張文夷昝麗霞孟燁高寧杜小平付靜燕飛
(1.陜西理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 漢中 723000;2.陜西理工大學(xué)茶葉種植與加工研究所,陜西 漢中 723000;3.陜西省“四主體一聯(lián)合”茶產(chǎn)業(yè)校企聯(lián)合研究中心,陜西 漢中 723000;4.安康市富硒產(chǎn)品研發(fā)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(jī)體代謝功能造成影響,還能引發(fā)肝炎、肝硬化甚至肝癌,嚴(yán)重威脅人體健康[1]。因此,尋找安全高效的保肝方法成為當(dāng)前研究的熱點之一。據(jù)統(tǒng)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(shù)量少,胃腸道副作用明顯,相關(guān)治療藥物亟待開發(fā)[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(guān)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(hù)作用,能促進(jìn)肝細(xì)胞修復(fù)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(hù)作用進(jìn)行綜合梳理,以期為肝損傷的預(yù)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(fā)現(xiàn),600mg·kg-1扇貝酶解肽能有效降低小鼠醒酒時間,顯著增強(qiáng)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(qiáng)內(nèi)源性抗氧化物酶活性、降低炎癥反應(yīng)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(diào)節(jié)體內(nèi)自由基平衡,實現(xiàn)對急性酒精肝損傷的保護(hù)。此外,蔡轉(zhuǎn)章[6]表明豆粕肽能顯著降低酒精誘導(dǎo)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(dǎo)的細(xì)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(jié)果表明,200μg·mL-1海葵寡肽使細(xì)胞增殖率提高到40.4%,細(xì)胞形態(tài)恢復(fù)到正常細(xì)胞。Liu等[11]發(fā)現(xiàn),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(zhì)金屬蛋白酶9(MMP9)的mRNA表達(dá)量,提高肝細(xì)胞存活率,并通過抑制肝星狀細(xì)胞活化來緩解肝纖維化。
呂正兵等[12]研究發(fā)現(xiàn),灌胃15mg·kg-1的鯊魚肽能顯著降低(乙酰氨基酚)APAP誘導(dǎo)的肝損傷小鼠血清中的轉(zhuǎn)氨酶含量,保護(hù)肝臟線粒體結(jié)構(gòu)和形態(tài)的完整性。王月振[13]研究表明,厚殼貽貝肽在體外表現(xiàn)出良好的抗氧化和抗炎作用,能顯著降低細(xì)胞內(nèi)活性氧自由基和炎癥因子(IL-6、IL-1β、TNF-α)的含量,對APAP誘導(dǎo)的人肝癌細(xì)胞HepaRG損傷具有保護(hù)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(huán)磷酰胺)CTX對HL7702細(xì)胞生長的抑制作用,并顯著拮抗細(xì)胞凋亡。
除上述常見肝損傷外,生活活性肽對熱應(yīng)激、金屬暴露、睡眠剝奪等因素導(dǎo)致的肝損傷也具有治療效果。Chen等[15]研究發(fā)現(xiàn),西瓜籽肽可減少活性氧(ROS)積累,減輕熱休克反應(yīng)。趙棟皓等[16]研究發(fā)現(xiàn),羊骨膠原肽與鎘的螯合率達(dá)到47%,表明肽能降低肝內(nèi)鎘殘留。Ju等[17]研究表明,80mg大豆肽與20μg·mL-1AlCl3螯合率達(dá)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(yīng)激。易沖[18]研究表明,鰹魚肽能恢復(fù)小鼠生物鐘基因表達(dá)震蕩周期正?;?,改善睡眠不足引起的肝損傷。
氧化應(yīng)激在肝損傷的發(fā)生和發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用,生物活性肽可以增強(qiáng)內(nèi)源性抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT、POD)的活性[19]。其能通過調(diào)控Kelch樣環(huán)氧氯丙烷蛋白-1(Keap1)-核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)-抗氧化反應(yīng)元件(ARE)信號通路,減少肝細(xì)胞氧化應(yīng)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(diào)Nrf2、Keap1基因和蛋白表達(dá)水平,進(jìn)而調(diào)控下游SOD、CAT和GSH的表達(dá)[20-22]。除此之外,沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT1)/叉頭框蛋白O1(FoxO1)通路也與氧化應(yīng)激密切相關(guān),司華新[23]研究發(fā)現(xiàn),美蠊小肽可以增加小鼠肝臟中SIRT1基因和蛋白的表達(dá)量,降低FoxO1基因和蛋白的表達(dá)量,從而對CTX造成的肝損傷起到保護(hù)作用。
Bcl-2家族蛋白是控制線粒體相關(guān)的凋亡因子釋放的主要調(diào)節(jié)蛋白,根據(jù)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(dǎo)線粒體外膜通透性,當(dāng)線粒體通透性增加,細(xì)胞色素C進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)促進(jìn)Caspase-9激活,啟動Caspase連鎖反應(yīng),從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。綠測花???、羊骨膠原肽、玉米肽均能通過下調(diào)Bax、Caspase-3、Caspase-9,促進(jìn)Bcl-2基因及蛋白表達(dá)水平,抑制肝細(xì)胞凋亡。此外,研究發(fā)現(xiàn),鯊肝肽能抑制Fas基因表達(dá),達(dá)到抗肝細(xì)胞凋亡的作用[12]。富硒大豆肽[24]能通過調(diào)節(jié)外源性通路TNF-α/Casp3抑制L-O2細(xì)胞凋亡。
生物活性肽能降低受損肝細(xì)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(dá)。NF-κB信號通路是調(diào)控炎癥的重要通路,通常NF-κB、p65與IκB相互作用保存在細(xì)胞質(zhì)中,當(dāng)IκB磷酸化,致炎因子p-p65解離出來,進(jìn)入細(xì)胞核,與DNA結(jié)合,促進(jìn)下游炎癥基因表達(dá)[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(nèi)炎癥因子表達(dá),發(fā)揮抗炎作用,達(dá)到保肝效果[26,27]。
2.4.1 分子量與保肝活性的關(guān)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(xì)胞氧化應(yīng)激模型有更好的保護(hù)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(nèi)脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物堆積,改善肝細(xì)胞損傷[29]。綜上所述,小分子生物活性肽的保肝活性更強(qiáng),可能與其具有更多的活性位點,且易于進(jìn)入靶器官參與生理代謝調(diào)節(jié)有關(guān)。
2.4.2 氨基酸組成與保肝活性的關(guān)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(zhì)靶的相互作用,有利于增強(qiáng)機(jī)體抗氧化效果,達(dá)到保肝護(hù)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(fù)擔(dān),且更容易被腸道選擇性肽載體吸附轉(zhuǎn)運進(jìn)入血液,從而高效進(jìn)入肝臟,表現(xiàn)出更強(qiáng)的保肝活性。
生物活性肽通過減少機(jī)體氧化應(yīng)激和抑制炎癥反應(yīng)等機(jī)制,對不同類型的肝損傷均表現(xiàn)出顯著的保護(hù)作用,包括酒精性肝損傷、化學(xué)性肝損傷、藥物性肝損傷、免疫性肝損傷以及其他誘發(fā)性肝損傷。同時,生物活性肽發(fā)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(guān)。綜上,生物活性肽作為一種潛在的肝保護(hù)劑,對于預(yù)防和治療肝損傷具有重要的臨床意義。然而肝損傷致病機(jī)理復(fù)雜,各機(jī)制之間交互影響,其具體的作用機(jī)制和構(gòu)效關(guān)系仍需要進(jìn)一步深入研究。后期研究可以從代謝組學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等多角度、深度挖掘其價值,從而為生物活性肽的實際應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。