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科研成果

徐力教授团队在小分子生物活性肽调节胰岛素分泌领域取得重要进展

日期:2022-06-15 点击数: 来源:

    2022年6月2日,mgm美高梅平台官网版徐力教授团队在《Antioxidants》发表小分子生物活性肽调节胰岛素分泌研究成果(Antioxidant Effect of Tyr-Ala Extracted from Zein on INS-1 Cells and Type 2 Diabetes High-Fat-Diet-Induced Mice, Antioxidants 2022, 11(6), 1111)。

    胰岛素抵抗(IR)和胰岛β细胞衰竭导致肌肉、肝脏和脂肪等细胞对葡萄糖的摄取减少,使得线粒体氧化水平升高增加葡萄糖代谢和脂代谢,从而引起线粒体膜电位 (MMP)失衡和活性氧(ROS)的产生,而ROS通过抑制胰岛素底物受体磷酸化抑制葡萄糖代谢。生物活性肽作为多种人体代谢和生理调节作用的功能因子而备受关注。徐力教授团队在天然玉米蛋白中提取了一种小分子生物活性肽:Tyr-Ala,从其对胰岛细胞ROS 水平的影响展开实验工作,在高糖刺激下的INS-1细胞加入单体肽后,胰岛素的分泌明显升高。进一步研究证实,Tyr-Ala可以调节PI3K/AKT信号通路,降低细胞内ROS水平,提高胰岛素分泌,促进葡萄糖代谢。相关的糖尿病(T2DM)动物模型研究中表明,经过生物活性肽Tyr-Ala治疗后小鼠体内SOD和GSH水平显著提高,血液中的葡萄糖浓度、HbA1c、TC、TG 和 MDA水平明显下降。同时,Tyr-Ala还具有修复T2DM小鼠的胰腺和肾脏作用。

Figure 1. Schematic experiments of the Tyr-Ala effect on diabetes in vitro and in vivo.

    论文第一完成单位为mgm美高梅平台官网版,mgm美高梅平台官网版博士生翟婧卉和朱玉花为该论文共同第一作者,mgm美高梅平台官网版徐力教授和郭轶教授为该论文的共同通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、吉林省科技厅项目的支持。

    徐力教授团队长期以来致力于生物活性肽的功能开发,从植物源蛋白出发利用酶分子技术手段,在前期工作中获得多种生物活性肽单体。通过研究氧化应激或热应激状态下ROS水平变化,表明生物活性肽可以调控体内抗衰老等多种基因的表达,从而抵抗外界刺激、延长秀丽线虫模型中的线虫寿命、抵抗衰老等多种生理功能,相关研究成果已经发表在Food & Function (2016, 7(4), 1975-1984.)和Food Chemistry (2012, 130, 254-260.),为开发生物活性肽的功能机制奠定了基础。

    目前,肽类作为后基因时代的研究热点,已被广泛应用于生物医药开发中。截至2022年5月,全球共批准上市118款肽类新药,仅占全部新药的2%左右。肽类药物在新结构功能性、靶点选择、结构修饰和给药途径等方面面临巨大挑战。针对II型糖尿病的肽类药物近年有以GLP-1R肽为靶点的利拉鲁肽和利司那肽相继批准上市。徐力教授团队进行的天然来源的单体肽研究,为治疗II型糖尿病研究提供了新机会,课题组在纳米药物载体方面的研究将进一步开展此肽类药物的结构修饰和药物剂型探索,有望为拓展肽类药物在该领域的应用提供实验依据。

全文链接:https://www.mdpi.com/2076-3921/11/6/1111

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