近日，細胞出版社（Cell Press）發布了關于2021年中國科學家在Cell Press旗下期刊的研究性論文的回顧性分析結果，展示了該年度中國在科學研究活躍度、學術影響力、開放共享等多個方面的優異表現，中南大學湘雅三醫院教授呂奔科研團隊的研究論文“Heparin prevents caspase-11-dependent septic lethality independent of anticoagulant properties”入選生命科學領域“細胞出版社2021中國年度論文”。
2021年，共有914篇第一完成單位為中國機構的研究論文發表在細胞出版社旗下期刊上，經期刊編輯提名、第三方專家委員會的獨立評審，并綜合論文下載量、引用量和領域內突破性等權衡標準，細胞出版社從中評選出了生命科學領域、物質科學領域、醫學領域、交叉學科領域“細胞出版社2021中國年度論文”共35篇。
膿毒癥是感染誘發的嚴重并發癥，定義為感染誘發的有害免疫反應引起的危及生命的多器官功能障礙。2018年，呂奔科研團隊研究發現，在膿毒癥中，肝細胞釋放的HMGB1蛋白作為分子伴侶能將血循環中的內毒素（LPS）轉運至細胞漿中，從而活化了LPS的細胞漿受體—Caspase-11并造成臟器衰竭和死亡。2019年，該團隊進一步闡明了膿毒癥中Caspase-11過度活化導致臟器衰竭和死亡的重要機理——彌散性血管內凝血（DIC）。
基于上述發現，呂奔團隊在篩選HMGB1-Caspase-11途徑抑制劑的過程中，發現了肝素能高效且有選擇性地抑制Caspase-11的活化。該團隊于2021年2月在Cell子刊Immunity上以“Heparin prevents caspase-11-dependent septic lethality independent of anticoagulant properties” 為題發表研究性論文，闡述了肝素在膿毒癥中能通過抑制Caspase-11的活化防止臟器損傷、DIC發生和死亡，為今后膿毒癥的防治提供了新的思路。
肝素（Heparin）是哺乳動物內源性的多糖分子，也是臨床上常用的抗凝藥物。呂奔團隊在篩選HMGB1-Caspase-11途徑抑制劑的過程中，發現在內毒素血癥和膿毒癥疾病模型中，小劑量肝素的應用能有效阻斷Caspase-11介導的免疫反應、臟器損傷和死亡，而對Caspase-11非依賴的炎癥因子（如TNF, IL-6等）的釋放無明顯影響。
隨后，該團隊通過使用化學修飾的方法合成了無抗凝活性肝素（non-anticoagulant heparin, NAH），進一步分離了肝素的抗凝作用和抗炎作用。與普通肝素相比，無抗凝活性肝素（NAH）在內毒素血癥和膿毒癥模型中能同樣高效的阻斷Caspase-11介導的免疫反應、臟器損傷、DIC形成和死亡，且對凝血相關指標沒有明顯影響，有效避免了因抗凝作用而導致的出血風險，將進一步提高其臨床使用的安全性。據悉，目前肝素治療腹部感染所致膿毒癥的臨床研究已注冊并正在開展多中心研究工作。
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