研究前沿 | 灰树花的降血压潜力

心血管疾病（CVD）是全球发病率和死亡率的主要危险因素。CVD的病理机制与血管的生理病理变化密切相关，包括血管重塑、衰老、钙化等机制因素。血管平滑肌细胞（Vascular smooth muscle cells, VSMCs）作为血管组织的主要组成部分，不仅调节血管系统的各种生理功能，而且在应对外界刺激的血管疾病的发生和发展中起着关键作用。在病理条件下，VSMC的增殖和迁移过程是血管重构的基础，受到生长因子和信号通路相互作用的严重影响。

血管紧张素I转换酶（ACE）因其在调节血压稳态中的作用而成为研究的中心焦点。ACE抑制剂来源于临床药物和功能性食品成分，已被广泛认为是有效的降压药物。高血压是各种健康问题的主要原因，包括心血管和肾脏疾病、动脉硬化和中风。ACE通过催化血管紧张素I向血管紧张素II的转化，在这一过程中发挥关键作用，血管紧张素II是一种有效的血管收缩剂，负责升高血压。最近的研究已经确定了几种天然活性化合物，如多糖、生物肽和多酚，作为潜在的ACE抑制剂，具有显著的降血压作用。因此，ACE抑制已成为筛选和评价抗高血压有效成分的主要标准。

灰树花（Grifola frondosa）作为食用菌的重要原料，具有很高的食用和药用价值，是一种高蛋白食品，被认为具有制备生物活性肽的优质潜力。肽Gly-Pro-Ser-Gly-Pro-Ser-Gly（IC50 = 2160μM）和Tyr1 - Pro - Ser（IC50 = 570μM）由胃蛋白酶水解产物中分离得到。其他研究表明，在灰树花冷水提取物中检测到最有效的ACE抑制活性（58.7%），IC50为0.95 mg/mL，并且灰树花肽被证实即使在肠道蛋白酶消化后仍保持抑制作用。最近的一项研究比较了未水解和水解的灰树花样品的ACE抑制活性，结果表明，水解的灰树花样品的ACE抑制活性（46.48%）高于未水解的灰树花样品（20.19±0.17%）。本研究对灰树花的氨基酸组成进行分析，发现疏水氨基酸和脂肪族氨基酸比例较高。构活性关系研究表明，暴露的疏水氨基酸肽的C端和N端普遍具有较高的ACE抑制活性。随后，通过酶解和醇沉法制备灰树花醇溶肽（GFP）。ACE活性测定表明，GFP具有较高的ACE抑制活性（IC50 = 0.23 mg prot/mL）。

图1. 灰树花衍生的 ACE 抑制肽GFP减弱外泌体介导的血管平滑肌细胞表型转化

GFP可以抑制Ang II诱导的VSMCs的过度迁移和增殖（图2）。作为ACEIPs的成员，GFP不仅可以抑制体外化学合成ACE的活性，还可以下调Ang II诱导的VSMCs中ACE的过度表达。最近的研究发现，局部RAAS紊乱是血管功能障碍的重要机制。其中一个过程被定义为ACE过表达导致局部Ang II浓度升高。经证实，从SHR中分离的原代细胞VSMCs分泌更多的Ang II， ACE的表达和活性显著高于WKY大鼠的VSMCs。因此，本研究首次发现过量的Ang II诱导VSMCs中ACE的可兴奋性上调，而ACE抑制剂GFP可以逆转Ang II对VSMCs中ACE表达的不利影响。

Ang II-Exos显著提高了正常VSMCs中IL-6、IL-1β和TNF-α的水平，而与GFP- Exos共孵育后，VSMCs中这些炎症细胞因子的水平显著降低。这一结论表明，GFP孵育不仅可以直接抑制Ang II诱导的炎症反应，而且可以产生具有良好抗炎作用的外泌体。

图2. 灰树花衍生多肽促进了Ang II诱导的VSMCs的迁移和增殖。VSMCs分别用0.5或1.5 mg prot/mL的GFP预处理1 h，然后用1mm的Ang II刺激23 h。(A) GFP和Ang II孵育前后VSMCs创面愈合图像。原图放大10倍。比例尺= 0.5 cm。(B)采用Image J软件测量24 h创面愈合划痕面积。各治疗组的结果归一化到相应的对照组。(C) GFP和Ang II孵育前后VSMCs的CCK-8测定。通过定量检测IL-6 (D)、IL-1β(E)和TNF-α(F)，证实了GFP对AngII诱导的VSMCs的抗炎作用。(G) VSMCs表型转化标志蛋白。(H) α-SMA蛋白和OPN蛋白的定量分析。数值以mean±SD表示。与对照组比较***P < 0.05；与Ang II组比较###P < 0.05。ns，不显著。每组N = 5。

本研究表明，富含蛋白质的食用菌灰树花（Grifola frondosa）可被碱性蛋白酶有效水解，生成具有高比例疏水氨基酸和强ACE抑制活性的水解液（GFP）。GFP显著减弱Ang II诱导的血管平滑肌细胞（VSMCs）的增殖、迁移和炎症，同时下调ACE的表达和活性。用Ang II或GFP处理的VSMCs中分离出外泌体，均显示典型的“杯状”结构，CD63和Tsg101标记阳性。经Ang II处理的VSMCs衍生的外泌体被正常VSMCs内化，导致ACE表达增加，增殖、迁移和炎症增强，同时过量产生Ang II。相比之下，GFP处理显著抑制了外泌体中的ACE负荷，抑制了VSMC表型转换，降低了Ang II和炎症细胞因子的产生。ACE抑制肽GFP通过调节外泌体介导的ACE传递有效减轻VSMCs的炎症和表型转换。因此，灰树花蘑菇肽被认为是降低血压的ACE抑制剂的极好来源。

原文发表于：Journal of Functional Foods Volume 122, November 2024, 106502 https://doi.org/10.1016/j.jff.2024.106502