FSHW | 牡蠣抗凝肽緩解凝血酶誘導的血管內皮細胞屏障功能障礙和血栓形成表型

本文系Food Science and Human Wellness原創編譯，歡迎分享，轉載請授權。

Introduction

心血管疾病是全球主要死因之一，包括心臟和血管疾病。高血壓、吸煙、不健康飲食等因素可導致心血管疾病，其中血栓是常見的誘因。血栓形成涉及多種因素，包括凝血酶和內皮細胞。凝血酶在血栓形成中起關鍵作用，但過多的凝血酶會損傷內皮細胞。目前的凝血酶抑制劑雖有效，但副作用明顯，因此需要尋找更安全有效的替代品。食品中的生物活性肽被認為具有潛在的抗血栓作用，可作為健康產品和特醫食品的重要成分。大連工業大學國家海洋食品工程技術研究中心青年教師程述震、杜明教授等研究了牡蠣抗凝肽能緩解凝血酶誘導的血管內皮細胞屏障功能障礙和血栓形成表型，為其他食源性多肽抗凝機制的探究奠定了理論基礎。

Results and Discussion

牡蠣肽阻礙了凝血酶刺激的 HPMEC 活化

牡蠣肽能有效抑制凝血酶誘導的內皮細胞激活，并減少細胞釋放的IL-6和vWF等激活標志物。通過競爭性機制，P-2-CG能與凝血酶結合并阻止其與底物的作用，進而保護內皮細胞免受過度凝血酶損傷。

牡蠣肽下調凝血酶誘導的血管內皮促血栓形成表型

內皮細胞在血栓形成和止血過程中起著至關重要的調節作用。在病理情況下，內皮細胞被激活，產生大量凝血酶，導致內皮細胞從抗凝血狀態轉變為促凝血狀態。凝血酶通過誘導內皮細胞表達組織因子，從而引發凝血級聯反應，導致血栓形成。牡蠣肽能有效抑制凝血酶誘導的內皮細胞激活，減少促凝血標志物（如IL-6和vWF）的釋放。通過與凝血酶競爭結合，并阻止其與底物的作用，從而保護內皮細胞免受過度凝血酶的損傷。此外，牡蠣肽還能降低血漿中凝血酶的生成，延長血栓形成時間，抑制血栓形成。

牡蠣肽可修復凝血酶誘導的 HPMEC 內皮屏障功能障礙

內皮細胞形成一種選擇性屏障，將血液與組織隔開。這種屏障的完整性可能會受到各種炎癥和促血栓介質（細胞因子、凝血酶等）的影響，伴隨著可逆的細胞萎縮和內皮細胞間隙形成。作者評估了P-2-CG對凝血酶誘導的屏障功能障礙的保護作用。凝血酶引起的通透性與內皮細胞細胞骨架重塑有關，包括應力纖維形成（F-肌動蛋白）和黏附連接蛋白（血管內皮細胞黏附素）的位置移位。實驗結果顯示，P-2-CG預處理可減輕凝血酶引起的電阻下降幅度，并延遲屏障功能障礙的發生。此外，100 μmol/L P-2-CG顯著增強了內皮細胞在與凝血酶孵育后的屏障功能恢復速度，與單獨與凝血酶孵育的細胞相比。雖然內皮細胞屏障功能在與凝血酶接觸后的1.5 h內恢復到基線水平，但P-2-CG預處理后的恢復程度明顯優于單獨凝血酶孵育的細胞。

牡蠣肽負向調節凝血酶誘導的信號通路

在研究中，作者評估了P-2-CG對凝血酶誘導的內皮細胞屏障功能障礙的影響。實驗結果表明，P-2-CG預處理可以減輕凝血酶引起的內皮細胞通透性增加，并延遲屏障功能障礙的發生。此外，P-2-CG還能顯著增強內皮細胞在與凝血酶接觸后的屏障功能恢復速度。研究還發現，P-2-CG可以減少凝血酶引起的應力纖維形成，并保護細胞間連接蛋白在細胞間連接處的分布。此外，P-2-CG預處理還可以抑制凝血酶誘導的內皮細胞ICAM-1和VCAM-1的表達，通過阻斷NF-κB信號通路減少炎癥和黏附分子的表達。這些結果表明，P-2-CG可能通過多種途徑抑制凝血酶引起的內皮細胞功能障礙，為內皮功能障礙和血栓形成的治療提供了新思路。

Conclusion

研究人員對牡蠣肽在凝血酶誘導的內皮細胞功能障礙中的作用進行了深入探究。他們發現，牡蠣肽能夠顯著減輕凝血酶引起的內皮細胞通透性增加，延緩屏障功能障礙的發生，并加快內皮細胞屏障功能的恢復速度。此外，牡蠣肽還能抑制凝血酶誘導的內皮細胞應力纖維形成，保護細胞間連接蛋白在細胞間連接處的分布。實驗結果還顯示，牡蠣肽預處理可以顯著降低凝血酶誘導的內皮細胞ICAM-1和VCAM-1的表達水平，通過阻斷NF-κB信號通路減少炎癥和黏附分子的表達。這些發現表明，牡蠣肽可能通過多種途徑發揮保護作用，有望成為治療內皮功能障礙和血栓形成的潛在策略。

第一作者簡介

程述震，大連工業大學食品學院副教授，碩士生導師，H指數15。主要研究方向：生物活性肽構效關系及功能機制、食品蛋白質資源開發與利用、食品蛋白（肽）營養與代謝。主持縱向項目國家自然科學基金（青年基金）、十四五國家重點研發計劃、遼寧省創新聯合體科技重大專項項目、遼寧省教育廳高校基本科研項目和中國食品科學技術學會食品科技基金計5 項，主持橫向項目福建安井食品集團股份有限公司開放課題計1 項。兼任連界FFL未來食品科學家顧問、2023年大連市科技特派員；學術兼職包括Agriculture Communications期刊青年編委&優秀審稿專家、Food and Health、Food Science of Animal Products和《食品研究與開發》期刊青年編委、Frontiers in Nutrition和Foods期刊Guest editor。以第一作者或通信作者在TrAC-Trends in Analytical Chemistry (IF=13.1)、Critical Reviews in Food Science and Nutrition (IF=10.2)、Food Chemistry (IF=8.8)、Journal of Agricultural and Food Chemistry (IF=6.1)和Food & Function (IF=6.1)等雜志上共發表論文26 篇，以主要參加人授權（申請）國家發明專利23 項。

通信作者簡介

杜明，教授，大連海洋大學校長，博士研究生導師，大連工業大學食品學院/國家海洋食品工程技術研究中心朱蓓薇院士團隊“蛋白質科學與技術”研究方向負責人。入選國家萬人計劃科技創新領軍人才、科技部中青年科技創新領軍人才、教育部新世紀優秀人才，全球前2%頂尖科學家榜單。兼任國務院食品與營養專業學位研究生教育指導委員會委員、遼寧省食品科學技術學會副理事長；學術兼職包括Food Frontiers、Food Science and Human Wellness、Protein and Peptide Letters、《食品科學》、《食品工業科技》、《食品工研究與開發》、《大連工業大學學報》等期刊編委。主要從事研究領域：（1）食源性蛋白構效關系及活性機制；（2）專用功能性蛋白質配料加工技術；（3）民族特色食品加工及產業化。主持國家十四五重點研發專項項目、國家十三五重點研發專項項目、國家自然科學基金重點項目等多項課題。作為主要完成人獲省部級科技進步一等獎和二等獎各2項，省部級科技發明二等獎1 項，國家教學成果二等獎1 項。在Nature Communications（IF=16.6）、ACS nano (IF=18.0)、Chemical Engineering Journal (IF=16.7)、Biotechnology Advances (IF=16.0)、Trends in Analytical Chemistry (IF=13.1)、Critical Reviews in Food Science and Nutrition (IF=11.2) 等期刊以第一或通信身份發表論文170余篇，論文總引用次數6 000余次，H-index 43；參編《Mineral Containing Proteins》，《Biologically Active Peptides》等著作13 部；制定“蛋白質基食品”相關行業標準3 項，第一發明人授權國家發明19 項。

袁陸順，上海交通大學附屬第一人民醫院，血管外科介入中心醫師，荷蘭萊頓大學醫學中心醫學博士，H指數19。主要研究方向：血管生物學，內皮糖萼與糖尿病血管并發癥，泌尿系統腫瘤。主持市級臨床創新項目1項。以第一作者或通信作者在Journal of Thrombosis and Haemostasis (IF=10.6)、International Journal of Biological Sciences (IF=9.2)、Cell Death & Disease (IF=9.0)等雜志上共發表論文19 篇。

Oyster-derived anticoagulant peptide mitigates thrombin-induced barrier dysfunction and prothrombotic phenotype in human pulmonary microvascular endothelial cells

Shuzhen Chenga,b, Siyi Wanga,b, Ximing Yanga,b, Minghao Xiea,b, Qi Yanga,b, Lushun Yuanc,*, Ming Dua,b,*

a SKL of Marine Food Processing & Safety Control, School of Food Science and Technology, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China

b National Engineering Research Center of Seafood, Collaborative Innovation Center of Seafood Deep Processing, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China

c Department of Vascular Surgery, Shanghai General Hospital, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 201620, China

*Corresponding authors.

Abstract

Thrombin blockers have been shown to be effective for various pathological conditions, but their use is limited due to the potential for serious bleeding adverse effects. This study introduced a novel bioactive peptide (P-2-CG) from oyster, that mitigated thrombin-mediated barrier dysfunction and prothrombotic phenotypes in human pulmonary microvascular endothelial cells (HPMECs). P-2-CG significantly attenuated the increase in endothelial monolayer permeability induced by thrombin through the possible attenuation of RhoA activation and it promoted barrier recovery by enhancing endothelial cell adhesion. Additionally, P-2-CG was found to decrease the pro-thrombotic phenotype induced by thrombin in HPMEC by reducing the extrinsic trigger tissue factor mRNA expression, which resulted in prolonged plasma clotting time, decreased Factor Xa activation, and reduced thrombin generation. Moreover, P-2-CG inhibited thrombosis efficiently by blocking intercellular adhesion molecule 1 and vascular cell adhesion protein 1 expression via tyrosine phosphorylation of nuclear factor-κB p65. P-2-CG inhibits thrombin mediated inflammation and provides a potential therapeutic option for treating endothelial dysfunction and thrombosis.

Reference:

CHENG S Z, WANG S Y, YANG X M, et al. Oyster-derived anticoagulant peptide mitigates thrombin-induced barrier dysfunction and prothrombotic phenotype in human pulmonary microvascular endothelial cells[J]. Food Science and Human Wellness, 2025, 14(5): 9250119. DOI:10.26599/FSHW.2024.9250119.

本文編譯內容由作者提供

編輯：王佳紅；責任編輯：孫勇

封面圖片：圖蟲創意

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、西昌學院、北京聯合大學協辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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