《Food Bioscience》：Identification and molecular mechanism of tilapia skin-derived collagen peptides mitigating aging using zebrafish aging model
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本研究通过zebrafish模型和分子动力学模拟，揭示了 Tilapia皮肤胶原蛋白肽（TSCPs）通过抗氧化、抗糖化和抑制酪氨酸酶三种机制延缓衰老的作用，其中SEGK和DDD多肽表现出显著活性，为功能食品开发提供理论依据。
徐戈|谭龙斌|谭洁文|赵文竹|余志鹏
海南大学食品科学与工程学院，中国海口570228
摘要
罗非鱼皮胶原蛋白肽具有多种生物功能，但其潜在价值尚未得到充分开发和利用。本研究探讨了罗非鱼皮胶原蛋白肽（TSCPs）在延缓衰老方面的效果及其机制。TSCPs显著延缓了H2O2和葡萄糖诱导的斑马鱼模型中的衰老进程。通过靶向筛选，从TSCPs中鉴定出三种酪氨酸酶抑制剂肽和五种抗糖基化肽。其中，Ser-Glu-Gly-Lys（SEGK）和Asp-Asp-Asp（DDD）肽在体外表现出最强的酪氨酸酶抑制和抗糖基化活性。分子动力学模拟显示，这两种肽通过氢键和静电相互作用更稳定地结合到抗衰老靶点（酪氨酸酶和晚期糖基化终产物受体RAGE）上。此外，SEGK和DDD降低了斑马鱼模型中的活性氧（ROS）、丙二醛（MDA）和晚期糖基化终产物（AGEs）水平，从而有助于延缓衰老。这些发现从抗氧化、抗糖基化和酪氨酸酶抑制的角度深入揭示了TSCPs延缓衰老的机制，为基于TSCPs的功能性食品的开发提供了理论基础。
引言
随着全球人口老龄化进程的加速和公众对健康意识的提高，抗衰老已成为营养研究的主要焦点（Li等人，2025b）。先前的研究表明，衰老过程与多种生物机制密切相关，主要包括氧化应激、糖基化和酪氨酸酶激活（Sun等人，2025）。氧化应激是导致衰老的主要诱因之一，过量的活性氧（ROS）会损害细胞和组织。这一过程会导致有害代谢物（如丙二醛（MDA）的积累，最终导致细胞功能下降和生理失衡（Yücel等人，2023）。此外，非酶促糖基化在衰老过程中也起着重要作用，晚期糖基化终产物（AGEs）的积累会导致细胞内外结构变化，损害蛋白质的正常功能，从而加速衰老过程（Zheng等人，2025）。酪氨酸酶活性的增加也是导致衰老的关键因素之一。酪氨酸酶的过度激活会导致黑色素过度产生，这不仅会加重皮肤色素沉着，还会导致组织氧化损伤。总体而言，衰老是由多种机制共同引起的，包括氧化应激、糖基化和酪氨酸酶激活。因此，针对氧化应激、糖基化反应和酪氨酸酶活性等机制的综合干预可以有效延缓衰老过程并延长健康寿命。
罗非鱼（Oreochromis niloticus）是一种全球重要的淡水养殖物种，已成为水产品蛋白质供应的主要来源（Zou等人，2025）。在加工过程中，大量的鱼皮通常被视为废弃物。然而，鱼皮实际上富含低脂肪、高质量的蛋白质，尤其是胶原蛋白，约占总蛋白质含量的30%（Ma等人，2025）。胶原蛋白富含脯氨酸和羟脯氨酸等氨基酸，并具有多种生物活性，广泛应用于食品、制药和化妆品行业（Yu等人，2025）。然而，胶原蛋白的吸收效率较低，必须通过酶解转化为胶原蛋白肽才能有效利用。近年来，由于其优异的生理功能，罗非鱼皮胶原蛋白肽（TSCPs）受到了广泛关注。研究表明，胶原蛋白肽可通过全身循环输送到各种组织，发挥缓解氧化应激、减少糖基化反应和调节酪氨酸酶表达等作用，从而显著延缓衰老过程（Liu等人，2025）。来自罗非鱼皮的胶原蛋白水解物具有很强的抗氧化活性，在延缓衰老方面具有显著潜力。然而，现有研究主要集中在粗肽混合物的整体效果上，而具体负责这些效果的生物活性序列尚未明确。此外，大多数研究仅从单一角度探讨了抗衰老效果，而衰老是一个由外部因素（如酪氨酸酶）和内部因素（如氧化应激和糖基化）共同驱动的复杂过程。TSCPs同时调节外部和内部衰老途径的潜在协同机制仍有待系统阐明。
因此，本研究旨在阐明TSCPs的抗衰老效果及其机制。通过斑马鱼模型验证了TSCPs的显著抗衰老活性。随后，利用分子对接和体外活性测定方法筛选和鉴定出能够显著抑制糖基化过程和酪氨酸酶活性的肽。此外，通过分子动力学模拟和斑马鱼实验分析了关键抗衰老肽的作用机制和体内效果。本研究为TSCPs在功能性营养和健康干预中的应用提供了理论支持。
材料与试剂
TSCPs由海南纯肽生物科技有限公司（中国海口）提供。它们是通过碱性蛋白酶酶解制备的，蛋白质含量超过98%，灰分含量低于0.5%，且无色无味。
二甲基亚砜（DMSO）、冰醋酸、无水乙醇、D-(+)-葡萄糖、牛血清白蛋白（BSA）、氨基胍（AG）和过氧化氢（H2O2）购自上海阿拉丁生化公司
评估TSCPs在斑马鱼中的抗衰老效果
氧化应激和糖基化是导致衰老的两个主要因素。本研究使用氧化应激和糖基化的斑马鱼模型来评估TSCPs的抗衰老效果（图1A）。为确保后续功能测定的安全性，首先测定了TSCPs在这些模型中的安全性。如图1B所示，所有组别的斑马鱼存活率为100%。然而，在H2O2模型组中观察到发育延迟，这可能是由于氧化损伤所致
结论
本研究结合了计算机模拟（in silico）和体内实验（in vivo），证明了TSCPs具有显著的多靶点抗衰老效果。鉴定出的SEGK和DDD肽被证实能与酪氨酸酶和RAGE形成稳定复合物，从而发挥强大的酪氨酸酶抑制和抗糖基化活性。此外，体内斑马鱼实验表明，这些肽通过显著降低ROS、MDA和AGEs水平来减轻与衰老相关的损伤，实现了协同效应
作者贡献声明
余志鹏：撰写 – 审稿与编辑，监督。徐戈：撰写 – 原稿撰写，数据分析。谭龙斌：方法学设计，概念构思。谭洁文：验证，软件操作。赵文竹：验证，监督，项目管理
利益冲突声明
? 作者声明没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
本研究得到了海南省科技专项基金（ZDYF2025XDNY077, ZDYF2024XDNY204）的支持。
