新型色氨酸二肽衍生物 WWM:提升色氨酸吸收与抑制炎症因子的潜力之星

【字体: 时间:2025年03月05日 来源:Heliyon 3.4

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  研究人员为提升色氨酸吸收并探究其衍生物抗炎效果,对色氨酸二肽衍生物研究,发现 WWM 效果佳,或有应用潜力。

  在人体的健康 “拼图” 中,色氨酸是一块至关重要的 “碎片”。它作为一种必需氨基酸,参与着众多重要的生理活动,从维持神经元的正常运作,到在免疫调节的舞台上发挥关键作用,都离不开它的身影。比如,色氨酸的代谢产物与血管炎症、心血管疾病的发展息息相关,在炎症性肠病(IBD)等病症中,色氨酸衍生代谢物的平衡更是起着决定性作用。有研究甚至指出,色氨酸缺乏可能是 IBD 发病的 “导火索” 之一。然而,色氨酸在人体内无法自行合成,必须从外界获取,可它的吸收速度却不尽人意,相比之下,二肽的吸收要快得多。为了攻克这一难题,让色氨酸更好地为人体健康服务,美国农业部农业研究服务局(USDA, ARS)的 Jae B. Park 和 Renee Peters 开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Heliyon》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。他们采用高效液相色谱法(HPLC),精确地对色氨酸二肽衍生物进行定量分析;通过细胞培养技术,培养人外周血单核细胞(PBMCs)和 THP-1 细胞,为后续实验提供细胞样本;利用酶联免疫吸附测定(ELISA),准确测定肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素 - 1β(IL-1β)、白细胞介素 - 6(IL-6)和白细胞介素 - 8(IL-8)等炎症细胞因子的水平。

研究结果如下:

  1. HPLC 测量色氨酸二肽衍生物:研究人员成功合成了色氨酸(W)、色氨酰 - 色氨酸(WW)、N - 乙酰色氨酰 - 色氨酸(NWW)、色氨酰 - 色氨酸甲酯(WWM)和 N - 乙酰色氨酰 - 色氨酸甲酯(NWWM),并开发出 HPLC 方法对其进行定量分析。结果发现,甲酯化会增加衍生物的疏水性,N - 乙酰化也会影响色氨酸二肽的疏水性。
  2. 色氨酸和色氨酰 - 色氨酸在 THP-1 细胞中的摄取:在 THP-1 细胞中,只有色氨酸能被检测到,而 WW 被运输并转化为色氨酸,这表明 WW 可用于在 THP-1 细胞中运输色氨酸。
  3. N - 乙酰 - 色氨酰 - 色氨酸在 THP-1 细胞中的摄取:NWW 在 THP-1 细胞中有少量运输,但未转化为色氨酸,说明 NWW 不太适合在 THP-1 细胞中运输色氨酸,且 N - 乙酰化可能抑制肽在细胞内的转化。
  4. 色氨酰 - 色氨酸 - O - 甲酯在 THP-1 细胞中的摄取:WWM 在 THP-1 细胞中能被高效运输、去酯化并转化为色氨酸,其摄取量比 WW 高至少 10 倍,表明酯化对于细胞的高摄取量至关重要,WWM 有望成为运输色氨酸的有效载体。
  5. N - 乙酰 - 色氨酰 - 色氨酸 - O - 甲酯在 THP-1 细胞中的摄取:NWWM 在 THP-1 细胞中能被运输和去酯化生成 NWW,但不能转化为色氨酸。综合来看,WWM 在运输色氨酸方面比 NWWM 更具优势。
  6. WWM 在 PBMCs 中的摄取:由于 THP-1 细胞是转化细胞系,与正常细胞可能存在差异,研究人员选用 PBMCs 进一步研究。结果显示,WWM 在 PBMCs 中同样能被运输、去酯化并转化为色氨酸,再次证明酯化对于高效摄取的必要性。
  7. WWM 对 PBMCs 中 TNF-α 和 IL-1β 的影响:研究人员发现,在 PBMCs 中,WWM 抑制 TNF-α 和 IL-1β 的效果显著优于 WW,且对 IL-1β 的抑制作用更强,这表明 WWM 在抑制炎症细胞因子方面具有明显优势。
  8. WWM 对 PBMCs 中 IL-6 和 IL-8 的影响:研究还表明,WWM 抑制 IL-6 和 IL-8 的效果也优于 WW,进一步证实了 WWM 在抑制炎症细胞因子方面的良好效果。

研究结论与讨论部分指出,在 THP-1 细胞中,WWM 和 NWWM 的运输效率高于 WW 和 NWW,酯化对于提高运输效率至关重要。WWM 能在 THP-1 细胞和 PBMCs 中去酯化并转化为色氨酸,且在抑制炎症细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6 和 IL-8)方面比 WW 表现更优,这表明细胞运输在抑制炎症细胞因子过程中发挥着重要作用。总体而言,WWM 在单核细胞 / 巨噬细胞样细胞中展现出良好的运输、转化和抗炎能力,有望成为营养和临床应用的优质候选化合物。不过,该研究目前仅在体外系统进行,未来还需要进行体内验证,才能真正应用于临床。这项研究为色氨酸的吸收和炎症调节提供了新的思路,为后续的营养和临床研究奠定了坚实基础,有望为相关疾病的治疗和预防开辟新的方向。
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