Enzymolysis peptides from Mauremys mutica plastron improve the disorder of neurotransmitter

system and facilitate sleep- promoting in the PCPA-induced insomnia mice

石金钱龟板酶解肽改善PCPA诱导失眠小鼠神经递质系统紊乱促进睡眠的机理研究

1、研究背景

睡眠是一种对人类健康起着重要作用的生理活动。它有助于神经系统的能量储存和恢复，并能加强大脑连接，帮助人们学习和记忆。然而，失眠已经逐渐成为一种常见病，大约35%的人经历过失眠症状的折磨。睡眠不足会导致非常严重的健康问题，如抑郁症、心脏病、高血压和肥胖，而目前市面上的镇静催眠类药物有效但副作用明显，长期使用更可导致耐受性和成瘾性。几十年来，睡眠调节已成为世界性难题，迫切需要安全有效的催眠镇静类产品。因此，具有镇静催眠作用的中草药因其安全性和有效性逐渐被世界所接受。

石金钱龟龟板是一种药食同源中草药材，具有解毒、消炎、镇静、益脑等作用。目前，从传统饮食和药用材料中提取的生物活性肽的潜在生理功能引起了广泛关注，许多研究证明了多肽具有诸如抗菌、抗肿瘤、抗氧化、免疫增强、神经调节和神经保护等作用。我们通过从石金钱龟龟板中提取活性多肽，利用动物实验探究其促睡眠效果及分子机制，为开发基于食疗的高效低副作用的促睡眠产品奠定实验基础。

2、研究方法

对氯苯丙氨酸（PCPA）可以通过抑制色氨酸羟基化阻断5-HT合成，造成小鼠神经递质系统紊乱，使小鼠失去昼夜节律不能睡眠，可建立失眠模型。戊巴比妥钠可通过抑制脑干网状上行激活系统，起到模拟睡眠效果，根据睡眠潜伏期，睡眠时间可判断小鼠睡眠状况。5-HT、DA、GABA、IL-1、BDNF是脑内与睡眠密切相关的神经递质和细胞因子，通过测定以上因子的变化，可判断小鼠大脑神经递质系统的功能变化情况；进一步采用western blot技术测定5-HT1A受体和GABAA受体α1亚单位的含量变化，有助于推断其可能调节睡眠的机理。最后利用高效液相色谱-电喷雾四极杆飞行时间质谱（HPLC-ESI-QqTOF-MS/MS）联用，鉴定石金钱龟多肽提取物的主要成分结构，有助于寻找镇静催眠作用的关键活性肽成分，为石金钱龟多肽高附加值产品的开发奠定理论基础。

图1 本研究技术路线图

3、实验结果

本研究结果表明高剂量石金钱龟龟板肽在促进睡眠、改善神经递质系统紊乱、增加促睡眠因子含量、使5-HT1A受体和GABAA受体α1亚单位表达正常化等方面效果最佳。阳性药物地西泮在增加5-HT和GABA含量方面优于肽，但不能调节神经递质受体的表达。这也表明石金钱龟龟板肽肽不仅可以改善睡眠，还可以防止失眠引起更严重的精神疾病。在最终的结构鉴定过程中,我们发现PMM多肽的许多氨基酸具有镇静和抗氧化作用，个别肽段的重复氨基酸结构和己糖基化修饰为肽的高活性值提供了理论依据。

图2 本研究结果推测龟肽有助于调节睡眠的可能信号通路

4、论文相关信息：

本工作发表于Journal of Ethnopharmacology杂志上(Journal of Ethnopharmacology, 2021, 114047, 医学2区)。

论文获资助信息：中央高校基础研究基金(2662018PY022)的支持。

通讯作者信息：张久亮（E- mail: zjl_ljz@mail.hzau.edu.cn.）

第一作者信息：吕彦帛，华中农业大学食品科技学院毕业，现就读于复旦大学脑科学研究院药理学博士，研究方向是学习记忆及药物成瘾的神经机制。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jep.2021.114047