鸡肉蛋白水解物作为功能性食品成分：通过抗淀粉样蛋白生成和抗炎途径对阿尔茨海默病的抗氧化和双靶向神经保护作用

《Journal of Functional Foods》：Chicken meat protein hydrolysate as a functional food ingredient: Antioxidant and dual-targeting neuroprotection against Alzheimer's disease via anti-amyloidogenic and anti-inflammatory pathways

　　

阿尔茨海默病（AD）已引起对食物源性生物活性肽作为可获取的神经保护成分的兴趣，然而鸡肉作为可扩展的来源尚未在体内针对AD样病理进行评估。研究人员首次在D-半乳糖（D-galactose）/氯化铝（AlCl₃）诱导的小鼠模型中进行了中试规模鸡肉蛋白水解物（CMPH）的体内评估。酶解产生的CMPH含有85.51%的肽≤1 kDa，主要是含组氨酸的二肽肌肽（carnosine）和鹅肌肽（anserine）。CMPH显示出强抗氧化活性（65.64% ABTS清除率；67.42%铁还原力）并保护SH-SY5Y细胞免受H₂O₂诱导的应激。在BALB/c小鼠中，口服CMPH（2.20 g/kg）使Morris水迷宫逃避潜伏期减少约38%，并将目标象限时间从16.2%增加至27.9%（P < 0.05）。机制上，CMPH通过下调APP、BACE1和γ-分泌酶/PS1来减轻淀粉样蛋白-β（amyloid-β）积累，并通过降低TNF-α和NF-κB p65来抑制神经炎症。这些发现将CMPH定位为一种食品级神经保护成分，值得进一步的临床研究。

### 研究背景
阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）是一种以记忆丧失和认知功能进行性下降为特征的神经退行性疾病，其全球负担预计至2050年将影响超过1.5亿人。病理学上，AD主要表现为淀粉样蛋白-β（amyloid-β, Aβ）肽聚集形成细胞外老年斑、tau蛋白过度磷酸化形成神经纤维缠结、氧化应激和神经炎症等多个相互关联的病理过程。其中，Aβ主要通过淀粉样蛋白生成途径产生：淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein, APP）被β-分泌酶（β-site APP-cleaving enzyme 1, BACE1）和γ-分泌酶/早老素-1（presenilin-1, PS1）顺序切割，释放Aβ片段；而α-分泌酶（ADAM10）介导的非淀粉样蛋白生成途径则可阻止Aβ形成。此外，氧化应激和核因子κB（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells, NF-κB）驱动的神经炎症在AD发病中起关键作用，NF-κB的激活可进一步上调BACE1表达。

食物源性生物活性肽作为易于获取的神经保护成分受到广泛关注，但目前研究多集中于海洋源、乳制品或珍稀植物材料，而鸡肉这种全球消费量最大的肉类蛋白（占全球肉类消费38%以上）中富含的含组氨酸二肽（如肌肽和鹅肌肽）已在体外和体内模型中显示出抗氧化、抗糖化和金属螯合等多重生物活性，但其在AD相关病理中的体内评估及分子机制研究仍属空白。因此，该研究旨在通过中试规模酶解工艺生产鸡肉蛋白水解物（chicken meat protein hydrolysate, CMPH），系统表征其化学组成和生物活性肽谱，并在D-半乳糖（D-galactose）和氯化铝（AlCl₃）诱导的AD小鼠模型中验证其神经保护效果及其分子机制，为将普通鸡肉转化为科学验证的功能性食品成分提供依据。该论文发表在《Journal of Functional Foods》。

### 主要关键技术方法
研究人员采用食品级蛋白酶（来自CPF食品研发中心，泰国）对新鲜鸡肉（150 kg）进行中试规模酶解，获得CMPH，并依据AOAC标准分析其化学成分。肽分子量分布通过尺寸排阻色谱（AKTA PURE平台，Superdex 10/300 GL柱）测定。体外活性评估包括ABTS自由基清除、铁还原力（FRAP）和金属螯合能力分析，以及人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞的细胞毒性、细胞保护（H₂O₂诱导氧化应激）和细胞内ROS测定。体内实验采用7周龄雄性BALB/c小鼠（来自Nomura Siam International，曼谷），通过每日腹腔注射D-gal（100 mg/kg）和口服AlCl₃（200 mg/kg）共12周建立AD样模型，同时每日口服CMPH（1.10或2.20 g/kg）。认知功能通过Morris水迷宫（MWM）测试评估；分子机制方面，采用ELISA检测脑组织Aβ_1–42和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平，Western blot分析APP、BACE1、PS1、ADAM10和NF-κB p65表达，并测定丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）活性；神经元凋亡通过TUNEL染色观察。

### 研究结果
**3.1 CMPH characterization and peptidomic results**
化学分析显示CMPH粗蛋白含量7.42%（湿重），α-氨基酸含量27.36 mg/mL。氨基酸组成中，组氨酸、精氨酸和谷氨酸含量丰富，并检测到肌肽（1.60 mg/100 g蛋白）和鹅肌肽（2.89 mg/100 g蛋白）。分子量分布显示85.51%的肽≤1 kDa，其中38.44%在200–500 Da范围。

**3.2 In vitro antioxidant and neuroprotective properties**
CMPH在1 mg/mL浓度下表现出65.64% ABTS清除率和67.42%铁还原力，但金属螯合能力较低（5.24%）。在SH-SY5Y细胞中，CMPH浓度≤1.71 mg/mL时无细胞毒性，且可显著减轻H₂O₂诱导的细胞活力下降（P < 0.05），在1.71 mg/mL时保护效果最强；细胞内ROS水平升高程度低于单独H₂O₂处理组。

**3.3 In vivo therapeutic effects in AD model**
**3.3.1 Body weight changes and food intake monitoring**
与对照组相比，ALD组（D-gal/AlCl₃处理）及CMPH1/2组体重显著降低（P < 0.05），但日摄食量无组间差异。
**3.3.2 Cognitive function improvement: Morris water maze performance**
在MWM获得阶段，ALD组逃避潜伏期持续较高，而CMPH2组（2.20 g/kg）在第2–4天潜伏期显著缩短（P < 0.05）。探测试验中，ALD组目标象限时间（16.2%）显著低于对照组，CMPH1和CMPH2组则分别增加至约27.9%（P < 0.05 vs. ALD）。
**3.3.3 Dual-targeting mechanisms against AD pathology of CMPH on amyloid-β accumulation mouse brain**
ALD组脑Aβ_1–42水平显著升高（P < 0.05），CMPH1和CMPH2处理均显著降低Aβ_1–42（P < 0.05 vs. ALD）。Western blot显示，与ALD组相比，CMPH处理显著下调APP、BACE1和PS1蛋白表达（P < 0.05），但ADAM10表达无显著变化。
**3.3.4 Anti-neuroinflammatory effects**
**3.3.4.1 Oxidative stress markers modulation (MDA and SOD levels)**
ALD组脑MDA水平和SOD活性均显著高于对照组（P < 0.05）；CMPH1和CMPH2处理均显著降低MDA和SOD（P < 0.05 vs. ALD）。
**3.3.4.2 Inflammatory mediators suppression (TNF-α and NF-κB p65)**
ALD组TNF-α水平显著升高（P < 0.05），CMPH1和CMPH2均显著降低TNF-α（P < 0.05 vs. ALD）；NF-κB p65表达在ALD组升高，CMPH1显著抑制（P < 0.05），CMPH2呈下降趋势但未达显著性。
**3.3.5 Neuroprotective effects against cell death**
TUNEL染色显示，ALD组凋亡细胞数量显著多于对照组（P < 0.05），CMPH1和CMPH2均显著减少TUNEL阳性细胞（P < 0.05 vs. ALD），两剂量组间无显著差异。

### 讨论与结论
讨论部分指出，CMPH的神经保护作用是多层次的：其抗氧化活性源于肽的直接自由基清除及金属螯合能力，其中组氨酸、精氨酸及肌肽/鹅肌肽贡献显著。CMPH中低分子量肽（≤1 kDa）占85.51%，有利于肠道吸收和血脑屏障穿透。与已有研究比较，CMPH同时具备抗氧化、抗淀粉样蛋白生成和抗炎活性，区别于仅关注单一机制的报道。机制上，CMPH通过降低氧化应激（降低MDA、部分正常化SOD）来抑制下游APP/BACE1/PS1介导的淀粉样蛋白生成途径，并抑制NF-κB/TNF-α驱动的神经炎症，从而减少神经元凋亡和认知缺陷。作者强调，CMPH对淀粉样蛋白生成酶的选择性抑制（不改变ADAM10）提示肽特异性信号而非单纯抗氧化作用。局限性包括：D-gal/AlCl₃模型不能完全模拟人类AD病理，未鉴定具体活性肽，缺乏药代动力学数据等。

**研究结论（原文第5节）翻译**：
本研究开发了中试规模酶解生产CMPH的工艺，并在小鼠模型中进行了临床前评估。化学表征显示，CMPH含有85.51%的肽≤1 kDa，并富含含组氨酸二肽肌肽（1.60 mg/100 g蛋白）和鹅肌肽（2.89 mg/100 g蛋白）。体外实验中，CMPH表现出抗氧化活性（65.64% ABTS自由基清除率；67.42%铁还原抗氧化力）并对SH-SY5Y神经母细胞瘤细胞中H₂O₂诱导的氧化应激具有细胞保护作用。体内实验中，与AD样模型组相比，对D-gal和AlCl₃处理的小鼠口服CMPH（1.10和2.20 g/kg/天，共12周）与Morris水迷宫中空间记忆改善、脑丙二醛水平降低、超氧化物歧化酶活性部分正常化、海马Aβ_1–42浓度降低、APP、BACE1和PS1表达下降、TNF-α和NF-κB p65水平降低以及TUNEL阳性细胞减少相关。这些观察结果与以下工作假说一致：CMPH在该模型中引发多层神经保护反应，始于脑氧化应激的减轻，并同时调节两个相互联系的下游级联反应——即APP的淀粉样蛋白生成加工和NF-κB驱动的炎症反应。对APP、BACE1和PS1的选择性下调而不伴随ADAM10的相应改变，进一步提示了通路选择性而非非特异性作用。研究人员将这些结果解释为初步证据，表明鸡肉骨骼肌中天然富集的生物活性肽，特别是含组氨酸二肽肌肽和鹅肌肽，可以在体内干预多个AD相关病理级联反应。这些发现应被视为初步结果。D-gal和AlCl₃模型复制了AD相关病理的氧化、淀粉样蛋白生成和神经炎症特征，但不能完全再现人类散发性或家族性AD的慢性病程或遗传背景。通路特异性的正式证明需要药理学抑制剂和基因敲除研究。转化验证需要人体内CMPH衍生肽的药代动力学特征描述、在转基因AD模型（如5xFAD或APP/PS1小鼠）中的疗效确认以及适当设计的临床试验。在进行此类研究之前，CMPH最好被描述为一种候选膳食肽制剂，值得进一步的机制和转化研究，而非针对AD相关疾病的经过验证的功能性食品。