文献解析|鸡精中膳食肽对神经炎症的影响及其在神经保护中的协同作用

Effects of Dietary Peptides From Essence of Chicken on Neuroinflammation and Their Synergism in Neuroprotection

摘要

本文解析了Hu等人于2026年发表在《International Journal for Vitamin and Nutrition Research》的研究论文，该研究系统探讨了鸡精（Essence of Chicken, EC）中主要膳食肽（如肌肽（carnosine, CAR）、焦谷氨酸（pyroglutamic acid, PA）和环二肽cyclo(Gly-Pro)）在神经炎症模型中的抗炎、抗氧化作用及其协同神经保护机制。研究通过体外BV2小胶质细胞和HT-22神经元共培养模型，结合脂多糖（LPS）诱导的神经炎症实验，发现CAR、PA和cyclo(Gly-Pro)能显著抑制炎症因子表达（如TNF-α、MCP-1）、增强抗氧化酶活性（SOD、CAT、GSH），并经由Ras/MAPK和PI3K/AKT信号通路调控细胞凋亡。尤为重要的是，PA和cyclo(Gly-Pro)与CAR联用展现出协同效应，显著增强对神经元损伤的保护作用。本研究为EC膳食肽作为神经保护剂的开发提供了理论依据，并强调混合肽摄入比单一成分更具优势。以下从引言、方法、结果、讨论和结论等方面详细解析该研究的内容与创新点。

1. 引言

神经炎症是神经系统对感染、损伤或毒素等刺激的慢性炎症反应，涉及小胶质细胞激活、炎症因子释放和氧化应激，最终导致神经元功能障碍和认知衰退。随着人口老龄化加剧，神经炎症相关疾病（如阿尔茨海默病、帕金森病）的发病率逐年上升，但现有药物治疗存在副作用大、靶点局限等问题。因此，通过膳食干预调节神经炎症成为一种安全有效的策略。鸡精（EC）作为亚洲传统滋补品，由全鸡经高温高压萃取而成，富含肽类和氨基酸，既往研究证实其具有缓解疲劳、改善记忆和调节代谢等多种生物活性。尤其值得注意的是，EC对老年小鼠的神经炎症和认知衰退有显著保护作用，但其具体活性成分及作用机制尚不明确。

EC中约95%的干物质为蛋白质成分，主要活性肽包括肌肽（CAR）、焦谷氨酸（PA）、环二肽（如cyclo(Gly-Pro)）等。CAR作为EC的主要肽类，已报道具有抗炎和一氧化氮清除能力；PA作为谷氨酸环化产物，可减轻谷氨酸毒性诱导的神经元死亡；而环二肽因其结构稳定、易透过血脑屏障，在神经保护中潜力显著。然而，EC中多种肽类的协同效应及分子机制研究仍属空白。本研究旨在筛选EC中关键抗神经炎症肽类，阐明其单独及联用时的协同作用，并探索相关信号通路，为EC的神经保护功能提供科学依据。

2. 材料与方法

2.1 实验材料与细胞模型

研究选用小鼠BV2小胶质细胞和HT-22海马神经元细胞（均经STR鉴定和无支原体检测），培养于含10%胎牛血清的DMEM培养基中。EC中8种主要生物活性肽（包括CAR、PA、cyclo(Gly-Pro)等）的浓度通过Suntory公司分析确定（表1）。其中CAR、PA和cyclo(Gly-Pro)在EC中的含量分别为10.49 mg/g、2.83 mg/g和1.51 mg/g（干重），为后续实验提供剂量参考。

表1. EC中主要肽类的浓度分析

2.2 实验处理与检测方法

神经炎症模型建立：BV2细胞用1 μg/mL LPS处理16小时诱导炎症，同时加入0.1、1或10 mM的肽类进行干预。

协同效应评估：将0.03或0.1 mM的PA或cyclo(Gly-Pro)与0.1 mM CAR联用，处理LPS诱导的BV2细胞16小时。

共培养神经保护实验：将预处理后的BV2细胞与HT-22神经元通过Transwell系统共培养24小时，评估神经元凋亡。

关键检测指标：

qPCR：检测炎症基因（TNF-α、MCP-1、iNOS）和氧化应激标记物表达。

Western blot：分析Ras/MAPK和PI3K/AKT通路蛋白（如p-ERK1/2、p-AKT、Bax/Bcl2）。

抗氧化酶活性：通过试剂盒测定SOD、CAT活性和GSH含量。

细胞凋亡检测：TUNEL染色和Annexin V-FITC流式细胞术量化HT-22细胞凋亡率。

统计分析：数据以均值±标准误（SEM）表示，采用单因素ANOVA和Tukey-Kramer检验，p<0.05为显著差异。

3. 结果

3.1 EC中活性肽的筛选及其抗炎抗氧化作用

为筛选EC中关键神经保护肽，研究首先评估了8种肽类在LPS诱导的BV2模型中对炎症和氧化应激的影响。qPCR结果显示，CAR、PA、cyclo(Gly-Pro)、cyclo(Glu-Pro)和cyclo(Arg-Pro)在10 mM浓度下显著抑制TNF-α、MCP-1、CCL5和iNOS的mRNA表达（图1A-D），且呈剂量依赖性。其中，CAR和PA组TNF-α表达降低约50%，cyclo(Gly-Pro)使MCP-1下降40%，而cyclo(Pro-Pro)等肽类效果较弱。这一结果表明CAR、PA和cyclo(Gly-Pro)为潜在核心活性肽。

进一步通过抗氧化酶实验验证，10 mM的CAR、PA和cyclo(Gly-Pro)显著提升SOD活性（增幅30-50%）、CAT活性（恢复至基线水平）和GSH含量（增加2倍）（图2A）。Western blot显示，这三种肽类可抑制Ras/MAPK通路激活，降低p-B-Raf、p-MEK和p-ERK1/2蛋白水平（图2B），证实其通过调控炎症信号通路发挥抗炎作用。

3.2 CAR与PA或cyclo(Gly-Pro)的协同抗神经炎症效应

为探究肽类联用效果，研究将0.1 mM CAR与0.1 mM PA或cyclo(Gly-Pro)联合处理LPS诱导的BV2细胞。qPCR显示，CAR+PA组TNF-α和MCP-1表达较单用CAR进一步降低（p=0.030和p=0.039），CAR+cyclo(Gly-Pro)组也呈现类似协同抑制（p=0.008和p=0.020）（图3A-B）。同时，联用组显著增强M2型小胶质细胞标记物（Arg1和CD206）表达，促进抗炎表型转化（图3C-D）。抗氧化指标方面，CAR+PA使SOD活性提升60%，GSH含量增加3倍，效果优于单肽处理（图3E-F）。ELISA检测证实，联用组细胞上清液中TNF-α和MCP-1蛋白水平下降幅度最大（图3G-H），表明协同作用显著。

机制上，Western blot分析表明，联用组较单肽组更显著抑制Ras、p-B-Raf、p-MEK和p-ERK1/2磷酸化（图4A-D），提示协同效应与Ras/MAPK通路深度调控相关。

3.3 肽类协同作用对神经元保护的影响

通过Transwell共培养体系（图5A），研究发现LPS处理的BV2细胞可诱导HT-22神经元凋亡（TUNEL阳性细胞增加3倍），而CAR、PA或cyclo(Gly-Pro)预处理BV2细胞后，HT-22凋亡率显著下降。尤为重要的是，CAR+PA或CAR+cyclo(Gly-Pro)联用组凋亡细胞数减少70-80%，效果远超单肽（图5B-C）。流式细胞术进一步显示，联用组Annexin V+/PI+细胞比例最低（图5D-E），证实协同作用增强神经元存活。

3.4 PI3K/AKT通路介导的神经保护机制

为阐明抗凋亡机制，研究检测了PI3K/AKT通路相关蛋白。Western blot显示，CAR、PA和cyclo(Gly-Pro)处理组HT-22细胞中p-PI3K和p-AKT水平显著升高，促凋亡蛋白Bax和cleaved-Caspase3表达下降，抗凋亡蛋白Bcl2上升（图6A-B）。联用组对PI3K/AKT通路的激活作用更强，且Bax/Bcl2比值最低，表明协同保护效应通过调控线粒体凋亡通路实现。

 

4. 讨论

本研究首次系统比较了EC中8种膳食肽的抗神经炎症活性，筛选出CAR、PA和cyclo(Gly-Pro)为核心有效成分，并揭示其协同作用机制。其主要创新点包括：

1,机制创新：发现肽类通过双重通路（Ras/MAPK和PI3K/AKT）调控炎症与凋亡，其中PA和cyclo(Gly-Pro)与CAR联用产生协同效应，为混合肽疗法提供依据。

2,模型优势：采用BV2-HT-22共培养模型模拟神经微环境，证实肽类通过调节小胶质细胞极化间接保护神经元。

3,应用意义：强调EC中混合肽摄入比单一成分更有效，契合传统食补理念。

与既往研究对比，CAR已知通过TGF-β和ROS/JNK通路抑制炎症，但本研究新增其对Ras/MAPK通路的抑制作用；PA作为谷氨酸衍生物，首次被报道可协同CAR增强ERK1/2通路调控。环二肽（如cyclo(Gly-Pro)）因结构稳定、易透血脑屏障，其抗炎作用与黑色大豆肽类似，但本研究明确其与CAR的协同效应。此外，肽类联用可能通过多靶点调节M1/M2小胶质细胞平衡，例如促进BDNF等神经营养因子分泌，未来需进一步探索。

研究局限性在于：

体外模型无法完全模拟体内血脑屏障和系统免疫反应；

未使用抑制剂实验直接验证通路必要性；

缺乏体内动物模型验证认知改善效果。

未来方向应包括：

采用LPS诱导的小鼠神经炎症模型，验证肽类对行为学的影响；

通过分子对接技术探究肽与靶蛋白的相互作用；

拓展其他环二肽（如cyclo(Val-Pro)）的神经保护机制。

尽管存在局限，本研究为EC膳食肽的临床应用奠定了理论基础。尤其是协同效应的发现，提示开发混合肽补充剂可能比单一成分更具疗效，这对神经退行性疾病的营养干预策略具有重要启示。

5. 结论

综上所述，CAR、PA和cyclo(Gly-Pro)通过抑制Ras/MAPK炎症通路和激活PI3K/AKT抗凋亡通路，显著减轻LPS诱导的神经炎症和氧化应激，且PA和cyclo(Gly-Pro)与CAR联用展现出协同保护效应。这一发现不仅阐明EC神经保护作用的分子基础，还突出混合肽摄入的优越性，为膳食肽在神经退行性疾病防治中的应用提供新思路。未来研究需通过体内实验进一步验证其临床潜力。