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抗菌、抗癌、延缓衰老,“抗衰教父”辛克莱口中的肽竟如此神奇?

2022-05-18 15:33 作者:时光派官方  | 我要投稿


肽的概念近年来相当火爆。比如李佳琦推荐的水光片就是口服胶原蛋白肽,能够逃过胃液分解到达皮肤,增加皮肤弹性、对抗皮肤衰老,时光派还就此做过专题,感兴趣的朋友可以回顾《口服胶原、玻尿酸能轻松抗衰老?李佳琦带货网红保健品是不是智商税?》。美籍华裔物理学家、诺贝尔奖得主朱棣文也曾说:“二十一世纪的生物工程就是研究基因工程与蛋白质工程。研究蛋白质,某种意义上讲,就是研究多肽[1]。”就连“抗衰教父”大卫·辛克莱在社交媒体上公布的7条抗衰秘方,也将肽囊括在内!


我又没说你适合读生物【dog脸】


肽是什么?

那么肽是什么呢?它和蛋白质一样,都是由氨基酸组成。两个或两个以上的氨基酸能够脱水缩合拼接在一起组成一个肽,含有超过大约五十个氨基酸的多肽被称为蛋白质[2]。


事实上,很多耳熟能详的名词都属于肽类,比如胰岛素。人们从牛和猪的胰腺中提取了它,并在1922年第一次将它应用于医疗领域,直至现在,它依然是糖尿病治疗的一线用药。从提取到人工合成,从人体内的肽类到动植物甚至真菌来源的肽类,肽的种类在不断丰富。如今,全球已经有大约80种肽类药物,对这一领域的研究则更多[3]。


药品、保健品、化妆品……肽正在走入每家每户,我们也需要对它多点了解。


图注:我国第一个人工合成了牛胰岛素


肽的作用

在所有肽类中,科学家们最热衷的还是作用广泛、具有生理活性的生物活性肽,它可以分为内源性和外源性两种。其中内源性生物活性肽由人体自身合成,包括降血糖的胰岛素、分解蛋白的蛋白酶、作为抗体的免疫球蛋白等等,涉及人体生长、生殖、神经调控等各个方面[4]。而外源性生物肽则来自人体外,或是蛋白质水解产物,或是经由人工合成、生物合成得到[5]。


那么生物活性肽有什么作用呢?作为一个包罗万象的大家庭,它的作用可谓多种多样。


它具有抗氧化作用。由三个氨基酸拼接而成的三肽——谷胱甘肽就是人体内重要的抗氧化剂,能够让细胞免受自由基造成的氧化损害。它也具有抗菌作用,通过附着并且插入到细胞膜中,能起到抑制细胞生长和杀死多种微生物(比如细菌、真菌)的作用。此外,它还能调节免疫、抗炎、降血压、抗癌……其中笔者最关注的是它的抗衰作用[5]。


肽的抗衰作用与它的抗氧化作用、抗炎作用密切相关,人们对它的认识开始于大脑中央、颇具神秘学意味的松果体[6]。


图注:松果体被看做“第三只眼”

科学家们发现将年轻小鼠的松果体移植到老年小鼠体内可以延长后者的寿命。这种现象一度被归功于松果体分泌的褪黑素,然而进一步研究发现,松果体分泌的肽同样发挥了抗衰作用,低分子量松果体肽提取物Epithalamin能恢复老年雌性小鼠的发情周期,也能延长实验动物的平均和最大寿命[6]。这让科学家们对肽的抗衰作用产生了兴趣。


肽的抗衰老作用

通过一项项实验研究,科学家们让很多具有抗衰作用的外源性生物活性肽走进了人们的视野,这些外源性活性肽有的作用机制类似内源性肽,还有的可以调节内源性肽的释放,并与其发生协同作用。它们的抗衰作用可以具体到各个器官[5]。


首先是皮肤,人体最大的器官,它是抵御病原体的第一道屏障,还具有感觉、分泌、调节体温的功能。衰老会让皮肤的结构、功能和外观都出现改变,让它布满皱纹、失去弹性、出现色素沉着。这背后的原因通常是皮肤中抗氧化剂的减少、炎症以及基质金属蛋白酶增加引起的胶原蛋白降解[5]。生物活性肽正是通过对抗这些元素来使皮肤焕发青春。


图注:生物活性肽对抗皮肤衰老的三条路径,A-抗氧化肽增强抗氧化酶活性,B-生物活性肽上调TGF-β/Smad通路,C-活性肽抑制炎症和基质金属蛋白酶活性

比如从鲟鱼鱼鳔中提取的胶原蛋白肽可以增加大鼠皮肤组织中的抗氧化剂过氧化氢酶、过氧化物酶活性,并降低基质金属蛋白酶活性来减少胶原蛋白的降解。来自细胞能量工厂——线粒体的16肽MOTS-c能够减少炎症因子IL-6,通过对抗炎症来增加皮肤中的胶原纤维含量。而直接口服胶原蛋白水解物,能通过上调控制胶原蛋白合成的转化生长因子β-Smad信号通路增加胶原蛋白的合成,从而减轻皮肤松弛情况、减少皱纹[5]。


其次是人体最重要的器官——大脑。它的老化表现在学习能力、注意力、记忆力、感觉知觉等各方面能力的下降,以及一些神经退行性疾病患病率随年龄增长出现的上升,如阿尔兹海默症、帕金森症等[5]。


图注:海马体与记忆相关

而人们可以通过补充肌肽——存在于血液、肌肉、大脑中的一种内源性二肽,加强机体的抗氧化能力来减轻这些神经系统疾病的严重程度。也有研究发现,人工合成的胰高血糖素样肽1类似物、作为糖尿病治疗药物的利拉鲁肽,能够通过抗炎作用改善记忆能力并增加海马神经元的数量[5]。


还有人体的心血管系统,会因为衰老出现心脏舒张和收缩能力的降低,血管扩张能力的下降,而一些外源性生物活性肽能够改善心血管的衰老情况,并且对心血管疾病起到治疗效果。比如从大米中提取的大米α球蛋白水解物,它能够下调从心脏发出的主动脉血管和其根部组织中的炎症通路TNF-α和NF-κB,降低炎症水平,从而改善小鼠的动脉粥样硬化,有利于心血管功能[5]。


除此之外,生物活性肽的抗氧化和抗炎活性,还能够改善肺、肾、肝、免疫系统等机体各个部分的衰老[5]。


肽的优缺点和展望

那么生物活性肽就没有缺点了吗?当然不是。


生物活性肽有着独特而多样的生理功能和显著的效用,无毒、不易致敏,非常安全,但是它也有局限性,包括口服生物利用度低、血浆稳定性低和循环时间短等。口服会导致大部分肽被降解,无法发挥独特的生理作用,只有少部分可以直接进入血液,这就是为什么作为口服保健品的小分子肽是忽悠民众的骗局,它们的效能可能还不如直接摄入鸡蛋、牛奶[3]。


科学家们正在帮助肽治疗剂克服这些缺陷,让注射转变为口服、短效转变为长效。同时,他们也在进一步扩展肽类药物的适用性,比如试图开发能够同时作用于两个治疗靶点的多功能肽,又比如发明了能够穿过细胞膜的细胞穿透肽,尽管还需要克服利用度低的问题[7]。


肽的优越效果固然让我们向往,但是只有具备足够的知识,才能科学用肽,不被产品的噱头迷惑。

—— TIMEPIE ——

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参考文献

[1] JIAORAN. (2019, August 11). 科普:肽的分类与肽的功能. 网易. https://www.163.com/dy/article/EMB6H12A05319UNG.html

[2] Wikipedia contributors. (2022, April 6). 肽. 维基百科,自由的百科全书. https://zh.wikipedia.org/wiki/肽

[3] Muttenthaler, M., King, G. F., Adams, D. J., & Alewood, P. F. (2021). Trends in peptide drug discovery. Nature Reviews drug Discovery, 20(4), 309–325. https://doi.org/10.1038/s41573-020-00135-8

[4] 内源性生物活性肽VS外源性生物活性肽_肽度科技. (2021, June 7). 肽度科技. https://www.taidukj.com/taixue/zhishi/311.html

[5] Wang, J., Wu, Y., Chen, Z., Chen, Y., Lin, Q., & Liang, Y. (2022). Exogenous Bioactive Peptides Have a Potential Therapeutic Role in Delaying Aging in Rodent Models. International Journal of Molecular Sciences, 23(3), 1421. https://doi.org/10.3390/ijms23031421

[6] Rattan, S. I. (2003). Modulating Aging and Longevity. Springer Publishing.

[7] Fosgerau, K., & Hoffmann, T. (2015). Peptide therapeutics: current status and future directions. drug Discovery Today, 20(1), 122–128. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2014.10.003

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