导 读
近日，澳门科技大学中药机制与质量全国重点实验室伍建林教授和李娜教授团队 (以下简称团队) 在双一区SCI顶级期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》发表题目为“In Vivo Atlas of Neuroprotective Cyclic Dipeptides Derived from Food Gelatin Using Peptidomics and Feature-Based Molecular Networking”的补充封面文章 。澳门科技大学博士研究生董萍萍为第一作者，通讯作者为中药机制与质量全国重点实验室伍建林教授和李娜教授。
阿胶作为药食同源中药典型代表，富含大量胶原蛋白，长期以来因其补血、养颜、强身健体等功效被广泛使用。然而，口服阿胶后胶原蛋白在体内如何被消化吸收、活性物质如何释放，仍缺乏系统性的科学揭示。为解决这一科学问题，团队首次提出并建立了一种整合肽组学、特征分子网络以及时空代谢组学的创新研究策略，该方法能够在复杂体内环境中识别和可视化阿胶经消化吸收入血的外源性活性肽。
研究亮点
首次研究了阿胶中的蛋白质在体内的消化与吸收过程。
提出了识别复杂生物基质中外源活性肽的系统策略。
在血清中发现了35个阿胶来源的环二肽，12个含有脯氨酸/羟脯氨酸的环二肽有较高含量。
含脯氨酸/羟脯氨酸的环二肽在血液中具有较长的滞留时间
含脯氨酸/羟脯氨酸的环二肽具有神经保护活性。
研究结论
本研究通过整合肽组学、特征分子网络和靶向时空代谢组学三种技术，首次系统揭示了阿胶在体内的动态消化吸收过程。通过对服用阿胶后不同时间点的小肠内容物进行分析，发现阿胶中的蛋白质在小肠内被逐步分解，肽段长度由长链逐渐缩短，12 小时后主要以小分子寡肽为主。进一步的特征分子网络分析首次发现了阿胶来源的环二肽，并揭示了其在小肠、血清等组织中的分布规律（图2）。在构建分子网络中，每个节点代表一个分子特征，其相对丰度以饼图颜色直观显示。通过比对空白组和服药组的节点差异，研究成功识别出一类独特的环二肽信号簇。在后续的靶向代谢组学研究中（图3），团队建立了专门的环二肽数据库进行系统检索，在血清中共鉴定出35种环二肽。其中12种含有脯氨酸或羟脯氨酸的环二肽丰度最高，研究人员通过合成这些环二肽的标准品，进一步验证了其化学结构。
研究团队进一步对不同时间点的胃、小肠、盲肠内容物及血清样品中的环二肽进行了时空分布分析，系统比较了其在不同部位和时间点的含量。药代动力学分析显示环二肽在血液中具有较长的滞留时间（图4），部分化合物如 cyclo(Pro-Hyp)在24小时后仍能被检测到。其中含有羟脯氨酸的环二肽比含有脯氨酸的更稳定、更持久。值得关注的是，在盲肠中观察到多种环二肽的二次增加现象，提示这些化合物可能由肠道菌群参与合成，为深入理解蛋白质的体内代谢命运及其与肠道菌群的相互作用提供了新的思路。在细胞实验中（图5），十二种含脯氨酸或羟脯氨酸的环二肽均显著提高了谷氨酸和过氧化氢损伤的 HT-22 神经细胞的存活率。其中，cyclo(Hyp-Ala) 表现出最强的神经保护作用，使细胞存活率由40%提升至约70%。
图文赏析
图形摘要
图1. 工作流程图
图2. 小肠和血清中的肽的FBMN结果。(A)和(B)小肠和血清样本的总分子网络图，余弦相似度分数截止值为0.7。(C)和(D)小肠和血清中环二肽和二肽的分子网络。饼图中黑色代表0小时化合物的含量，绿色代表0.5小时的含量，黄色代表1小时，粉色代表2小时，红色代表4小时。
图3. (A) 环二肽标准品的色谱图。(B) 血清（上）和标准品（下）中cyclo(Gly-Pro)和cyclo(Gly-Hyp)的色谱图。Cyclo(Gly-Pro) (C)和cyclo(Gly-Hyp) (D)的二级质谱图。
图4. 口服阿胶后24小时内（0、0.17、0.5、1、2、4、8、12、24小时）胃、小肠、盲肠内容物和血清中环二肽含量的变化。（A）和（B）胃肠道内容物中环二肽的浓度变化。（C）和（D）血清中环二肽的浓度变化。红色代表胃内容物，黄色代表小肠内容物，蓝色代表盲肠内容物，黑色代表血清。
图 5. 环二肽的神经保护活性。（A）环二肽提高了被谷氨酸损伤的 HT-22 细胞的细胞活力。（B）环二肽提高了被过氧化氢损伤的 HT-22 细胞的细胞活力。（C）通过分子对接检测环二肽与 keap-1 的相互作用。（与模型组相比：p<0.05*，p<0.01**；与对照组相比：p<0.05#，p<0.01##）。
伍建林
伍建林，现任中药机制与质量全国重点实验室 (澳门科技大学) 教授，博士导师。兼任中国分析测试协会 (CAIA) 理事、亚太医学生物免疫学会基础免疫分会常务委员、Curr Res Food Sci, Food Sci Hum Well, Phytochem Anal等杂志编委。建立了包括代谢流、羧酸组学、微生物组学、多肽组学和蛋白组学的基于问题导向的质谱多组学整合分析技术 (POMIMS)，并广泛应用于临床疾病诊断和机制研究、药物发现和药食同源复杂体系多谱精细解析、活性评价及产业化等。截至目前一共发表SCI论文150多篇，总影响因子超过1100分。2019以来以第一和通讯作者在Cell Res, Gastroenterology, J Pharm Anal, Metabolism, Anal Chem, Psychiatry Clin Neurosci, Food Hydrocolloid等Q1 Top，及合作在Gut, PNAS, J Hepatol等杂志上发表发表SCI论文108篇。入选Stanford University全球前2%顶尖科学家榜单。申请和授权国际专利5项，国内专利25项。
李 娜
李 娜，现任澳门科技大学中药机制与质量全国重点实验室教授，博士生导师。多年来一直从事药物相关的研究工作，主要包括采用各种光谱及色谱技术，尤其是质谱及核磁共振技术，对药物的活性及毒性成分进行分析分离、结构鉴定、药物毒性的作用机理及生物标记物的检测等，近年来主要专注于基于色谱-质谱/核磁共振的化学蛋白组学和代谢组学分析方法及其在药物毒性作用机制等方面的应用，在中药研究方面也具有丰富的经验。到目前为止，在Trends in Analytical Chemistry, Medicinal Research Reviews, Environmental Science & Technology, Environment International, Journal of Hepatology, PNAS, Analytical Chemistry, Food Chemistry, Journal of Medicinal Chemistry, Analytica Chimica Acta, Journal of Natural Products等SCI杂志上共发表研究论文100余篇。申请国际发明专利9项，国家发明专利11项。
董萍萍
董萍萍，澳门科技大学药学博士。主要研究方向为食源性或动物来源活性肽的发现、结构解析与体内作用机制研究，以第一作者或者共同第一作者发表SCI论文6篇 (Biomed. Pharmacother., J. Agric. Food Chem., Molecule等)，总影响因子29.1；授权中国专利2项。
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c08112
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