综述:具有多重功效的生物活性肽在阿尔茨海默病中的定制与设计

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Neuropeptides 2.5

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  这篇综述系统探讨了生物活性肽(BPs)作为天然、安全且经济高效的多功能分子,在阿尔茨海默病(AD)治疗中的潜力。文章重点分析了BPs的抗氧化、抗炎及穿透血脑屏障(BBB)等特性,强调其通过靶向Aβ斑块和tau蛋白缠结等病理特征,为AD治疗提供创新策略。综述还梳理了BPs从膳食蛋白(如昆虫、海洋生物)中分离的流程,并展望了其临床转化前景。

  

Abstract

在老龄化加剧的背景下,神经退行性疾病(NDs)发病率激增,开发创新疗法迫在眉睫。生物活性肽(BPs)因其穿透性强、毒性低、清除快等优势,以及抗氧化和抗炎特性,成为对抗AD等NDs的潜力分子。BPs可从动植物、海洋生物及食用昆虫中提取,需通过酶解释放和合成流程激活其活性。尽管计算机(in silico)预测能初步筛选BPs,仍需结合体外(in vitro)和体内(in vivo)实验验证其功效。血脑屏障(BBB)的通透性是BPs发挥神经保护作用的关键限制因素。

Introduction

BPs作为短链氨基酸(2-20个,分子量<10 kDa),通过调节生理功能展现多效性,如抗肿瘤、降压及免疫调节等。AD作为最常见NDs,以Aβ斑块和tau蛋白缠结为特征,现有药物(如乙酰胆碱酯酶抑制剂)仅缓解症状且副作用显著。BPs的天然来源和低毒性为AD治疗提供了新思路。

Alzheimer's disease pathophysiology

AD分为早发型(<65岁,占5%)和晚发型,均伴随神经元丢失和认知衰退。病理机制涉及Aβ1-42
聚集、tau蛋白过度磷酸化及神经炎症,导致突触功能障碍和细胞死亡。

Bioactive peptides enduring sources

BPs主要来源于三类:

  1. 动物蛋白:乳制品(如β-乳球蛋白)和蛋类中的肽段具有抗炎活性;
  2. 植物蛋白:大豆和小麦肽通过清除自由基减轻氧化应激;
  3. 新兴来源:昆虫蛋白(如蟋蟀水解物)富含支链氨基酸,可抑制Aβ纤维形成。

Bioactive peptides isolation-flow

BPs开发需经四步:

  1. 释放:酶解或发酵裂解母体蛋白;
  2. 纯化:色谱技术分离目标肽段;
  3. 鉴定:质谱分析序列结构;
  4. 验证:通过SH-SY5Y细胞模型或转基因AD小鼠评估神经保护效应。

Bioactive peptides superpower properties

BPs的核心机制包括:

  • 抗氧化:中和活性氧(ROS),保护神经元膜脂质;
  • 抗炎:抑制NF-κB通路,减少IL-6等促炎因子释放;
  • 靶向病理蛋白:如海洋肽E3
    可阻断Aβ1-42
    寡聚化。

Bioactivity peptides roaming to the brain

BBB的紧密连接限制大分子通过,但修饰后的BPs(如脂质体包裹)可借助转运体(如GLUT1)进入脑实质。病理状态下BBB通透性增加,可能提升BPs的递送效率。

Conclusions and future directions

昆虫源BPs和计算机辅助设计是未来研究热点,需优化递送系统并开展临床前安全性评估。BPs的多靶点特性为AD的个性化治疗开辟了新途径。

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