源自紫贻贝(Mytilus edulis)的肽对自发性高血压大鼠的降压作用及其机制

《Food Research International》:Antihypertensive effect and mechanism of Mytilus edulis-derived peptide in spontaneously hypertensive rats

【字体: 时间:2026年02月23日 来源:Food Research International 8

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  本研究考察了贻贝来源ACE抑制肽MEPs-F在自发性高血压大鼠中的稳定性、降压效果及机制。结果显示MEPs-F在高温、不同pH、高盐和模拟胃肠条件下稳定性优异,其高剂量组(MEPs-F(H))显著降低收缩压49mmHg、舒张压71mmHg,长期降压效果达85mmHg(收缩)和65mmHg(舒张)。机制表明通过双重调节RAAS系统(抑制Ang II生成,激活Ang-(1-7)/Mas轴)和TGF-β/Smad信号通路(降低TGF-β及Smad2/3/4,升高Smad7),同时改善肠道菌群失调(F/B比值降低,乳杆菌减少)。该研究为开发天然降压功能性食品提供了新证据。

  
作者:李志|张伦宇|焦奎|魏旭曦|李飞
青岛大学生命科学学院,中国青岛266071

摘要

本研究旨在探讨Mytilus edulis提取的血管紧张素转换酶抑制肽(MEPs-F)在自发性高血压大鼠(SHRs)中的稳定性、降压效果及其作用机制。结果表明,MEPs-F在热处理、不同pH值、高盐环境以及模拟胃肠道消化条件下均表现出显著的稳定性。与SHR组相比,MEPs-F处理组使收缩压(SBP)短期下降了49 mmHg,舒张压(DBP)下降了71 mmHg;长期下降幅度分别达到85 mmHg和65 mmHg。此外,MEPs-F还能增加血管扩张介质一氧化氮(NO)的水平,并减少强效血管收缩剂内皮素-1(ET-1)的分泌,从而纠正SHRs中的NO/ET-1失衡。MEPs-F的降压作用通过调节肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)和TGF-β/Smad信号通路实现。具体而言,它通过抑制ACE/Ang II/AT1通路并同时激活ACE2/Ang-(1–7)/Mas通路来降低血压;同时通过下调TGF-β、Smad2、Smad3和Smad4的蛋白表达水平,上调Smad7的蛋白表达来抑制TGF-β/Smad通路。MEPs-F处理组还降低了Firmicutes/Bacteroidetes(F/B)比例,并显著减少了SHRs中的Lactobacillus数量,改善了与高血压相关的肠道微生物群失调。

引言

高血压是全球普遍存在的慢性疾病,是动脉粥样硬化、中风、心脏病发作和严重肾脏疾病的关键风险因素(Mills等人,2020年)。仅次于癌症,高血压是全球第二大死亡原因,是一种主要的生命威胁性疾病(Jankovic等人,2019年;Susanna等人,2024年)。对高血压发病机制的深入研究表明,其发展源于血压调节系统的紊乱,其中血管紧张素转换酶(ACE)起着关键作用(Chen等人,2015年)。ACE是一种锌金属肽酶,通过将无活性的血管紧张素I(Ang I)转化为强效的血管收缩剂血管紧张素II(Ang II)来调节血压(Ko等人,2017年)。然而,ACE活性增强会导致Ang II过度生成,进而引发持续的血管收缩和高血压进展(Maleki & Razavi,2020年)。因此,抑制ACE是治疗高血压的合理有效策略。目前,化学合成的ACE抑制剂(如依那普利和卡托普利)具有很强的降压效果,但常伴随咳嗽、味觉障碍、皮疹和头痛等不良反应(Barquet等人,2024年)。寻找更安全、源自食物的替代品成为心血管治疗的重要研究方向(Natalia等人,2024年)。在天然生物活性物质中,来自蛋白质水解或发酵的化合物因具有安全性、良好的生物相容性和特定的ACE抑制活性而特别具有潜力(Okagu等人,2022年)。
Mytilus edulis是一种常见的海洋双壳类动物,分布于中国沿海地区(Cai & Wang,2019年;Pablo等人,2024年)。这种贝类长期以来被视为富含蛋白质、欧米伽-3脂肪酸和矿物质的营养海鲜,近年来因其丰富的生物活性化合物而受到越来越多的科学研究关注(Akalesh等人,2025年)。研究表明,这些生物活性肽具有抗炎、抗氧化和抗凝血等多种治疗特性(Derkach等人,2024年;Feng等人,2018年;Li等人,2023年;Marasinghe等人,2023年;Zhang等人,2026年)。例如,Joshi等人(2020年)发现从Mytilus edulis中提取的生物活性肽能减少促炎物质的产生并抑制COX-2的活性;Wang等人(2022年)指出,通过酶解法获得的Mytilus edulis肽对H?O?诱导的HepG2细胞氧化损伤具有保护作用;Qiao等人(2018年)证实Mytilus edulis肽具有良好的抗凝血活性,其对凝血酶的IC50值为1.49 mg/mL。然而,关于Mytilus edulis肽的ACE抑制能力的体内研究仍然非常有限。
因此,本研究系统评估了MEPs-F在SHR模型中的降压效果,并阐明了其潜在的分子机制。同时,我们在体外生理条件下研究了MEPs-F的稳定性,以评估其实际应用潜力。这项研究不仅为海洋资源的高价值利用提供了新的视角,还凸显了MEPs-F在高血压功能食品开发中的潜力。

材料与试剂

ACE抑制肽MEPs-F由Bacillus natto发酵产生,由中国青岛大学的海洋功能食品实验室提供,其ACE抑制率为82.49%(未发表数据)。三氯乙酸、盐酸、乙酸乙酯等试剂购自上海Aladdin生化科技有限公司(中国上海)。Hip-His-Leu(Hippuryl-histidyl-leucine)和ACE购自Sigma-Aldrich。

MEPs-F的体外稳定性测定

多肽与蛋白质具有结构相似性,容易受到物理化学因素的影响,导致部分或完全失去生物活性(Gharakhanian等人,2019年;Monika等人,2019年)。如图1A-D所示,MEPs-F表现出高稳定性,在各种生理挑战下其ACE抑制率无显著变化(p > 0.05)。具体而言,其在20至100°C的温度范围内暴露2小时后,ACE抑制活性仍然保持稳定。

结论

本研究显示,MEPs-F不仅在体外条件下表现出显著稳定性,还在SHRs中表现出降压效果。值得注意的是,MEPs-F处理组在某些指标上的效果优于卡托普利。MEPs-F通过多种协同途径(肠道微生物群指标、RAAS和纤维化标志物)发挥降压和器官保护作用,并显示出显著的相关性。总之,MEPs-F表现出显著的效果。

作者贡献声明

李志:撰写初稿、数据整理。 张伦宇:资源获取、方法设计、概念构建。 焦奎:资源获取、方法设计、实验实施。 魏旭曦:撰写、审稿与编辑、监督。 李飞:撰写、审稿与编辑、监督、项目管理和资金申请。

未引用的参考文献

Barquet Nieto等人,2024年
Chen, Chen, Zheng, Xiang和Xu,2022年
Chen等人,2022年
Chen等人,2024年
Collins和Martindale,2018年
Ewelina等人,2024年
Joshi和Nazeer,2020年
Salas和Sánchez,2019年

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了青岛市民生科学技术项目(项目编号:17-3-3-68-nsh)和山东省自然科学基金(项目编号:ZR20221123270)的支持。
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