三斑海马活性肽的制备及体外保肝特性的研究

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三斑海马隶属于海龙科,是一种集药用性、食用性和观赏性于一身的小型珍稀海洋硬骨鱼,广泛分布于东印度洋和太平洋西北部。三斑海马富含蛋白质和磷脂等多种有益于人体健康的生物活性成分,因而具有增强性功能、益肾、抗氧化和抗血栓等保健功效。目前,酒精性肝病等各种类型的肝病仍然是世界性的健康难题。动物和体外肝细胞实验表明,缓激肽、海洋胶原蛋白肽、鸡肉蛋白肽和玉米蛋白肽等生物活性肽均具有一定保肝效果。鉴于此,本研究以三斑海马(10~13 cm)为原料,采用碱性蛋白酶酶解、透析、连续色谱分离,从中分离得到一种活性肽;随后以L-O2人正常肝细胞乙醇损伤模型研究其体外保肝特性。主要结论如下:1.三斑海马活性肽的分离纯化及结构鉴定通过碱性蛋白酶酶解、透析、Sephadex G-25层析分离和RP-HPLC纯化,得到一种多肽。质谱仪鉴定该肽一级结构为Pro-Ala-Gly-Pro-Arg-Gly-Pro-Ala(PAGPRGPA,721.39 Da);体外测定其ACE抑制活性,IC50值为7.90μM;圆二色谱仪分析表明,该肽由6.0%α螺旋,31.5%β折叠(26.6%反平行β折叠,4.9%平行β折叠),31.4%β转角和35.6%无规则卷曲组成。2.三斑海马活性肽体外保肝特性(1)抗氧化实验表明,三斑海马活性肽可清除DPPH和ABTS自由基,其IC50值分别为367.63μg/m L、467.38μg/m L,相对于水溶性VE等效抗氧化能力分别为16mg Trolox/g dw、14 mg Trolox/g dw。(2)以L-O2人正常肝细胞构建体外乙醇损伤模型。研究发现200 m M乙醇培养细胞24 h可显著降低其活力,而不同浓度的三斑海马活性肽培养24 h对细胞无毒性作用,300μg/m L三斑海马活性肽及50μM水溶性VE预培养6 h,可显著恢复乙醇引起的细胞活力降低,且水溶性VE效果强于三斑海马活性肽。乙醇可引起肝细胞毒性:ALT、AST和LDH水平显著升高。三斑海马活性肽可抑制这些指标升高,且呈现剂量依赖关系(P<0.05),50μM水溶性VE效果更为显著。SOD、GSH、MDA和NO用于检测乙醇诱导的氧化应激水平,结果表明,不同浓度三斑海马活性肽可显著改善乙醇诱导的氧化应激,且呈现剂量依赖关系(P<0.05),水溶性VE效果更为明显。乙醇作用时,细胞内炎症因子TNF-α和IL-6水平显著升高,而三斑海马活性肽和水溶性VE可显著抑制炎症因子的释放。流式细胞仪检测细胞凋亡、ROS和细胞Ca2+水平也得到类似剂量效应。上述结果表明,三斑海马活性肽可清除细胞内ROS,恢复SOD和GSH水平,减轻氧化应激对细胞的损伤,从而保护细胞免受乙醇损伤。(3)Western blot检测结果表明,三斑海马活性肽(300μg/m L)主要通过激活p38 MAPK信号通路,并协同PKC,激活Keap1/Nrf2信号通路,调控抗氧化酶HO-1的表达,从而减轻乙醇诱导的氧化应激对细胞的氧化性损伤。(4)依据已有结果,本实验采用非靶向代谢组学技术从分子角度研究三斑海马活性肽(300μg/m L)及乙醇(200 m M)培养细胞时可能的代谢途径和生物标志物。实验结果表明,三斑海马活性肽(300μg/m L)可显著促进细胞内生成丙氨酸;乙醇(200 m M)作用时,细胞内精氨酸、脯氨酸、胆碱含量显著升高,支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)、泛酸、蛋氨酸以及肌酸含量显著降低。三斑海马活性肽和乙醇共同作用时,变化趋势基本类似。这些氨基酸可能是体外乙醇诱导肝细胞损伤的生物标志物或治疗靶点。
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