本文系Food Science and Human Wellness原創(chuàng)編譯，歡迎分享，轉(zhuǎn)載請(qǐng)授權(quán)。

Introduction

IBD已經(jīng)成為對(duì)人類健康最危險(xiǎn)的慢性疾病之一，伴隨著反復(fù)的炎癥并且無法治愈，以克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎2 種主要的形式存在。通常表現(xiàn)為結(jié)腸炎癥、潰瘍、體重減輕、便血等癥狀。盡管UC的病因和發(fā)病機(jī)制尚不清楚，但是研究表明這似乎與環(huán)境、飲食和遺傳易感性等有關(guān)。

在緩解UC的策略中，通過作用于炎癥通路對(duì)抗炎癥反應(yīng)是已經(jīng)被關(guān)注到的一種思路。在炎癥發(fā)生時(shí)，NF-κB,MAPK,JAK/STAT等炎癥通路信號(hào)通路被激活，進(jìn)而導(dǎo)致大量的促炎細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β、IL-6等積累，造成發(fā)炎的靶組織損傷，在UC的病理中發(fā)揮重要作用。因此，阻斷炎癥通路的表達(dá)進(jìn)而緩解腸道炎癥是一種有效的策略。另一方面，通過調(diào)節(jié)腸道菌群緩解UC逐漸成為研究的熱點(diǎn)。腸道微生物群是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，在維持免疫系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)方面發(fā)揮著重要作用。

一些天然活性成分如多酚、多糖和多肽等，已被證明對(duì)免疫反應(yīng)、腸道屏障功能和腸道微生物群之間的相互作用都有積極影響，并且對(duì)進(jìn)一步改善結(jié)腸炎癥狀有顯著的效果。其中，蛋清中含有多種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)，具有抗炎抗氧化、抗菌等多種生物活性。咸蛋清是由鴨蛋經(jīng)高鹽腌制后獲得，含有與新鮮鴨蛋相當(dāng)?shù)呢S富蛋白質(zhì)，也具有很多活性物質(zhì)。然而咸蛋清在工業(yè)生產(chǎn)中一直未能得到良好的利用，因此，探究咸蛋清的活性功能，對(duì)賦予其一定的利用價(jià)值具有重要意義。

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院碩士周娜、江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院涂勇剛教授等在本文中以咸蛋清中的活性肽為研究對(duì)象，探究了其對(duì)腸道炎癥的緩解作用。

圖1 圖文摘要

緩解DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠癥狀

文章通過DSS喂養(yǎng)模擬小鼠腸道炎癥，DSS誘導(dǎo)后小鼠的體重比誘導(dǎo)前下降了9.34%，在最后一天比對(duì)照組下降了14.4%?？诜F-4和DR-8（50和150 mg/kg）改善了DSS誘導(dǎo)的小鼠體重減輕。實(shí)驗(yàn)組小鼠的體重變化小于DSS組，但各組對(duì)體重減輕的影響并不顯著。同時(shí)，用DSS誘導(dǎo)的小鼠出現(xiàn)腹瀉和便血，導(dǎo)致DAI評(píng)分很高。然而，用VF-4和DR-8治療的小鼠顯示出這些癥狀的改善，疾病嚴(yán)重程度降低，結(jié)腸炎的臨床癥狀減少。DSS誘導(dǎo)后，DSS組小鼠出現(xiàn)充血、水腫和潰瘍，其結(jié)腸長度顯著縮短，口服VF-4和DR-8后，結(jié)腸縮短明顯改善。結(jié)腸長度恢復(fù)到1 cm以上，結(jié)腸指數(shù)恢復(fù)。我們還觀察到DSS導(dǎo)致小鼠脾臟肥大，DSS組小鼠的脾臟與對(duì)照組相比顯著增大?？诜煞N濃度的VF-4和高濃度的DR-8顯著降低了小鼠的脾臟重量，并與對(duì)照組相似。

圖2 VF-4和DR-8對(duì)DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎癥狀的影響

咸蛋清肽（VF-4和DR-8）改善DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸組織損傷

DSS誘導(dǎo)可導(dǎo)致腸組織結(jié)構(gòu)嚴(yán)重異常，包括杯狀細(xì)胞丟失、隱窩幾乎完全消失、黏膜上皮細(xì)胞部分脫落、固有層暴露、黏膜下水腫、大量炎性細(xì)胞浸潤和纖維組織增生。然而，攝入VF-4和DR-8后，這些情況得到了顯著改善，杯狀細(xì)胞（紅色箭頭）和隱窩（黑色箭頭）的數(shù)量明顯高于DSS組，炎性細(xì)胞浸潤較少（黃色箭頭），黏膜損傷輕微（藍(lán)色箭頭）。盡管沒有明顯的劑量依賴性，但VF-4和DR-8治療的濃度都減輕了DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎，降低了組織學(xué)評(píng)分，并證實(shí)了VF-4和DR-8對(duì)結(jié)腸炎的有益預(yù)防作用。

圖3 VF-4和DR-8對(duì)結(jié)腸炎小鼠結(jié)腸組織學(xué)變化的影響

VF-4和DR-8抑制DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠細(xì)胞因子表達(dá)

如圖所示，DSS組小鼠結(jié)腸中IL-6和TNF-α的分泌明顯高于對(duì)照組。然而，VF-4和DR-8治療組的TNF-α分泌顯著降低。高濃度組的抑制效果明顯優(yōu)于低濃度組，盡管兩種肽之間沒有顯著差異。同時(shí)，VF-4和高濃度DR-8均顯著抑制IL-6的分泌。此外，通過qPCR檢測促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β和INF-γ的基因表達(dá)。如圖4B所示，DSS組結(jié)腸中促炎細(xì)胞因子（IL-6、IL-1β、TNF-α、IFN-γ）的mRNA表達(dá)顯著上調(diào)，口服50或150 mg/kg VF-4和DR-8顯著降低了這些促炎細(xì)胞素的表達(dá)。

圖4 VF-4和DR-8對(duì)結(jié)腸細(xì)胞因子的影響

VF-4和DR-8抑制PI3K-Akt/NF-κB/MAPK信號(hào)傳導(dǎo)的激活

如圖5所示，DSS組小鼠結(jié)腸中PI3K-Akt通路被激活，磷酸化Akt的表達(dá)顯著增加，而Akt和PI3K的表達(dá)顯著降低。攝入50和150 mg/kg的VF-4和DR-8顯著抑制了磷酸化Akt的表達(dá)，導(dǎo)致p-Akt/Akt比值降低。此外，它還抑制了PI3K的降解。同樣，DSS在小鼠結(jié)腸中激活NF-κB信號(hào)后，2 種劑量的VF-4和DR-8均顯著抑制了NF-κB磷酸化抑制劑（IκB）和P65的表達(dá)，并降低了κB激酶抑制劑（IKK）、IκB和P65蛋白的降解。與對(duì)照組相比，DSS激活MAPK通路顯著增加了p-細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（ERK）/ERK、p-c-Jun N-末端激酶（JNK）/JNK和p-p38/p38的值（P < 0.05）。兩種濃度的VF-4都能顯著抑制JNK和P38的磷酸化表達(dá)，但僅在高濃度（150 mg/kg）下抑制ERK的磷酸化。50和150 mg/kg的DR-8均能顯著抑制ERK、JNK和P38的磷酸化，與對(duì)照組相比，抑制作用沒有顯著差異。

圖5 VF-4和DR-8對(duì)結(jié)腸炎癥中信號(hào)通路的影響

腸道微生物群組成的變化

通過測序和鑒定，從16 個(gè)樣本中獲得了118 742 個(gè)CCS序列。經(jīng)過過濾去除低質(zhì)量序列后，在97%的相似性水平上獲得了總共324 個(gè)分類操作單元（OTU）。腸道微生物群多樣性分析包括α多樣性和β多樣性，用于反映微生物的物種豐度、多樣性和相似性。如圖6A-D所示，DSS誘導(dǎo)后，小鼠的Chao1指數(shù)和Ace指數(shù)均有不同程度的降低，表明DSS降低了小鼠腸道菌群的豐度。然而，DSS處理增加了Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)，而樣品處理降低了該值，表明樣品處理減少了DSS引起的微生物多樣性變化。主坐標(biāo)分析（PCoA）可視化了不同群體之間的微生物群落組成集群。DSS處理的小鼠和對(duì)照組之間的群落距離存在顯著差異，表明DSS改變了小鼠腸道菌群的結(jié)構(gòu)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)組樣本的分布也與DSS組相對(duì)分離，表明VF-4和DR-8也對(duì)DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中微生物的豐度和多樣性具有調(diào)節(jié)作用。

圖6 VF-4和DR-8對(duì)結(jié)腸炎小鼠腸道微生物群多樣性的影響

腸道微生物群的物種組成和豐富度

根據(jù)測序分類注釋的結(jié)果，分析了對(duì)照組、DSS組、VF-4組和DR-8組在門和屬水平上的腸道菌群變化。在門水平上，厚壁菌門、擬桿菌門和變形桿菌門是腸道中的優(yōu)勢菌群，占比最大（總數(shù)的96.03%），其次是Epsilonbacteraeota和脫Deferribacteres，如圖7A所示。Firmicutes（F）與Bacteroidetes（B）的比例通常是評(píng)估微生物變化的重要指標(biāo)。在我們的研究結(jié)果中，DSS組的F/B比值（1.76）低于對(duì)照組（F/B 2.02）。VF-4組的F/B比為2.16，DR-8組為1.12。這表明這兩種肽對(duì)細(xì)菌群落的調(diào)節(jié)作用不同，這可能與它們的氨基酸序列有關(guān)。同時(shí)，DSS組中的Epsilonbacterota門和Deferribacteres門分別增加了7.82%和4.37%，表明DSS改變了微生物組成?；贒SS誘導(dǎo)，VF-4和DR-8的攝入改變了物種豐富度。在VF-4組中，F(xiàn)irmicutes的豐度增加，Deferribacteres的豐度減少。在DR-8組中，Bacteroidetes的豐度增加，Proteobacteria的豐度減少。在屬水平上，與對(duì)照組相比，DSS組主要上調(diào)了有害細(xì)菌的豐度，包括擬Bacteroides、Lachnospiraceae_NK4A136_ group和Mucispirillum。降低了有益細(xì)菌（如Lactobacillus）的豐度。然而，VF-4和DR-8治療組逆轉(zhuǎn)了DSS誘導(dǎo)的菌群變化，主要包括下調(diào)有害細(xì)菌，如Acinetobacter, Lachnospiraceae_NK4A136_group, Ruminiclostridium_6, Klebsiella，并上調(diào)有益細(xì)菌的相對(duì)豐度，如Lactobacillus和Blautia。此外，VF-4治療還降低了[Eubacterium]_fissicatena_group 和Bacteroides的相對(duì)豐度，DR-8治療降低Firmicutes，它們之間的相似性如圖7D所示。

圖7 微生物組成

LEfSe分析

通過線性判別分析（LDA）和效應(yīng)大?。↙EfSe）分析每組中的優(yōu)勢菌群，以確定腸道微生物對(duì)VF-4和DR-8的結(jié)構(gòu)變化。如圖8所示，在DSS組中，Klebsiella, Ruminiclostridium_6和Lachnospiraceae_UCG_006是優(yōu)勢屬。VF-4組的優(yōu)勢菌為Clostridium, Blautia, Bacteroides_thetaiotaomicrom, Helicobacter_typhlomius。在DR-8組中，優(yōu)勢菌為Bacteroides sartorii, Parabacteroides_goldsteinii, Helicobacter, 和Eubacterium-fissicatena group。

圖8 微生物群的LEfSe分析

促炎細(xì)胞因子與主要微生物群的相關(guān)性

冗余分析（RDA）/典型對(duì)應(yīng)分析（CCA）主要用于反映細(xì)菌群落或樣本與環(huán)境因素之間的關(guān)系，這是一種基于對(duì)應(yīng)分析開發(fā)的排名方法。根據(jù)物種分布的變化，選擇最佳分析模型來確定TNF-α、IL-6、IL-1β和IFN-γ促炎細(xì)胞因子與微生物群組成之間的關(guān)系。如圖9A所示，這4 種促炎細(xì)胞因子與DSS組的腸道菌群呈正相關(guān)，與其他組的腸菌群呈負(fù)相關(guān)。4 種促炎細(xì)胞因子相互呈正相關(guān)，與腸道微生物組顯著相關(guān)，相關(guān)程度為IL-6>TNF-α>IL-1β>IFN-γ。然后使用Spearman算法進(jìn)行相關(guān)性分析和統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，篩選相關(guān)性大于0.5且P值小于0.05的數(shù)據(jù)組?；赑ython繪制了相關(guān)熱圖，如圖9B所示。Acinetobacter, uncultured_bacterium_f_Lachnospiraceae, Lachnospiraceae_NK4A136_group, Ruminiclostridium_6, Klebsiella,[Eubacterium]_fissicatena_group, Mucispirillum均與TNF-α、IL-6、IL-1β和IFN-γ呈正相關(guān)，在某些屬中具有顯著性。Lactobacillus與TNF-α、IL-6、IL-1β和IFN-γ呈負(fù)相關(guān)，而Blautia與IL-1β和TNF-α呈負(fù)相關(guān)。

圖9 促炎細(xì)胞因子基因表達(dá)與屬水平微生物群的相關(guān)性分析

結(jié)論

綜上所述，本研究表明VF-4和DR-8是具有預(yù)防UC抗炎潛力的肽。一方面，VF-4和DR-8通過抑制NF-κB/MAPK/PI3K-Akt信號(hào)通路的激活和下調(diào)促炎細(xì)胞因子的基因表達(dá)來減輕炎癥。另一方面，他們調(diào)節(jié)腸道菌群，降低有害細(xì)菌的豐度，增加益生菌的相對(duì)豐度，以維持腸道健康。因此，從咸蛋清中提取的肽VF-4和DR-8可被視為治療腸道炎癥的新策略，進(jìn)一步的研究應(yīng)側(cè)重于探索該肽的體內(nèi)生物利用度及其機(jī)制。

作者簡介

第一作者

周娜，女，農(nóng)學(xué)碩士，主要研究方向?yàn)樯锘钚晕镔|(zhì)對(duì)腸道炎癥的作用機(jī)制，以第一作者身份發(fā)表SCI論文4 篇。

通信作者

涂勇剛，男，江西農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院院長，教授，加拿大圭爾夫大學(xué)博士后，博士研究生導(dǎo)師，江西省“井岡學(xué)者”特聘教授，先后主持國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目5 項(xiàng)，江西省杰出青年基金項(xiàng)目、江西省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、江西省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目等省部級(jí)項(xiàng)目11 項(xiàng)，曾在Trends in Food Science & Technology、Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Food Hydrocolloids、Food Chemistry、Journal of Agricultural and Food Chemistry等國內(nèi)外食品科學(xué)領(lǐng)域雜志上發(fā)表SCI/EI論文90余篇，其中一區(qū)TOP論文50余篇。

Salted egg white derived-peptides VF-4 and DR-8 improve DSS-induced colitis in mice by inhibiting NF-κB/MAPK/PI3K-AKT signaling pathways and modulating gut microbiota composition

Na Zhoua,b,c, Na Wua,b,c, Yao Yaoa,b,c, Shuping Chena,b,c, Mingsheng Xua,b,c, Zhongping Yina,b,c, Yan Zhaoa,b,c, Yonggang Tua,b,c,*

a Jiangxi Key Laboratory of Natural Products and Functional Food, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China

b Agricultural Products Processing and Quality Control Engineering Laboratory of Jiangxi, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China

c Jiangxi Experimental Teaching Demonstration Center of Agricultural Products Storage and Processing Engineering, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China

*Corresponding author.

Abstract

Inflammation underlies many chronic diseases, and inflammatory bowel disease (IBD) is a condition characterized by long-term inflammation of the gut. Egg whites have been shown to contain many beneficial active substances. Therefore, we obtained 2 peptides from salted egg white: Val-Val-His-Phe (VF-4) and Asp-Thr-Gln-Ala-Met-Pro-Phe-Arg (DR-8). The sodium dextran sulfate (DSS)-induced mice colitis model was used to evaluate its regulatory effect on colitis in vivo. The results showed that VF-4 and DR-8 improved the clinical symptoms of DSS-induced colitis, attenuated colon tissue damage, inhibited the activation of nuclear factor kappa-B (NF-?κB)/mitogen-activated protein kinase (MAPK)/phosphoinositide 3-kinase-Akt (PI3K-AKT) signaling pathways, and inhibited the expression of inflammatory cytokines. 16S rRNA gene sequencing showed that VF-4 and DR-8 administration increased the relative abundance of intestinal beneficial bacteria including Lactobacillus, Blautia, and down-regulated the relative abundance of inflammation-related bacteria including Acinetobacter, Lachnospiraceae_NK4A136_group, Klebsiella. Moreover, the degree of correlation between pro-inflammatory cytokines and microbiota was as follows: interleukin-6 (IL-6) > tumor necrosis factor-α (TNF-α) > interleukin-1β (IL-1β) > interferon-γ (IFN-γ). In conclusion, this study suggests that salted egg white peptides VF-4 and DR-8 have a significant anti-inflammatory effect in vivo. It also provides a strategy for the treatment of IBD and a new way for the high-value utilization of salted egg white.

Reference:

ZHOU N, WU N, YAO Y, et al. Salted egg white derived-peptides VF-4 and DR-8 improve DSS-induced colitis in mice by inhibiting NF-κB/MAPK/PI3K-AKT signaling pathways and modulating gut microbiota composition[J]. Food Science and Human Wellness, 2025, 14(6): 9250136. DOI:10.26599/FSHW.2024.9250136.

本文編譯內(nèi)容由作者提供

編輯：王佳紅；責(zé)任編輯：孫勇

封面圖片：圖蟲創(chuàng)意

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學(xué)科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)，由北京食品科學(xué)研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術(shù)創(chuàng)新中心（動(dòng)物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學(xué)》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(xué)、 重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學(xué)、 重慶三峽科技大學(xué) 、西華大學(xué)、成都大學(xué)、四川旅游學(xué)院、北京聯(lián)合大學(xué)、 中國-匈牙利食品科學(xué)“一帶一路”聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室（籌） 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會(huì) ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報(bào)到） 在中國 重慶召開。

長按或微信掃碼進(jìn)行注冊

為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動(dòng)食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級(jí)，由北京食品科學(xué)研究院、中國食品雜志社《食品科學(xué)》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，合肥工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省食品行業(yè)協(xié)會(huì)、安徽大學(xué)、合肥大學(xué)、合肥師范學(xué)院、北京工商大學(xué)、中國科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學(xué)院、皖西學(xué)院、黃山學(xué)院、滁州學(xué)院、蚌埠學(xué)院共同主辦的“第六屆食品科學(xué)與人類健康國際研討會(huì)”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報(bào)到）在中國 安徽 合肥召開。

長按或微信掃碼進(jìn)行注冊

會(huì)議招商招展

聯(lián)系人：楊紅；電話：010-83152138；手機(jī)：13522179918（微信同號(hào)）