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我院在知名期刊《Critical Reviews in Biotechnology》上发表综述观点论文
 发表时间:2021-11-01 17:20:00 点击次数:0
  我院生物学刘高强教授课题组以“Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptide: an emerging candidate for vascular dysfunction therapy”为题,在国际知名期刊《Critical Reviews in Biotechnology》(IF 8.429)上发表ACE抑制肽治疗血管功能障碍潜力及其分子机制方面的综述观点论文。2017级博士生伍强同学为第1作者,导师刘高强教授为通讯作者。Critical Reviews in Biotechnology》期刊每年刊发论文不足100篇。
        

作者指出,ACE抑制肽(Angiotensin I-converting enzyme inhibitory peptideACEIP)是一类活性寡肽,具有分子量小、安全高效、人体易吸收等优点,可抑制ACE酶活,降低舒缓激肽的破坏和减少Ang II的产生,从而在体内发挥降血压功效。近年来,植物、海洋、微生物及其发酵制品,以及动物制品等天然来源的ACEIP受到广泛关注。由于微生物发酵技术具有生产周期短、成本低等特点,研究微生物中的ACEIP成为制备天然ACEIP的新思路。除微生物分泌胞外蛋白酶降解蛋白基质产生ACEIP外,ACEIP还可通过非核糖体肽合成酶途径生物合成(作者课题组正在开展这方面的研究工作)。

  血管功能障碍主要包括血管收缩、炎症和血管重构,作者综述了这三者的发病机制,并提出其与RAS系统中ACE-AngⅡ-AT1R轴激活密切相关。ACEIP通过抑制ACE酶活,影响Ang Ⅱ生成,进而阻断ACE-Ang Ⅱ-AT1R轴,有望成为血管功能障碍疾病的新治疗方案。作者对靶定AT1R的分子信号通路及其功能意义进行了全面更新。

作者剖析了ACEIP降血压分子机制与NO产生有关,它通过抑制ACE酶活,降低Ang Ⅱ含量,影响Ang Ⅱ进一步激活AT1R,下调ET-1表达水平,发挥舒张血管作用。此外,ETBR激活有助于诱导eNOS磷酸化,进而促进内皮细胞中NO的释放。随后,NO/sGC/cGMP信号通路被激活,使Ca2+浓度提高,抑制血管平滑肌细胞的血管收缩功能。作者还指出,AT1R激活的血管收缩效果可被AT2R中和,但AT2R发挥血管舒张的作用机理仍未知。

   

                                                                              ACE抑制肽舒张血管的分子机制

  作者对ACEIP的未来研究提出了以下建议:一是要深入研究微生物源ACEIP的生物合成机理。目前许多具有生物活性的小分子环肽或线性肽主要由NRPS(非核糖体肽合成酶)合成。但是尚没有微生物细胞中NRPS合成ACEIP的生物合成途径或调节机制的有关信息,这较大程度限制了通过微生物代谢调节过量合成ACEIP。因此,需要进一步研究微生物细胞中的NRPS相关基因簇,分析其在ACEIP合成中的作用,并进一步阐明有关ACEIP过量合成的代谢调控机制,以解决应用微生物细胞大规模生产ACEIP中的技术瓶颈。
        
                                                                            非核糖体肽合成酶(NRPS)模块各功能域

二是对ACEIP靶向AT1R治疗进行深入研究。血管功能障碍的病理生理学特征中ACE Ang-AT1R信号转导比较复杂,ACEIPs的信号机制必须在血管功能障碍治疗中得到验证,对靶向AT1R信号通路(包括在大型动物和人类中的靶向AT1R信号通路)进行严格的转化研究将有助于建立有效的治疗各种疾病的新疗法。

三是开展ACEIPs生物利用度和对肠道微生物菌群及代谢影响方面的研究。纳米脂质体有望提高ACEIPs在体内的生物利用度。目前,ACEIPs纳米载体技术的研究和应用尚处于起步阶段,需要进一步研究以提高效率并阐明载ACEIPs纳米载体系统的跨上皮转运机制。此外,它们可以被运输到下肠道,在那里它们可以与肠道微生物菌群相互作用并被肠道微生物菌群代谢,在血管紧张素Ⅱ诱导的血管功能障碍中发挥显著作用。ACEIPs及其衍生物对肠道微生物菌群的影响,以及它们对血管功能障碍治疗的后续影响,尚未被探索。另外,ACEIPs的生理机制,尤其是不穿过肠道屏障进入血液循环的机制,也需要得到验证。

 

原文链接:

https://doi.org/10.1080/07388551.2021.1948816


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