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胞外组蛋白(也称为循环组蛋白)是细胞在损伤、压力或死亡状态下释放的一种具有细胞毒性的物质,在脓毒症、类风湿性关节炎、急性肺损伤等多种疾病的发生发展中起关键作用。但由于缺乏合适的标准品,至今无法对患者体内的胞外组蛋白进行精确定量,导致多种感染性疾病无法根据血浆组蛋白含量对疾病进行精确分级,也无法据此合理用药。本研究用大肠杆菌表达单体变性组蛋白H3和H4,亲和纯化后用梯度稀释和透析方法,可以得到复性的组蛋白单体H3、H4以及H3/H4复合物。通过对蛋白质在纯化过程中稳定性的比较,我们发现H3/H4复合物较单体更为稳定,以同二聚的四聚体形式稳定存在。以该复合物(50μg/m L)处理内皮细胞HUVEC,细胞存活率约为20%,与小牛胸腺组蛋白(200?g/m L)的毒性类似。该复合物引起的细胞毒性可被人血清白蛋白以浓度依赖的形式(0.625 mg/m L?10 mg/m L)缓解,提示其构象基本正确,且组蛋白与白蛋白之间存在某种方式不确定的相互作用。因此,重组组蛋白H3/H4复合物可以作为精确定量组蛋白的标准品,若提高抗体灵敏度可扩大其应用范围,对基于组蛋白含量的疾病分级和组蛋白毒性机制的研究均有应用价值。在此基础上,本研究使用组蛋白H3/H4复合物作为药物对HUVEC进行低剂量长时间处理并发现,不同于高剂量短时间内组蛋白引起内皮细胞发生焦亡,低剂量长时间的组蛋白处理可以诱导内皮细胞发生持续的细胞死亡,caspase3的活化提示这种细胞死亡方式可能为细胞凋亡。此外利用细胞死亡相关抗体芯片检测长时间处理下的HUVEC细胞裂解液发现,组蛋白的内皮毒性可能与Akt等通路相关。对细胞形态和活性的多项测定提示10μg/m L H3/H4的剂量较为接近脓毒症等重症感染性疾病中患者体内胞外组蛋白的真实剂量,这一发现能为临床感染性疾病中组蛋白毒性的作用机制研究提供依据。