張文夷昝麗霞孟燁高寧杜小平付靜燕飛
(1.陜西理工大學生物科學與工程學院,陜西 漢中 723000;2.陜西理工大學茶葉種植與加工研究所,陜西 漢中 723000;3.陜西省“四主體一聯合”茶產業校企聯合研究中心,陜西 漢中 723000;4.安康市富硒產品研發中心,陜西 安康 725000)
肝臟是人體重要的代謝器官,全球每年約有2萬人死于肝病,其致病因素包括酒精、藥物和病毒感染等。肝損傷不僅對機體代謝功能造成影響,還能引發肝炎、肝硬化甚至肝癌,嚴重威脅人體健康[1]。因此,尋找安全高效的保肝方法成為當前研究的熱點之一。據統計,中國超過1/5的人口患有不同形式的肝病,肝病藥物消費已居全球首位,但治療肝損傷的藥物數量少,胃腸道副作用明顯,相關治療藥物亟待開發[2]。生物活性肽作為一類具有特定生物功能的小分子肽廣受關注。研究表明,生物活性肽具有抗氧化、抗炎、抗纖維化等多種生物活性,對肝臟具有一定保護作用,能促進肝細胞修復和再生,為肝臟疾病的治療提供了新的方向[3]。本文旨在對生物活性肽肝損傷的保護作用進行綜合梳理,以期為肝損傷的預防和治療提供新的思路和方法。
生物活性肽能激活酒精代謝酶活性加快酒精在肝臟的代謝速率。王蕓[4]研究發現,600mg·kg-1扇貝酶解肽能有效降低小鼠醒酒時間,顯著增強小鼠肝臟乙醇脫氫酶(ADH)和乙醛脫氫酶(ALDH)活力,對急、慢性酒精肝損傷均有治療作用。生物活性肽可以通過增強內源性抗氧化物酶活性、降低炎癥反應減輕肝損傷程度。劉睿等[5]研究表明,人參低聚肽能提高大鼠肝組織中SOD、GSH、GSH-Px活性,調節體內自由基平衡,實現對急性酒精肝損傷的保護。此外,蔡轉章[6]表明豆粕肽能顯著降低酒精誘導的肝損傷中CYP2E1、IL-6、TNF-α等炎癥因子含量。其他來源的生物活性肽,如銀杏葉肽、玉米肽和魚皮低聚肽,對酒精性肝損傷也有顯著的治療作用[7-9]。
王予菲[10]等建立了CCl4誘導的細胞損傷模型,以驗證海葵寡肽在肝損傷背景下的潛在保肝作用,結果表明,200μg·mL-1海葵寡肽使細胞增殖率提高到40.4%,細胞形態恢復到正常細胞。Liu等[11]發現,富硒大豆肽能抑制肝臟α平滑肌肌動蛋白(α-SMA)合成,增加基質金屬蛋白酶9(MMP9)的mRNA表達量,提高肝細胞存活率,并通過抑制肝星狀細胞活化來緩解肝纖維化。
呂正兵等[12]研究發現,灌胃15mg·kg-1的鯊魚肽能顯著降低(乙酰氨基酚)APAP誘導的肝損傷小鼠血清中的轉氨酶含量,保護肝臟線粒體結構和形態的完整性。王月振[13]研究表明,厚殼貽貝肽在體外表現出良好的抗氧化和抗炎作用,能顯著降低細胞內活性氧自由基和炎癥因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)的含量,對APAP誘導的人肝癌細胞HepaRG損傷具有保護作用。張良等[14]研究表明,人工合成精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)活性肽能改善(環磷酰胺)CTX對HL7702細胞生長的抑制作用,并顯著拮抗細胞凋亡。
除上述常見肝損傷外,生活活性肽對熱應激、金屬暴露、睡眠剝奪等因素導致的肝損傷也具有治療效果。Chen等[15]研究發現,西瓜籽肽可減少活性氧(ROS)積累,減輕熱休克反應。趙棟皓等[16]研究發現,羊骨膠原肽與鎘的螯合率達到47%,表明肽能降低肝內鎘殘留。Ju等[17]研究表明,80mg大豆肽與20μg·mL-1AlCl3螯合率達到95%,顯著高于大豆蛋白,同時大豆肽能減輕慢性鋁中毒引起的氧化應激。易沖[18]研究表明,鰹魚肽能恢復小鼠生物鐘基因表達震蕩周期正常化,改善睡眠不足引起的肝損傷。
氧化應激在肝損傷的發生和發展過程中起著至關重要的作用,生物活性肽可以增強內源性抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT、POD)的活性[19]。其能通過調控Kelch樣環氧氯丙烷蛋白-1(Keap1)-核因子E2相關因子2(Nrf2)-抗氧化反應元件(ARE)信號通路,減少肝細胞氧化應激損傷。蜂毒溶血肽、厚殼貽貝寡肽、短肽(Pro-His-Pro,PHP)、三斑海馬肽均能通過激活該通路,上調Nrf2、Keap1基因和蛋白表達水平,進而調控下游SOD、CAT和GSH的表達[20-22]。除此之外,沉默信息調節因子1(SIRT1)/叉頭框蛋白O1(FoxO1)通路也與氧化應激密切相關,司華新[23]研究發現,美蠊小肽可以增加小鼠肝臟中SIRT1基因和蛋白的表達量,降低FoxO1基因和蛋白的表達量,從而對CTX造成的肝損傷起到保護作用。
Bcl-2家族蛋白是控制線粒體相關的凋亡因子釋放的主要調節蛋白,根據其作用可以分為抗凋亡蛋白(Bcl-2、BclXL)和促凋亡蛋白(Bax、Bad、Bim)。促凋亡蛋白能介導線粒體外膜通透性,當線粒體通透性增加,細胞色素C進入細胞質促進Caspase-9激活,啟動Caspase連鎖反應,從而導致細胞凋亡。綠測花海葵肽、羊骨膠原肽、玉米肽均能通過下調Bax、Caspase-3、Caspase-9,促進Bcl-2基因及蛋白表達水平,抑制肝細胞凋亡。此外,研究發現,鯊肝肽能抑制Fas基因表達,達到抗肝細胞凋亡的作用[12]。富硒大豆肽[24]能通過調節外源性通路TNF-α/Casp3抑制L-O2細胞凋亡。
生物活性肽能降低受損肝細胞中炎癥因子(IL-6、IL-12、IL-1β、IFN-γ、TNF-α、iNOS)的含量,增加抑炎因子(IL-4、IL-10)的表達。NF-κB信號通路是調控炎癥的重要通路,通常NF-κB、p65與IκB相互作用保存在細胞質中,當IκB磷酸化,致炎因子p-p65解離出來,進入細胞核,與DNA結合,促進下游炎癥基因表達[25]。羊乳乳清蛋白寡肽和紅頭蝦肽可以抑制該通路,減少小鼠體內炎癥因子表達,發揮抗炎作用,達到保肝效果[26,27]。
2.4.1 分子量與保肝活性的關系
王越[28]研究表明,1-3kDa苦蕎活性肽對過氧化氫建立的HepG2細胞氧化應激模型有更好的保護作用。此外,200-3kDa的貝類肽其鮮甜味氨基酸占總氨基酸的53.5%,且能更有效降低體內脂質過氧化產物堆積,改善肝細胞損傷[29]。綜上所述,小分子生物活性肽的保肝活性更強,可能與其具有更多的活性位點,且易于進入靶器官參與生理代謝調節有關。
2.4.2 氨基酸組成與保肝活性的關系
生物活性肽中的疏水氨基酸(Ala、Val、Leu、Ile、Pro、Met)能增加多肽與脂質靶的相互作用,有利于增強機體抗氧化效果,達到保肝護肝效果[30]。此外,與芳香族氨基酸不同支鏈氨基酸(BCAA,Leu、Ile、Val)主要通過骨骼肌代謝,不會給肝臟帶來代謝負擔,且更容易被腸道選擇性肽載體吸附轉運進入血液,從而高效進入肝臟,表現出更強的保肝活性。
生物活性肽通過減少機體氧化應激和抑制炎癥反應等機制,對不同類型的肝損傷均表現出顯著的保護作用,包括酒精性肝損傷、化學性肝損傷、藥物性肝損傷、免疫性肝損傷以及其他誘發性肝損傷。同時,生物活性肽發揮其保肝作用通常還與分子量大小、氨基酸組成等密切相關。綜上,生物活性肽作為一種潛在的肝保護劑,對于預防和治療肝損傷具有重要的臨床意義。然而肝損傷致病機理復雜,各機制之間交互影響,其具體的作用機制和構效關系仍需要進一步深入研究。后期研究可以從代謝組學、臨床醫學等多角度、深度挖掘其價值,從而為生物活性肽的實際應用提供可靠的理論依據。