牛心来源肽作为潜在的心脏保护成分：机理研究、胃肠道稳定性与关键结构特征

《Food Bioscience》：Bovine Heart-Derived Peptides as Potential Cardioprotective Ingredients: Mechanistic Insights, Gastrointestinal Stability and Key Structural Features

　　

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  FQPS、SEAPPHIF和TEAPLNPK在H9c2细胞中表现出优越的心脏保护作用。
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  心脏保护作用涉及JNK相关的线粒体凋亡通路。
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  胃肠道消化增强了SEAPPHIF和TEAPLNPK对CK-MB的保护作用。
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  消化片段如APPHI、TEAPL和TEAP可能有助于维持生物活性。
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  特定氨基酸残基如Pro、Glu、Lys、Phe和His对于肽-JNK相互作用至关重要。

引言

心血管疾病（CVD）仍然是全球主要的健康威胁之一，年死亡人数从1990年的1310万增至2023年的1920万（Stark et al., 2025）。CVD的全球负担不仅涉及健康层面的影响，还给医疗系统带来了巨大的成本。因此，开发兼具预防和治疗心肌损伤潜力的心脏保护剂已成为关键的研究重点。心肌损伤是许多心血管疾病的主要病理组成部分，涉及多种形式的 Cardiomyocyte 损伤和死亡，包括缺血和氧化应激期间的凋亡（Liu et al., 2023）。心脏作为一个高度耗能器官，依赖于多种能量底物在不同生理条件下维持三磷酸腺苷（ATP）的产生（Cai et al., 2024）。然而，这种高代谢活动也使其容易受到氧化损伤。由过量活性氧（ROS）积累驱动的氧化应激通过破坏膜脂质和蛋白质来引发细胞损伤，导致心肌细胞结构和功能的损伤（Purba et al., 2025）。值得注意的是，氧化应激在心血管疾病中起关键的促凋亡因子作用，通过线粒体通路和死亡受体通路促进心肌细胞凋亡，并导致细胞坏死性死亡（Daiber et al., 2021）。因此，氧化应激成为心脏保护策略的关键且极具前景的靶点。

使用源自食物的生物活性化合物（包括类黄酮和生物活性肽）进行营养干预已显示出通过调节氧化应激和心肌细胞凋亡来减轻心肌损伤的潜力（Chen, et al., 2025; Purba et al., 2026; Zou et al., 2021）。例如，土豆蛋白水解产物已被证明可以减轻高脂饮食喂养仓鼠的心脏凋亡和功能障碍（Huang et al., 2015）。进一步的研究从该水解产物中鉴定出两种特定的生物活性肽DIKTNKPVIF和IF，它们可以通过上调自发性高血压大鼠中存活标志物、自噬标志物以及线粒体生物发生通路蛋白的表达来缓解心肌损伤（Lin et al., 2020）。随后在高糖诱导的H9c2细胞中的研究证实了它们的抗肥大和抗凋亡特性，这与核因子活化T细胞3（NFATC3）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应的调节有关，但与c-Jun N末端激酶（JNK）的激活无关（Marthandam Asokan, Yang, et al., 2018）。总之，这些研究表明生物活性肽可能是开发心脏保护性功能食品或营养品的前瞻性候选者。

哺乳动物心肌富含蛋白质和氨基酸，但在食品行业中很大程度上尚未被充分利用（Kim et al., 2017）。将这种低价值副产品转化为生物活性肽具有营养和功能潜力。在我们的先前研究中，我们制备了一种具有强效心脏保护活性的牛心肌水解产物。该水解产物显著减轻了小鼠中多柔比星诱导的氧化损伤、炎症和凋亡，缓解了心肌组织病理学异常，并改善了心功能障碍（W. Li et al., 2023）。利用肽组学-活性指导策略，我们进一步从该水解产物中鉴定出新型心肌保护肽，包括RVL、SLL、FQPS、GLPPILN、SEAPPHIF和TEAPLNPK（Zhou, Li, et al., 2025）。然而，这六种牛心来源肽在氧化应激条件下调节心肌损伤的效果及其潜在信号机制仍不清楚。

尽管牛心来源肽具有令人前景的潜力，但由于其胃肠道稳定性问题以及胃肠道消化对其生物活性的影响尚未完全阐明，其在心脏保护中的应用仍面临挑战。生物活性肽必须在胃肠道消化中存活并到达靶器官才能发挥其生理作用（Zhang et al., 2023）。然而，在胃肠道消化过程中，肽类容易被消化酶水解，导致结构变化并产生肽片段，这可能会保留、增强或消除母序列的生物活性。多项研究已证明胃肠道消化对肽类生物活性的重要影响。例如，酪蛋白来源的二肽基肽酶IV（DPP-IV）抑制肽IPIQY在肠道中被代谢为高活性的IPI片段，增强了其DPP-IV抑制活性（C. Wang et al., 2025）。类似地，增强睡眠的肽YPVEPF在胃中保持稳定，但不能耐受肠道酶，最终完全降解为更具活性的片段YPVEP（Qian et al., 2022）。相比之下，大豆来源肽FF、LVF、YVVF和LVLL的血管紧张素转化酶（ACE）抑制活性在消化后显著降低，ACE抑制活性变化范围为41.98 ± 2.33%至81.73 ± 3.68%（Z. Xu et al., 2021）。值得注意的是，Zhang等人利用生物信息学和分子模拟探索神经保护肽，发现从母肽WCPFSRSF中产生的新肽片段（WCPF和SR）（Zhang et al., 2023）。总之，这些发现强调了胃肠道稳定性在肽类生物活性中的关键作用，并凸显了分子模拟和生物信息学工具等先进技术对于理解肽类构效关系的重要性。

本研究旨在探究六种牛心来源肽（RVL、SLL、FQPS、GLPPILN、SEAPPHIF和TEAPLNPK）在过氧化氢（H₂O₂）诱导的心肌损伤H9c2细胞模型中的心肌保护效果，通过分子和通路分析探索其机制，并评估其胃肠道稳定性。此外，通过整合生物信息学和分子对接，我们考察了消化产生的肽片段的潜在活性及关键结构特征。这项工作可能为牛心来源肽作为心血管健康功能性营养品的机制、构效关系及潜在应用提供新的见解。

章节摘要

材料

RVL、SLL、FQPS、GLPPILN、SEAPPHIF和TEAPLNPK（>95%）购自Synpeptide（中国江苏）。H9c2细胞（FH1004）购自复亨生物（中国上海）。Dulbecco改良型鹰氏培养基（DMEM）、青霉素-链霉素、磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.4）和0.25%胰蛋白酶-EDTA购自Gibco（美国加利福尼亚州卡尔斯巴德）。胎牛血清（FBS）、胃蛋白酶（2500 U/mg）和胰酶（200 U/mg）购自Sigma Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。H₂O₂

牛心来源肽对H₂O₂诱导的H9c2细胞中LDH、CK-MB和cTnT含量的影响

临床上，心肌细胞损伤后释放的心脏酶和结构蛋白被广泛用作心肌损伤的生物标志物。LDH是一种胞质酶，在心肌、骨骼肌、肝脏和红细胞中大量存在。当心肌组织受损时，LDH释放进入血液，其含量间接反映心肌损伤程度（Tonomura et al., 2012）。相比之下，CK-MB在心肌组织中富集，传统上被用作

结论

本研究的概要示意图如图8所示。总之，本研究系统评估了六种牛心来源肽的心脏保护效果。其中，与RVL、SLL、GLPPILN相比，FQPS、SEAPPHIF和TEAPLNPK在H9c2细胞中表现出显著更强的心脏保护活性，对抗H₂O₂诱导的心肌损伤。未来需进行体内研究以验证其功效。在机制方面，这些肽类减轻了氧化

CRediT作者贡献声明

赵谋明：监督、资金获取、概念构思。郑林：撰写——审阅与编辑、方法论、概念构思。黄明涛：软件、方法论。李文：验证、方法论、调查研究、形式分析、数据整理。周敏智：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、可视化、调查研究、形式分析、数据整理

未引用参考文献

Li et al., 2025; Marthandam Asokan et al., 2018; Zhou et al., 2025.

利益冲突

代表所有作者，通讯作者声明不存在利益冲突。

利益冲突声明

? 作者声明不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究获得了汉江实验室自主创新研究基金项目（HJL202603B007）、汉江实验室科研团队科研启动基金项目（HJL202511B001）以及云南省科技人才与平台计划（202405AF140067）的经费支持。

周敏智|李文|黄明涛|郑林|赵谋明