近日，来自华南理工大学的研究团队在Journal of Functional Foods上发表了一篇关于研究从海参水解产物中分离和鉴定对淀粉样蛋白(Aβ)聚集有抑制作用的多肽，这种多肽可用于预防或治疗阿尔茨海默病(Alzheimer 's disease, AD)。本研究旨在从模拟胃肠消化法制备的海参水解产物中分离和鉴定多肽，并利用mCherry-Aβ (E22G)细胞模型评价所选多肽对Aβ聚集的抑制作用。

  AD是一种与年龄相关的神经退行性疾病，通常以记忆丧失、认知功能退化以及人格和行为改变为特征。AD的发病率在世界范围内以惊人的速度增长，特别是在美国，到2050年AD患者的数量将达到1380 万。流行病学研究表明，2000年至2015年，AD的死亡率增加了123% 。此外，预计2018年美国65岁及以上的老年痴呆症患者将达到48.4万人。全球人口老龄化是AD人数的增加的最大危险因素。先前的研究表明，NAD+的减少参与了衰老过程和年龄相关慢性疾病的发病机制。因此，必须通过促进NAD+的产生或抑制其消耗来维持NAD+的水平。CD38作为哺乳动物NAD+消耗酶之一，在衰老过程中对NAD+水平的调节起着重要作用。一般来说，衰老过程也表现为氧化应激的增加，氧化应激已被认为是AD进展的一个促进因素。因此，CD38联合氧化应激可作为AD的预防治疗靶点。

  海参是一种理想的海洋滋补食品，具有很高的营养价值，在亚洲有数千年的食用历史。海参具有抗癌、抗炎、抗凝、抗氧化等多种有益作用。海参因其优异的抗氧化活性而受到越来越多的关注，研究发现海参提取物可以延长秀丽隐杆线虫的寿命，并且从海参水解物中发现了几种具有高抗氧化活性的寡肽，因此海参可以作为天然抗衰老和抗氧化剂的潜在来源。

  图1 从海参水解产物中分离和鉴定对淀粉样蛋白聚集有抑制作用的多肽流程图

  1. 模拟消化提高了海参水解产物的生物活性

  研究发现，水解度值较高且低分子量成分丰富(MW < 1 kDa)的海参肽经体外模拟胃肠道消化后，抗氧化活性和抗Aβ聚集活性均得到增强。

  图2 体外模拟海参水解物(SCH)的胃肠消化

  A：体外模拟胃肠消化前后SCH的水解度(DH) ;B：分子量分布;

  C：ORAC值;D：细胞毒作用;E：抗Aβ聚集活性

  2.从海参模拟消化中鉴定出9个新的多肽

  经逐级纯化后，其体外抗氧化活性和抗Aβ聚集活性均有所提高，其活性的提高主要归功于其低分子量组分(MW < 1 kDa)和RP-HPLC图谱上的两个富集峰(峰4和峰5)。采用ESI-MS/MS技术，从F2-b-1亚组分中成功分离到9个新多肽(GMR、DVE、VFP、IGFH、LGFH、FQF、LCK、ICK和DWF)。其中，IGFH、LGFH、DWF和FQF均表现出良好的CD38抑制活性，可作为抗衰老候选者和Aβ斑块抑制剂。

  图3 采用凝胶渗透色谱法(GPC)和离子交换色谱法纯化SCH-SGI

  A ：Sephadex G-50柱纯化F1和F2时的SCP-SGH;B ：ORAC值;C ：mcherry -A - β(E22G)细胞活力;D：Aβ聚集率的洗脱图谱;E：以0.5 mL/min流速，NaCl梯度0 ~ 1.0 M(蓝点线)洗脱F2;F：ORAC值;G：DEAE-52纤维素柱纯化F2-a、F2-b和F2-c的细胞活力;H：Aβ聚集率;I：F2-b的洗脱图谱;J：ORAC值;K：F2-b-1和F2-b-2的mcherry -Aβ(E22G)细胞活力;L：Aβ聚集率使用Sephadex G-25柱纯化

  3.IGFH、LGFH、DWF和FQF可抑制细胞内Aβ聚集并可用于抗Aβ聚集的功能食品

  研究发现这四种鉴定的肽可以抑制细胞内的Aβ聚集，即三肽(DWF和FQF)以及四肽(IGFH和LGFH)可能具有减缓AD病理进展的潜力。但这些寡肽预处理在mCherry-Aβ (E22G)细胞模型中发挥作用的机制有待进一步研究。

  图4潜在抗Aβ聚集寡肽的筛选

  A：F2-b-2中鉴定肽的物理性质;B：海参衍生肽与CD38的结合能绝对值;

  C：CD38与多肽抑制剂相互作用的二维可视化机制

  该研究可以为抗Aβ聚集的有潜力的肽提供有利参考，甚至为AD的预处理或治疗提供研究思路。

  参考文献：

  Lin X, Yao M, Lu J H, et al. Identification of novel oligopeptides from the simulated digestion of sea cucumber (Stichopus japonicus) to alleviate Aβ aggregation progression[J]. Journal of Functional Foods, 2019, 60:103412.