大蒜蛋白源ACE抑制肽HDCF的合成及其通过PI3K/Akt/eNOS-cGMP/PKG通路改善内皮功能障碍的降压机制研究

本研究针对高血压治疗中血管内皮功能障碍的关键病理环节，通过固相肽合成技术制备了大蒜源ACE抑制肽HDCF（纯度98.46%）。结合网络药理学、转录组学和细胞实验，发现HDCF通过调控INS/REN/ACE/NOS3/EDN1等核心靶点，激活PI3K/Akt/eNOS信号通路促进NO生成，进而启动cGMP/PKG通路改善血管舒张功能。该研究为开发新型降压功能食品提供了理论依据。

　　

高血压作为全球致死率最高的心血管疾病危险因素，每年导致超过10万人死亡。尽管血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂是临床常用降压药，但合成药物存在副作用大、成本高等问题。食物源ACE抑制肽因其分子量小、安全性高、吸收快等优势成为研究热点，但其作用机制尤其是对血管内皮功能的调控尚不明确。山东农业大学的研究团队在《Journal of Future Foods》发表的研究中，通过多学科交叉方法揭示了大蒜蛋白衍生肽HDCF的降压机制。

研究采用固相肽合成技术制备HDCF（产率81.17%），通过动物实验（自发性高血压大鼠模型）、网络药理学预测（PharmMapper和GeneCards数据库）、转录组测序（Illumina Nova Seq 6000平台）以及细胞实验（Ang II诱导的HUVECs模型）等技术体系展开研究。特别关注了主动脉组织病理学分析和Western blotting验证关键信号通路蛋白表达。

3.1 HDCF的合成与鉴定

通过Fmoc逐步延伸策略合成四肽HDCF（His-Asp-Cys-Phe），质谱鉴定分子量为531.2 Da。分子对接显示其与ACE受体（PDB ID:1O8A）的LibDock得分达162.54，通过氢键、静电力和疏水力相互作用。稳定性实验表明其在pH 2-10和20-100°C条件下ACE抑制率波动<5%。

3.2 网络药理学预测

筛选出47个HDCF-高血压交叉靶点，PPI网络拓扑分析确定INS、REN、ACE、NOS3和EDN1为核心靶点。KEGG富集发现cGMP-PKG、肾素分泌、流体剪切应力等内皮功能相关通路。

3.3 体内降压效应

在SHR模型中，高剂量HDCF（50 mg/kg）使收缩压和舒张压最大降低42.33/34.02 mmHg，效果与卡托普利相当。血清检测显示ET-1水平降低26.41%，eNOS提升50.77%。主动脉病理显示高剂量组弹性纤维排列恢复规则。

3.4 转录组学特征

高通量测序发现高剂量组差异表达基因达597个（253上调/344下调），显著富集于钙信号通路、cAMP-PKA和精氨酸生物合成等与内皮功能相关的通路。

3.5 细胞机制验证

在Ang II诱导的HUVECs中，100 μmol/L HDCF使NO生成增加63.06%。Western blot证实其通过上调p-PI3K/PI3K（+35.06%）、p-Akt/Akt（+65.50%）和p-eNOS/eNOS（+33.47%）激活eNOS，进而提升cGMP含量（+70.48%）和PKG表达。PI3K抑制剂LY294002可逆转该效应。

该研究首次系统阐明HDCF通过"PI3K/Akt→eNOS→NO→cGMP/PKG"轴改善内皮功能障碍的分子机制。相较于传统降压药，这种食物源活性肽具有多靶点调控优势，特别是能同时平衡ET-1/eNOS系统和修复血管弹性纤维结构。研究不仅为高血压治疗提供了新策略，也为功能性食品开发奠定了理论基础，其中采用的"网络预测-组学验证-细胞解析"研究范式对天然产物研究具有方法论参考价值。