网络药理学与实验验证相结合探究皮蛋清干预慢性萎缩性胃炎的分子机制及治疗潜力

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:Food, Nutrition and Health

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  本期推荐:研究人员针对慢性萎缩性胃炎(CAG)这一胃癌前病变,通过整合网络药理学与实验验证方法,首次系统揭示皮蛋清(PEW)中活性肽通过调控IL-6/IL-8/TNF-α炎症因子及NF-κB/Bcl-2通路发挥胃黏膜保护作用,为功能性蛋制品开发提供新思路。该研究创新性地发现PEW低剂量组对MNNG诱导的胃黏膜损伤抑制率达74.32%,相关成果发表于《Food, Nutrition and Health》。

  

慢性萎缩性胃炎(CAG)作为胃癌发展的关键过渡阶段,其治疗一直是消化病学领域的重大挑战。传统治疗手段存在副作用大、成本高等问题,而食物源性活性成分因其天然安全特性备受关注。皮蛋作为中国传统发酵食品,在《本草纲目》中早有"泻热、清肺火"的记载,但其对胃部炎症的具体作用机制尚不明确。特别是皮蛋清(PEW)在强碱加工过程中产生的生物活性肽,是否能够干预CAG进程,成为值得深入探索的科学问题。

针对这一研究空白,湖北神丹健康食品有限公司联合科研团队开展了一项创新性研究。研究人员采用多学科交叉方法,首先通过计算机模拟筛选PEW经胃蛋白酶消化后的活性肽(PEW-SGP),鉴定出7种核心肽段(PIW、FG、FL等)。随后运用网络药理学构建"成分-靶点-通路"网络,预测出61个潜在作用靶点和99条相关信号通路,其中TNF信号通路和癌症通路被确定为关键调控途径。分子 docking 结果显示活性肽与MMP9、PTGS2等核心靶点具有优异结合能力(结合能<-7.0 kcal/mol)。

在实验验证阶段,研究团队建立了N-甲基-N'-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)诱导的GES-1细胞和SD大鼠CAG模型。细胞实验表明,25-800 μg/mL PEW-SGD能显著抑制MNNG诱导的炎症因子分泌(IL-6降低41.73%,TNF-α降低31.49%),同时改善细胞迁移异常。动物实验结果更为惊人:PEW低剂量组(0.059 g/100g)使胃黏膜损伤指数下降74.32%,胃液pH从5.17恢复至3.15,血清IL-6水平降低48.43%。Western blot分析显示PEW可上调抗凋亡蛋白Bcl-2表达3.9倍,同时使促炎因子NF-κB蛋白水平下降41.60%。

关键技术方法包括:1)采用PeptideRanker和ToxinPred进行活性肽计算机筛选;2)通过STRING数据库构建蛋白互作网络;3)建立MNNG诱导的体外GES-1细胞和体内SD大鼠CAG模型;4)运用ELISA、RT-qPCR和Western blot等技术检测炎症因子和通路蛋白表达。

研究结果部分:
"PEW-SGP成分-靶点网络"分析发现,PIL肽与31个靶点存在相互作用,成为最核心的活性成分。KEGG富集分析显示,99条通路中17条与癌症相关,TNF信号通路富集程度最高(P<0.05)。分子对接证实PIW与MMP9形成4个氢键,结合能达-9.2 kcal/mol。

"PEW-SGD对受损GES-1细胞活力的影响"显示,400 μg/mL PEW-SGD使MNNG处理的细胞存活率从48.36%提升至82.14%(P<0.05)。值得注意的是,低浓度(25 μg/mL)PEW-SGD对IL-6分泌的抑制效果反而优于高浓度,提示可能存在"hormesis效应"。

"PEW对CAG大鼠胃液pH和组织病理学的影响"部分显示,模型组胃液pH升至5.17,而PEW干预组恢复至近正常水平(3.03-3.15)。组织学观察发现PEW能显著改善胃腺体萎缩和炎性浸润,其中低剂量组效果最佳。

"PEW对Bcl-2和NF-κB mRNA表达的影响"揭示,PEW处理使Bcl-2 mRNA表达量显著增加,同时NF-κB mRNA水平下降,呈现剂量依赖性(P<0.05)。Western blot结果进一步验证了这一调控模式。

这项研究的重要意义在于:首次系统阐明了PEW干预CAG的多靶点作用机制,证实其通过"炎症-凋亡"双途径发挥胃黏膜保护作用。特别值得注意的是,研究发现的剂量效应关系为后续产品开发提供了重要参考——低剂量PEW(相当于人类每日0.5个皮蛋摄入量)展现出最佳效果,这一发现既符合传统食用习惯,又具有实际应用价值。该成果不仅为CAG防治提供了新的食物干预策略,也为传统发酵蛋制品的功能价值挖掘提供了科学依据。未来研究可进一步聚焦于PEW活性肽的纯化鉴定及其在人体内的代谢转化过程,推动其向功能性食品或辅助治疗制剂转化。

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