 Serpin在免疫上的作用

研究发现节肢动物丝氨酸蛋白酶主要有免疫和止血功能，并且其主要通过血淋巴参与免疫调节。此外，在吸血节肢动物中，丝氨酸蛋白酶还可直接影响到宿主的免疫调节。事实上，已证实几种昆虫丝氨酸蛋白酶抑制分子起到抗补体蛋白和免疫抑制剂作用[11]。作为丝氨酸蛋白酶含量丰富的蜱，它们的功能之一就是调节宿主免疫系统。

篦子硬蜱免疫抑制剂(Ixodesricinussalivary serpin，Iris)是第1个对宿主免疫防御机制有影响而被命名的蜱Serpin分子。Iris具有3个显著的特点：①Iris具有抑制T细胞和脾细胞增殖并改变外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMC)来源的细胞因子分泌水平的功能；②Iris显示抗凝血活性，包括凝血和纤维蛋白溶解抑制；③Iris可结合于细胞/巨噬细胞并抑制TNF的分泌[19]。

微小扇头蜱丝氨酸蛋白酶抑制分子3(Rhipicephalusmicroplusserine protease inhibitor 3， RMS-3)主要在微小扇头蜱雌性成蜱的唾液腺中表达。 用蜱抗血清和易感的牛血清进行rRMS-3和预测的B细胞表位的免疫学识别测试，发现只有来自蜱抗性牛的血清识别B细胞表位AHYNPPPPIEFT(Seq7)。在酵母中表达重组RMS-3，制备的蜱抗性牛血清在ELISA筛选中表现出较高的识别能力。结果表明，RMS-3高度特异性地分泌到蜱咬伤部位。用抗AHYNPPPPIEFT绵羊血清的仪器喂养导致微小扇头蜱的繁殖能力降低81.16%[20]。

2.2 Serpin在炎症反应上的作用

Iris在炎症反应上也起到重要作用，可诱导Th2型反应并抑制促炎细胞因子的产生。然而该蛋白质的抗炎特性是通过其外部结构域介导，而与其蛋白水解活性无关。

篦子硬蜱(IRS-2)是第2个鉴定的蜱丝氨酸蛋白酶抑制剂，其特征在于IRS-2在其P1中含有的丝氨酸可通过晶体结构确认[9]。IRS-2显示对肥大细胞胃促胰酶和组织蛋白酶G的抑制特异性，两种蛋白酶参与炎症反应，其抗炎功能通过体内爪水肿试验证实，其中IRS-2显著降低治疗动物中的爪肿胀和嗜中性粒细胞募集[9]。此外，IRS-2抑制树突状细胞中促炎细胞因子IL-6的产生和辅助T细胞中IL-6依赖性JAK/STAT3信号传导受损，抑制促炎Th17细胞的成熟。 IRS-2还抑制由组织蛋白酶G诱导的血小板聚集，但对其他诱导剂如胶原或花生四烯酸衍生物没有明显抑制功能[9]。

RmS-3、RmS-6和RmS-17在微小扇头蜱唾液腺中表达，现已有数据证实酵母表达的rRmS-3、rRmS-6和rRmS-17是促炎症和促凝血蛋白酶的抑制剂。rRmS-3对糜蛋白酶和组织蛋白酶G的抑制化学指数(stoichiometry of inhibition，SI)为1.8和2.0，胰腺弹性蛋白酶SI高于10，rRmS-6抑制胰蛋白酶SI为2.6，糜蛋白酶和纤溶酶SI高于10，而rRmS-17分别抑制胰蛋白酶，组织蛋白酶G，胰凝乳蛋白酶，其SI分别为1.6、2.6、2.7[10]。另外，RRMS-6/RRMS-17与胰蛋白酶，rRmS-3/rRmS-17与组织蛋白酶G和rRmS-3与胰凝乳蛋白酶之间形成不可逆复合物，这与抑制性丝氨酸蛋白酶抑制剂的典型机制是一致的。胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶在神经系统和上皮组织中表达，而胰蛋白酶样丝氨酸蛋白酶是这些部位是最主要的蛋白酶受体(recombinant protease activated receptor 2，PAR2)激活剂，即是皮肤中的炎症和疼痛神经原性的重要因子。因此，蜱喂养期间注射胰蛋白酶样抑制剂如RmS-6、RmS-17会导致叮咬部分发生炎症反应。而中性粒细胞作为免疫细胞发挥重要作用，而rRmS-3和rRmS-17也可以有效地抑制中性粒细胞[10]。

2.3 Serpin在抗凝血上的作用

丝氨酸蛋白酶抑制剂已显示具有调节血液凝固的功能，涉及酚氧化酶系统在昆虫中激活，而其抑制分子在调节血液凝固方面发挥着巨大功能，除上文提到的IRS-2外，美洲花蜱丝氨酸抑制分子6(Amblyommaamericanumserpin 6， AamS6)、美洲花蜱丝氨酸抑制分子19(Amblyommaamericanumtick saliva serine protease inhibitor 19，AAS19)等也具有重要作用。

AamS6可通过以剂量依赖的方式抑制丝氨酸蛋白酶胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶、胃促胰酶和半胱氨酸蛋白酶木瓜蛋白酶。AamS6还可以抑制血小板聚集和延迟血浆凝血时间，表明这种Serpin分子促进血液供应，但是补体激活途径没有受到影响[10]。

AAS19是一种已被证明可以抑制8种凝血因子中5种的抗凝血剂。赤酵母表达的重组rAAS19对胰蛋白酶、纤溶酶、凝血因子的活性(f)Xa和Xia的化学剂量抑制(SI)分别为5.1、9.4、23.8和28。类似于典型的Serpin分子，重组rAAS19分子与胰蛋白酶、fXa和fXIa形成不可逆复合物。fXIIa被抑制82.5%，凝血酶(fIIa)、fIXa、糜蛋白酶和类胰蛋白酶受到14%～29%抑制。AAS19抑制凝血酶，但不抑制组织蛋白酶G活化的血小板聚集。在抗凝血方面，在再钙化和凝血酶时间测定中，凝血时间延长达250 s，活化时间延长40 s[3]。AAS19 RNA干扰后将导致蜱的血液摄入量减半，形态发生变化[4]。 在用AAS19免疫的兔子中，蜱血液摄取更快，但总吸血量降低，并且导致蜱产卵能力受损[4]。

在血液凝固测定中，rRmS-17在再钙化时间测定中将血浆凝固延迟60 s，而rRmS-3和rRmS-6没有任何影响。rRmS-6能抑制因子Xa，因子XIa且SI高于10，而rRmS-17分别抑制纤溶酶和因子XIa，SI为3.4和9.0。在血液凝固测定中，rRmS-17在再钙化时间测定中将血浆凝固延迟了60 s，而rRmS-3和rRmS-6没有任何作用。与抑制剂功能分析数据一致，2.0 mmol/L rRmS-3和rRmS-17以剂量响应方式分别抑制组织蛋白酶G-激活的血小板聚集，分别高达96%和95%[21]。

RmS-15是存在于微小扇头蜱唾液中的重要的抗止血分子，是成功进食所必需的。用动力学测定和体外分析酵母中表达的RmS-15。进行抑制酶测定显示RmS-15化学计量抑制(SI)为1.5并且具有高抑制亲和力的凝血酶。在再钙化时间测定中测定的RmS-15以剂量依赖性方式延迟血浆凝血。蜱感染后第28天，ELISA检测蜱抗性和敏感性牛中观察到抗体滴度极显著升高(P<0.001)。该数据表明RmS-15与蜱喂养部位的宿主免疫系统直接接触[20]。本研究有助于了解寄生虫与宿主相互作用期间微生物蛋白酶的生物学功能，有助于设计未来创新疫苗的研发。

IxscS-1E1是在肩突硬蜱唾液腺发现的一种丝氨酸蛋白酶抑制分子，研究表明酵母表达重组IxscS-1E1(rIxscS-1E1)可以将凝血酶和胰蛋白酶捕获在SDS热稳定复合物中，并以剂量依赖方式降低2种蛋白酶的活性[5]。凝血可以通过3条途径激活,即外部、内部途径及当形成纤维蛋白凝块时达到共同途径。体外试验中血浆凝血酶原时间(prothrombin time,PT)、活化的部分凝血活酶时间(activated partial thromboplastin time，APTT)和凝血酶时间(thrombin time，TT)常规用于探究蜱唾液蛋白对外源性、内源性和共同的血液凝固活化途径的影响。结果表明，rIxscS-1E1影响内源途径和共同途径，但不影响外源途径[5]。其通过在蜱-宿主界面处抑制凝血酶、胰蛋白酶和其他未知的胰蛋白酶样蛋白酶的作用来介导其抗凝血和潜在的炎症功能。

镰形扇头蜱丝氨酸蛋白酶抑制分子1、2(RhipicephalushaemaphysaloidesSerpin1、2，RHS-1和rRHS-2)的抗凝血活性测定显示,在PT测定中，与对照相比，rRHS-1和rRHS-2都不显示任何抗凝作用。在APTT试验中，当rRHS-1浓度高于1.6 μmol/L时，凝血时间显著长于对照组，rRHS-1以剂量依赖的方式延长哺乳动物血浆的凝血时间，对凝血酶活性最大抑制率可达到65.5%[22]。

研究发现，蛋白Z依赖性蛋白酶抑制剂(protein Z (PZ)-dependent protease inhibitor ，ZPI)是一种血浆丝氨酸蛋白酶抑制剂，可在蛋白质Z(PZ)、带负电荷的磷脂和Ca2+存在下快速灭活因子Xa(fXa)和(FXa)和XIa(FXIa)。而抗凝血酶(antithrombin ，AT)作为具有调节血液凝固的另一种丝氨酸蛋白酶抑制剂，对所有凝血蛋白酶均显示出抑制作用，同时也是凝血因子IXa(FIXa)的唯一生理抑制剂[6]。

2.4 Serpin在病原体传播上的作用

Mulenga等提出由于内肽酶和丝氨酸蛋白酶抑制剂在哺乳动物体内平衡维持中起关键作用，所以假设蜱通过丝氨酸蛋白酶抑制剂来破坏宿主的平衡，促进蜱寄生，势必会对蜱携带病原体的传播造成一定影响。近来一些有关Serpin在病原体传播方面的相关文献也做了证实。以伯氏疏螺旋体为例，Serpin对伯氏疏螺旋体感染起到积极作用。伯氏疏螺旋体通过在其表面上结合蜱C1型丝氨酸蛋白酶抑制剂，在其感染时可以起到抑制炎症浸润部位，从而抑制补体活化[7]，起到促进病原体传播的作用。

IxodespersulcatusSchulze Serpin 1 即Ipis-1，作为Iris同源物在Ixodespersulcatus的唾液腺中被鉴定，它是日本莱姆病病原体的特异性载体。通过制备作为兔IgG Fc融合蛋白(Ipis-1-Ig)在COS-7细胞中表达的重组Ipis-1。细胞增殖测定和ELISA检测IFN-γ显示Ipis-1-Ig抑制牛外周血单个核细胞(PBMC)的增殖和IFN-γ产生。值得注意的是，即使CD14+T细胞耗尽，Ipis-1-Ig也显示抑制了牛PBMC的细胞增殖和IFN-γ产生[8]，这表明Ipis可以直接与T细胞相互作用并抑制其功能。总之，Ipis-1可以通过抑制免疫细胞的功能，而建立适合于蜱吸血和病原体传播的环境。

2.5 在消化功能上的研究进展

近期，从中国南方优势硬蜱镰形扇头蜱中克隆鉴定了2个Serpin分子，命名为RHS-1和RHS-2，结构和酶活研究证明RHS-2为胰凝乳蛋白酶样(chymotrypsin-like)丝氨酸酶抑制分子，蜱丝氨酸蛋白酶抑制分子(Serpin)是一类抗蛋白酶分子，其在消化上的作用主要表现在相关蛋白酶的抑制调控，主要表现在对丝氨酸蛋白酶、半胱天冬酶与一些半胱氨酸蛋白酶等具有消化作用的蛋白酶的抑制上。

丝氨酸蛋白酶是生物中普遍存在的酶，从细菌到哺乳动物，它们在很多已知的生物过程中发挥着重要作用。除了一些关键的生理作用外，蛋白酶还可进行无限次的水解反应以分解蛋白质，这种蛋白水解活性可能对生命系统存在潜在的危险。因此，蛋白酶活性必须严格和精确控制。调节蛋白酶过度活性有几种不同的机制。最有效和直接的机制是通过蛋白酶抑制剂灭活蛋白酶。丝氨酸蛋白酶抑制剂(SPIs)已被广泛研究。

许多抑制型Serpin 作用于胰凝乳蛋白酶等丝氨酸蛋白酶类。这类弹性蛋白酶在其催化位点都有1个亲核的丝氨酸残基，还有一些Serpin能抑制其他类型的蛋白酶，由此被称为跨膜蛋白抑制剂。某些Serpin作用于半胱氨酸蛋白酶位点是亲核的半胱氨酸残基，但化学性质是相似的，Serpin也是以相似的方式抑制这2类酶，如植物的Serpin能抑制金属半胱天冬酶和木瓜蛋白酶等半胱氨酸蛋白酶的活性。

近十几年以来，参与血液消化的半胱氨酸蛋白酶和天冬氨酸蛋白酶，在若干种蜱中已经完成基因克隆及蛋白纯化和酶活测定[1]。寄生虫中存在的半胱氨酸蛋白酶主要分为两个大族，即CA族(clan CA)和CD族(clan CD)。在寄生虫的相关研究报道，也证实了半胱氨酸蛋白酶参与寄生虫的重要生理过程，在其生活史中有着不可或缺的重要作用。对于体表吸血的节肢动物而言，半胱氨酸蛋白酶参与消化、发育、组织稳态等相关的各种生理过程。大多数的肽酶属于半胱氨酸蛋白酶、木瓜蛋白酶超家族。

半胱氨酸蛋白酶在蜱生活史中发挥着至关重要的作用，主要涉及的有组织蛋白酶、天冬酰胺内肽酶、半胱天冬氨酸蛋白酶以及自噬蛋白酶等，参与蜱血液消化、胚胎发育、天然免疫等关键性生理活动，对蜱稳态的维持及生活史的完成起到必不可少的作用。

3 Serpin分子的应用和展望

3.1 抗蜱疫苗

对宿主抗蜱虫感染的免疫作用是目前使用最广泛的替代蜱控制方法，使用的杀蜱剂具有严重的局限性。蜱虫科研的重点是鉴定，克隆和体外生产重组蜱疫苗候选抗原。目前已验证了一些由寄生虫编码的serpin超家族成员在哺乳动物抗疟原虫防御模型中的作用，通过在宿主上应用serpin让抗蜱疫苗开发成为了可能。丝氨酸蛋白酶抑制剂可明显影响许多细胞内途径，从而损害宿主免疫细胞的功能。

通过对AAS19的RNAi发现，试验组的蜱吸血量为对照组的50%，在孵化期间，100%的蜱在形态上发生变化。rAAS19与TiterMax Gold佐剂各500 μg混合后接种具有高度的免疫原性可诱发的抗体滴度超过1∶320 000，将蜱接种到免疫动物，发现第一次接种的蜱吸血量明显减少，而第二次接种蜱到免疫动物发现60%的蜱不产卵。无疑rAAS19可作为抗蜱疫苗的潜在组成部分。

用rRAS-1和rRAS-2的组合对牛进行疫苗接种显示出了明显的蜱保护性免疫，导致若蜱饱血率降低61.4%，成年雌性和雄性蜱的死亡率分别提高28%和43%。这是使用两种不同serpins组合的抗蜱疫苗试验的第一份报告。诱导蜱病理学死亡的抗体反应效果一直很好，故抗rRAS-1和rRAS-2抗体成为防御感染的防御机制的重要组成部分。推测组合诱导抗蜱疫苗具有充分的可行性。

通过测定RHS-1和RHS-2RNAi蜱24 h上体率、附着时间和充血蜱体重。与萤光素酶注射蜱相比两者均有明显的抑制效果。dsRNA组的24 h上体率和充血率分别为RHS-1为42.5%、23.34%、RHS-2为35%、11.67%，对照组为71.67%和35.8%[22]。这表明在RHS-1或RHS-2基因破坏后，蜱的血液供应受到显著影响。

长角血蜱丝氨酸蛋白酶抑制分子2(serpin from ixodid tick haemaphysalis longicornis 2， HLS2)是一种蜱血淋巴特异性表达的丝氨酸蛋白酶抑制剂。活化的部分凝血酶活时间和凝血酶抑制试验显示重组HLS2(rHLS2)表现出延长凝血时间和抑制凝血酶活性。接种具有rHLS2疫苗的兔子针对蜱具有显著的保护性免疫，导致若蜱和成蜱的死亡率分别为44.6%和43.0%[23]。这些结果表明，rHLS2可能是作为抗蜱疫苗组分的重要候选者。

在长角血蜱中除发现HLS2外，在其中肠部位还检测到另一种丝氨酸蛋白酶抑制剂HLS1。用原核表达重组HLS1(rHLS1)的疫苗接种兔子，导致喂养的若蜱和成蜱的死亡率分别为43.9%和11.2%[23]。然而蜱唾液的多克隆兔抗体与rHLS1无反应，表明天然HLS1在蜱喂养期间未分泌到宿主中。rHLS1的发现也为抗蜱疫苗的研发提供了可能。

3.2 抗凝血制剂

除上述功能外，Serpin分子还可以干扰细胞外蛋白水解，从而抑制凝血。这些活动发生在附着部位，导致局部免疫抑制和血凝抑制。值得注意的是，不同的抑制剂可以通过靶向相同途径、不同途径或不同的组分而引起相似的表型。相反，对于单个抑制剂通常观察到多于一种效应。单抑制剂多功能，多种抑制剂相同功能可能是蜱与其宿主长期共同进化过程中药物开发的策略。

研究表明，rAAS19在治疗凝血障碍方面是潜在药物。肝素广泛用于治疗和预防血液凝固性疾病，如防止血栓的形成。但其除了由于意外服用过量引起的潜在毒性外，还使患者处于危险，并诱导血小板减少症，导致免疫系统介导的严重并发症，威胁生命安全。据报道发生血小板减少的重症患者高达58%。基于rAAS19与肝素相似的作用位点，且研究发现肝素将与rAAS19形成复合物[4]，可以使用较少的肝素达到显着的血浆凝固延迟效果，表明这个分子在抗凝治疗上具有很大的潜力。

IRS-2可以抑制组织蛋白酶G和凝血酶诱导的血小板聚集的能力，说明外寄生物蛋白的药理作用和靶特异性。IRS-2的严格特异性和生物活性与其结构的知识结合可以作为未来药物应用发展的基础。

3.3 药物靶点

毫无疑问，从寄生层面而言，蜱唾液分泌有利于蜱虫，对宿主有害。从这个角度来说，Serpin是一个开发抗蜱疫苗和蜱控制策略的重要研究领域。蜱丝氨酸蛋白酶抑制剂有助于宿主中病原体的建立。基于这个原理活化纤溶酶原激活系统与上调血清抑制因子PAI-2对勃氏疏螺旋体感染的起到促进作用。感染的促进是由于直接增强伯氏疏螺旋体传播和从抑制炎症浸润到暴露部位。伯氏疏螺旋体显示其表面上结合宿主serpin-C1抑制剂，从而抑制补体活化[7]。

Serpin分子的典型作用为血液中蛋白水解级联的结构单元，中性粒细胞、肥大细胞、自然杀伤细胞和细胞毒性T细胞均产生丝氨酸蛋白酶，负责细胞外基质重塑、微生物杀伤、细胞因子激活和通过蛋白酶激活受体的信号传导，或白细胞的化学吸引。作为许多过程的监管者，Serpin分子通常有助于疾病病症。其中中性粒细胞蛋白酶，即组织蛋白酶G，弹性蛋白酶和蛋白酶3在中性粒细胞抗微生物活性中起关键作用，并且有助于清除一些病原体[24]。这些蛋白酶的含量发生变化时，导致多种肺部疾病、血管炎、类风湿性关节炎等。肥大细胞中的几种丝氨酸蛋白酶，包括胃蛋白酶和类胰蛋白酶已被证明参与腹主动脉瘤的发病机制和动脉粥样硬化。由于丝氨酸蛋白酶的这些多样化和临床相关的作用，它们作为治疗靶点的潜在用途正被科学界深入讨论[25]。蜱表达大量具有不同特异性的丝氨酸蛋白酶抑制剂，可用于治疗上述蛋白酶表达异常的新药。

Th17细胞构成CD4 T淋巴细胞亚群，在抵御细胞外细菌和真菌方面发挥关键作用。Th17细胞过度增殖与许多严重的自身免疫性疾病有关，如人类银屑病、类风湿性关节炎、多发性硬化症、炎症性肠病、哮喘，以及一些细菌和真菌感染。Th17亚型参与具有严重破坏性细菌的发育。已证实其与莱姆病患者的关节炎发生也有密切联系。IRS-2除在抑制Th17淋巴细胞的成熟上发挥重要作用，丝氨酸蛋白酶抑制剂超家族的蛋白质还通过抑制IL-6/STAT-3信号传导途径参与基本的生物学过程，例如凝血、补体活化、纤维蛋白溶解、血管生成、炎症和肿瘤抑制。显而易见，IRS-2被描述为许多药物应用中的前瞻性分子。

除此之外，Serpin分子也在抗肿瘤方面具有重要作用，典型代表为上述提到的Iris。Iris与外周血单个核细胞相互作用的机制表明其可以与单核细胞/巨噬细胞作用，并有抑制其分泌TNF-α的能力，并且发现重组Iris分子在抗内毒素休克中发挥重要作用[18]。

综上所述，Serpin分子是在生物体广泛分布，具有多重生物学功能的一类重要蛋白。蜱源Serpin分子的生物学功能研究相当有限，初步证实它们在免疫、血液凝集、病原体传播等方面具有重要作用，但其具体作用机制还缺少深入研究。