近日，完美公司在世界知名高水平期刊Oxidative Medicine and Cellular Longevity上发表研究成果：Tripeptide Leu-Pro-Phe from Corn Protein Hydrolysates Attenuates Hyperglycemia-Induced Neural Tube Defect in Chicken Embryo（玉米蛋白来源的小分子三肽Leu-Pro-Phe缓解高糖诱导的鸡胚神经管缺陷）。

完美公司该研究首次发现Leu-Pro-Phe活性肽能够保护妊娠糖尿病胚胎的神经管发育，提示该活性肽有望作为一种营养补充剂，用于胚胎发育保护。

国际期刊Oxidative Medicine and Cellular Longevity (氧化药物与细胞寿命) 由Hindawi出版社出版，主要领域为细胞生物学与生物氧化。

期刊关注氧化与抗氧化对细胞衰老、代谢与免疫等生理过程的调控及其在健康与疾病中的应用，最新影响因子为7.31。

完美公司已将该项研究成果形成国家专利并获得授权(专利号：ZL 2021 1 1237709.X，授权公告号: CN 113925953 B)。

文章导读

妊娠糖尿病 (Gestational Diabetes Mellitus, GDM) 是女性妊娠期常见的内分泌系统疾病，近年发生率呈上升趋势，数据显示：20-49岁孕期女性的糖尿病患病率高达16.9% 。

妊娠期的高糖环境会对胎儿发育产生影响，其新生儿有较高的发育不良或畸形风险，而神经管缺陷 (Neural Tube Defect, NTD) 是胎儿不良围产结局中最严重的类型。

玉米作为重要的粮食作物，其玉米肽是被研究较多的食源性活性肽，具有抗氧化、醒酒保肝、降血糖、免疫调节与抗疲劳等多种生物活性，广泛应用于健康食品行业。

然而，玉米肽在胚胎发育保护中的作用此前尚无研究报道。

基于目前关于玉米肽的研究，完美公司开展了玉米肽Leu-Pro-Phe对高糖条件下神经管发育保护作用的评价，并探讨其作用机制。

玉米肽Leu-Pro-Phe是从玉米蛋白酶解物中鉴定的一种抗氧化小分子三肽，能够在体外清除自由基，但其在体内的生物活性仍不清楚。

本次研究，完美公司采用高剂量葡萄糖模拟妊娠糖尿病的高糖环境，构建鸡胚神经管缺陷模型和DF-1鸡胚成纤维细胞氧化损伤模型，评估玉米肽Leu-Pro-Phe对胚胎发育的保护作用，并从NRF2介导的抗氧化作用和蛋白质的O-GlcNAc修饰两方面进行机制探讨。

实验研究内容

Leu-Pro-Phe缓解高糖引起的鸡胚神经管缺陷

首先，完美公司研究人员将高剂量的葡萄糖从鸡胚气室给药，构建神经管缺陷模型，分别于鸡胚发育的第二天和第五天观察Leu-Pro-Phe对鸡胚的保护作用。

体视显微镜观察发现，葡萄糖导致了严重的胚胎畸形，而Leu-Pro-Phe能明显改善胚胎形态，增加了鸡胚的体节和长度，促使其正常发育。

接下来，完美公司研究人员在鸡胚发育的第五天观察Leu-Pro-Phe对胚胎发育的影响，结果显示Leu-Pro-Phe能显著降低高糖引起的鸡胚神经管缺陷发生率、延缓胚胎体重的下降。

在体视镜下可见，Leu-Pro-Phe对胚胎发育状态有较好的改善作用，而进一步的组织切片与HE染色结果也表明，Leu-Pro-Phe促进了发育过程中的神经管闭合。

体外构建葡萄糖诱导的DF-1鸡胚成纤维细胞损伤模型

完美公司科研人员使用DF-1鸡胚成纤维细胞在体外建立了高糖细胞损伤模型，以探讨氧化损伤机制，结果显示高浓度的葡萄糖促进了DF-1细胞中自由基的产生。

此外，基于O-GlcNAcylation是蛋白质丝氨酸和苏氨酸残基上的一种翻译后O-GlcNAc修饰，与环境中的葡萄糖含量相关，而过量的O-GlcNAcylation不利于蛋白功能执行这一事实，完美公司科研人员在体外模型发现高浓度的葡萄糖确实增强了DF-1细胞蛋白的O-GlcNAc修饰水平，进一步明确了氧化损伤机制。

Leu-Pro-Phe抑制高糖诱导下鸡胚与DF-1细胞的氧化损伤

ORAC实验发现，Leu-Pro-Phe具有直接清除自由基的功能，同时还能进入细胞中增加细胞内容物的抗氧化能力。

进一步研究表明，Leu-Pro-Phe对氧化还原代谢物的水平产生了影响：一方面降低了ROS和脂质过氧化产物丙二醛 (MDA) 的含量，另一方面增加了机体内源性抗氧化肽谷胱甘肽 (GSH) 的水平。

机制研究发现Leu-Pro-Phe的抗氧化作用与NRF2信号的激活有关：Leu-Pro-Phe通过降低NRF2的内源性抑制剂Keap1的表达，增加了NRF2的蛋白含量。

同时，免疫荧光实验显示：Leu-Pro-Phe通过促进NRF2从细胞质向细胞核的转位，推动了其下游抗氧化相关基因的转录。

Leu-Pro-Phe抑制高糖引起的过度O-GlcNAcylation并恢复Pax3蛋白水平

高糖条件下蛋白的O-GlcNAcylation过度修饰会影响蛋白功能，而研究发现，Leu-Pro-Phe能显著降低鸡胚组织与DF-1细胞内蛋白的整体O-GlcNAcylation水平，缓解氧化损伤。

此外，Leu-Pro-Phe也恢复了神经管发育的重要转录因子Pax3蛋白的水平，促进其下游基因Met和Ncam1的表达，对胚胎神经管的发育起到重要作用。

总结与展望

本次研究，完美公司首次发现了食源性玉米活性肽Leu-Pro-Phe具有保护妊娠期糖尿病胚胎神经管发育的功效。

其原理是Leu-Pro-Phe通过激活NRF2缓解高糖诱导的氧化损伤，同时抑制过度的O-GlcNAc糖基化蛋白修饰，恢复神经管发育重要转录因子Pax3的功能。

完美公司该研究成果将促进Leu-Pro-Phe作为一种神经管发育保护成分进行开发利用，推动其在保健食品和健康食品原料与产品中的应用。