（请点击图片查看）
近日，华南理工大学食品学院赵谋明教授团队在国际期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》发表了题为“Metabolomic Analysis Reveals the Linkage between Sleep-Enhancing Effects and Metabolite Biomarkers and Pathways of Different Casein Hydrolysates in Chronic Unpredictable Mild Stressed Mice”的研究性论文。Jingjing Qian为第一作者，郑淋副教授和赵谋明教授为共同通讯作者。
失眠是人类最常见的慢性疾病之一，压力和情绪障碍是其主要诱发因素。目前，苯二氮䓬类药物、单胺氧化酶抑制剂及其他药物是治疗失眠的主要药物疗法。然而，长期使用这些药物往往会导致成瘾、耐受性、认知障碍，甚至死亡。研发安全有效的用于改善失眠及情绪健康的生物活性物质至关重要。与传统催眠药物相比，源于食物的生物活性肽因其天然且安全的特性，被认为是改善和预防失眠及焦虑的有前景的替代物。然而，对它们作用机制的了解仍然不清晰且有限。进一步阐明失眠的发病机制对于理解食源肽的促睡眠和抗焦虑机制至关重要。目前，对代谢生物标志物及代谢途径的研究对于失眠风险预测、分类、诊断以及用于调节失眠和情绪的新型生物活性物质的研发至关重要。然而，在代谢水平上对具有促睡眠和抗焦虑作用的食源肽潜在机制的研究仍处于初步阶段且较为匮乏。
牛奶酪蛋白已被证实对慢性应激小鼠的神经内分泌功能、神经退行性变和神经炎症具有积极影响，它能够显著恢复应激所导致的血清皮质酮、血清素水平以及脑源性神经营养因子（BDNF）表达上的变化。在我们之前的研究中，从酪蛋白胰蛋白酶水解产物的消化物中筛选出了促睡眠肽 YPVEPF，制备了富含 YPVEPF 的新型酪蛋白酶解产物（CP），经证实，该产物可通过调节肠 - 脑轴的神经内分泌和神经炎症发挥强大的促睡眠作用。目前，一些研究也已证实，酪蛋白水解产物中的某些小肽可通过调节 γ- 氨基丁酸（GABA）/ 谷氨酸（Glu）代谢以及血清素能系统来发挥促睡眠作用。尽管越来越多的证据表明酪蛋白水解物在辅助治疗失眠以及焦虑 / 抑郁方面是有效的，而且不同的酪蛋白水解物会释放出具有不同活性表现的不同肽。代谢物变化与酪蛋白水解物对应激小鼠不同的促睡眠作用之间的关系仍不明确。因此，本研究旨在探究不同酪蛋白水解物中促睡眠作用的潜在生物标志物，阐明不同活性水平与血清代谢物或代谢途径之间的关联，并进一步揭示其潜在的复杂机制。这一发现为酪蛋白水解物在预防和改善焦虑及失眠方面的未来研究与应用提供了一个新的视角。
图文摘要
Figure 1. Effects of different casein hydrolysates on HPA response. (A) Schematic timeline of the animal experimental procedure. (B) Representative image of brain H&E staining (100× and 200× magnification, scale bar 100 and 50 μm), intact neurons with clear cells with distinct round nuclei (red arrows), shrinkage of cells with darkly stained nuclei (yellow arrows). Serum and brain levels of corticosterone (C,D) in the mice under unpredictable chronic mild stress (CUMS). Each bar represents mean ± SD (n = 4). #p < 0.05, ##p < 0.01, and ###p < 0.001 vs the control group; *p < 0.05, **p < 0.01, and ***p < 0.001 vs the model group.
Figure 2. Comprehensive profiling analysis of serum metabolites (positive and negative ions combined) of control, model, and three casein hydrolysate groups. (A) PCA, (B) OPLS-DA analysis in the control, model, CMH, CP, and CNH groups, and (C) 200 permutation tests for the OPLS-DA model. (D) Venn diagram of identified metabolites in four groups. (E–H) Volcano plots of differential metabolites between different groups, and the red dots were upregulated metabolites, the blue dots were downregulated metabolites that VIP >1.0 and p < 0.05.
Figure 3. Screening important potential biomarkers from DEMs by OPLS and RF. (A) Detailed flowchart. (B) RF analysis of important DEMs (positive and negative ion combined) between CMH and Model groups. (C) Heatmap of the 28 important DEMs (the union set of the results in Table 2 and Figure 3B) in different groups.
Figure 4. Metabolites (positive and negative ion combined) enrichment pathway analysis of different groups: CTRL vs Model (A), CP vs Model (B), CMH vs Model (C), CNH vs Model (D), and interaction analysis (M is the Model group) (E).
Figure 5. Effects of different casein hydrolysates on brain level of neurotransmitters (A–D) in the mice under CUMS. Each bar represents mean ± SD (n = 6). #p < 0.05, ##p < 0.01, and ###p < 0.001 vs the control group; *p < 0.05, **p < 0.01, and ***p < 0.001 vs the model group. (E) Correlation analysis between the levels of representative metabolites and brain neurotransmitters. Spearman’s correlation analysis was performed by data of the control, model group, and different casein hydrolysate groups. The size and color of the circles represent the degree of correlation between the indicators; red is positive, and blue is negative. The corresponding value is marked on each circle, *p < 0.05 and **p < 0.01.
Figure 6. Effects of sleep-enhancing casein hydrolysates on metabolic pathway-related protein expressions. Each bar represents mean ± SD (n = 3). #p < 0.05, ##p < 0.01, and ###p < 0.001 vs the control group; *p < 0.05, **p < 0.01, and ***p < 0.001 vs the model group.
Figure 7. Potential sleep-enhancing mechanisms network of metabolic pathways and potential biomarkers after casein hydrolysate (CMH) treatments. Red color represents the up-regulated vital potential biomarkers, and green color represents the down-regulated vital potential biomarkers. Solid arrow: direct stimulatory effect; dashed arrow: indirect stimulatory effect; and solid frame: metabolic pathway.
https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c07140
赵谋明教授，男，汉族，1964年9月生，湖南安化人，工学博士，现任华南理工大学食品科学与工程学院教授，博士生、硕士生导师，国家重点学科--食品科学学科带头人，长江学者特聘教授，国务院政府特殊津贴专家，新世纪百千万人才工程国家级培养对象，第十届广东省丁颖科技奖获奖者，广东省特支计划杰出人才，“广东省食品绿色化加工与营养调控工程中心”负责人。兼任中国食品行业生产力促进中心特医食品及生物活性肽工作委员会主任，中国食品科学技术学会食品添加剂分会副理事长，中国食品科学技术学会传统酿造食品分会副理事长，国家食品标准化委员会委员，Journal of Agricultural and Food Chemistry 期刊编委及国内多个期刊编委。
研究方向为蛋白质生物催化与转化、发酵食品代谢调控以及功能性食品加工关键技术。作为项目负责人，主持包括国家发展与改革委员会示范工程重大专项、国家“十二五”、“十一五”支撑计划项目、国家“863”项目、国家自然科学基金项目、广东省关键领域重大突破项目、广东省科技攻关项目以及横向课题项目等80多项。开发的相关关键技术与产品在国内80多家大中型企业转化，并获国家科技进步二等奖3项（排名第一2项；排名第二1项），省部级一等奖7项（排名第一5项，排名第二2项），产生了显著的社会经济效益。以第一作者或通讯作者发表SCI收录论文260余篇，H指数为70，连续10年入选“中国高被引学者”；获国家发明专利授权160多件,获“中国专利优秀奖”1件；作为主编或副主编编著了6部著作与教材。
（请点击标题查看）
肉与肉制品 蛋与蛋制品 水产品 奶及奶制品
豆及豆制品 果蔬及果蔬制品 大米及米制品 食用菌
炎症性肠病 糖尿病 肝病 神经疾病
（请点击标题查看）
（请点击学者姓名查看）
在线投稿平台链接：https://www.wjx.top/jq/85151447.aspx
标注‘原创’仅代表原创编译，本平台不主张对原文的版权。本平台转载仅仅是出于学术交流和传播信息的需要，并不意味着代表本平台观点或证实其内容的真实性；转载文章版权归原作者所有，作者如果不希望被转载或有侵权行为，请联系本平台删除。由于编译水平有限，推文或简历有不妥之处，深感抱歉，请联系本平台修改或者删除。
