研究前沿 | 草菇多肽减轻酒精诱导的肝损伤
生物活性肽（通常分子量为1-10 kDa）凭借特定的氨基酸序列和二级结构展现出多功能的生理活性。新的研究证据凸显了其在代谢调节领域的治疗潜力，尤其是通过抑制血管紧张素转换酶、提升胰岛素敏感性以及增强抗氧化防御系统来调节高血压。值得关注的是，近期研究着重指出了膳食肽与肠道微生物群在介导这些健康益处方面的重要相互作用。
草菇（Volvariella volvacea (Bull.) Singer）是一种在东南亚广泛种植的嗜热食用菌，富含蛋白质（干重占比 22.7%）和具有免疫调节作用的生物活性多糖。虽然其富含β-葡聚糖的多糖已广泛用于研究其抗肿瘤特性，但蛋白质组学研究仍较为有限。本团队前期从酶水解产物中分离出了草菇子实体多肽（VVFP，1-3 kDa）的低分子量肽段，研究发现其具有剂量依赖性的抗氧化能力。
为填补当前在草菇子实体多肽VVFP 应用方面的研究空白，本研究采用综合转录组学与代谢组学的方法，系统地阐明了 VVFP 的剂量依赖性保肝机制。通过将行为评估与多组学分析（RNA-测序和 UHPLC-MS/MS）相结合，旨在建立一个基因-代谢物调控网络，以揭示 VVFP 对酒精性肝损伤疗效的分子基础。这一方法学框架开创了食品组学在食用菌研究中的应用先河，为将传统真菌资源转化为基于循证的功能性食品开发提供了关键见解。
实验方法
醉酒和清醒时间测定：给小鼠灌胃白酒后，将小鼠腹部朝下放在水平桌面上，若小鼠保持该姿势超过30秒，其翻正反射消失，记为醉酒时间；若能在30秒内恢复腹部朝下姿势，则恢复了翻正反射，记为清醒时间。
肝脏指数检测：实验期间每五天记录小鼠体重，解剖取出肝脏，用生理盐水冲洗至无血液，用滤纸吸干水分后计算肝脏指数，公式为肝脏指数 = 肝脏质量/小鼠体重×100%。
转录组分析：用TRIzol法提取小鼠肝脏组织总RNA，测定浓度和OD值，将高质量RNA送测序公司，用Illumina Novaseq 6000平台测序，用HTSeq计算肝脏中mRNA表达量，筛选差异表达基因并进行GO功能注释和KEGG通路分析。
代谢组学分析：采用UHPLC - MS/MS技术研究VVFP处理的急性酒精性肝损伤小鼠模型的代谢变化，比较各处理组肝脏代谢物。
图解摘要：VVFP对小鼠急性酒精性肝损伤的保护机制。
实验结果
动物实验表现
通过中毒潜伏期（失去翻正反射的时间）和清醒恢复时间对 VVFP 的治疗效果进行了定量评估。VVFP 的给药表现出剂量依赖性效应，中剂量组（M-VVFP，200 mg/kg）表现最佳。与酒精诱导模型组（MK）相比，M-VVFP 将中毒潜伏期延长了 7.43 倍（p < 0.01），并将清醒恢复时间缩短了 65.1%（p < 0.01）。
预处理了VVFP（100 - 400 mg/kg）的雄性ICR小鼠与对照组相比，酒精耐受潜伏期显著延长（p < 0.05），清醒恢复加速。
肝保护功效评估
肝脏指数被用作评估酒精诱导的肝水肿的关键病理指标。急性乙醇暴露（12 mg/kg）使该指数较对照组升高 26.3%（p < 0.001），这反映了乙醇诱导的肝细胞损伤和体液潴留。与模型组（MK）相比，阳性对照组（P 组）和 VVFP 治疗组的肝脏质量和水肿指数均显著降低（p < 0.01）。观察到肝水肿呈剂量依赖性减轻；中剂量组（200 mg/kg）将肝脏指数恢复至接近生理水平，与模型组相比降低 16.8%（p < 0.05）。值得注意的是，高剂量组（400 mg/kg）改善了 16.9%（p < 0.05），表明在 200 mg/kg以上剂量时出现了治疗平台效应。这些发现证实了 VVFP 具有剂量依赖性的肝保护能力，在酒精性肝损伤的治疗效果上与阳性对照相当。
差异表达基因的鉴定（DEGs）
转录组测序作为一种先进的基因检测技术，能够通过高通量测序从特定组织中全面、快速地获取转录序列信息，并已在多个研究领域得到广泛应用。在本研究中，对小鼠肝脏组织进行了深度转录组测序。基因功能注释和富集分析表明，差异表达的基因主要与应激反应和免疫调节有关。值得注意的是，氧化应激在急性酒精诱导的肝损伤中成为一个核心特征，成为急性酒精性肝损伤的关键致病机制——这一发现与之前的研究一致。
对18份肝脏样本RNA测序发现10810个差异表达基因，M剂量组（200 mg/kg VVFP）转录组变化最显著，其MK反应性差异表达基因数量是其他组的7.6倍。火山图显示CK组和MK组有1543个差异表达基因；维恩图分析显示CK与MK比较有1251个独特DEG，MK与M组比较有1057个独特DEG，两组比较中共有292个DEG被共同调控，可能介导VVFP治疗效果。
图1. 对CK、MK 和 M 组之间差异表达基因的分析。（A）差异表达基因的火山图；（B）差异表达基因的维恩图；（C）差异表达基因的 GO 注释图；* 表示显著富集的 GO 术语。注：红色圆点、绿色圆点和灰色圆点分别代表显著上调、下调和无显著差异表达的基因。
KEGG 数据库的富集分析表明，VVFP 可能通过内质网（ER）蛋白质加工途径发挥保护作用。作为蛋白质、脂质和糖类的生物合成的主要场所，ER 协调着复杂的后翻译修饰过程。值得注意的是，几乎所有由 ER 合成的蛋白质都会进行糖基化—这是一个涉及精确添加/去除糖基的酶促过程。鉴于在肝脏中主要代谢的晚期糖基化终产物（AGEs）会在酒精引起的肝肾功能障碍期间积累，它们在肝脏恶化中的致病作用变得显而易见。我们假设 VVFP 通过调节 ER 蛋白质加工途径来减少 AGE 的形成，从而提供肝保护作用。
图2.内质网途径中蛋白质加工过程的示意图，展示了 MK 组与 M 组之间的差异情况。红色方框表示差异基因显著上调；蓝色方框表示差异基因显著下调；绿色方框表示这些基因是在转录组数据注释过程中被标注的。
在本实验设计中，采用了超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）技术来研究用 VVFP 治疗的急性酒精性肝损伤小鼠模型中的代谢变化。对不同治疗组的肝脏代谢物进行比较分析，发现脂质/脂质类似物分子和有机酸/衍生物是主要的代谢介质。虽然脂质是提供能量和脂肪酸的必需营养物质，但其过度积累会使生物体易患代谢紊乱。值得注意的是，长期饮酒会导致脂质过氧化，产生活性乙醛，由于无法将其转化为乙酸而积累，从而破坏氧化还原平衡，加剧肝脏氧化应激—这是脂肪肝和酒精性肝炎的公认前兆。
KEGG 富集分析表明，氨基酸生物合成和甘油磷脂代谢是介导 VVFP 肝脏保护作用的关键途径。氨基酸（包括谷氨酸、精氨酸和天冬氨酸）是构成蛋白质的基本成分，在肝脏疾病治疗中具有新兴的应用前景。同时，甘油磷脂—主要的磷脂类别—能够调节酒精引起的肝细胞凋亡。
综合转录组学和代谢组学分析揭示了 VVFP 对精氨酸/脯氨酸代谢的调节作用，影响了八个靶基因（如 Got1、Arg2、Srm）以及差异代谢物（包括γ-氨基丁酸（GABA）、L-脯氨酸和 4-胍基丁酸）。特别值得注意的是，GABA—一种多功能非蛋白质氨基酸—具有肝肾保护和代谢紊乱缓解的作用。这些综合发现证实了 VVFP 对酒精诱导的肝毒性的治疗效果。虽然这项研究提供了有价值的见解，但也应承认一些局限性。这些局限性包括依赖于短期实验模型、在人类细胞系统中缺乏验证以及对肠道微生物群分析的整合不足。未来的研究将侧重于在与人类相关模型中对 VVFP 的功能进行验证，开展长期干预研究，并探索其与肠道微生物群的相互作用，以全面评估其治疗潜力。
原文发表于：Foods 2025, 14(9), 1557; https://doi.org/10.3390/foods14091557
