牛奶作为饮品,拥有较为悠久的历史。特别是近代以来,随着物质水平的提升,牛奶也走进了千家万户,成为人们常为饮用的营养滋补品之一。而提到有关牛奶的好处,除了补钙之外,就当属有助于睡眠。那么,睡前喝杯牛奶,真的有助睡眠吗?
再生医学网获悉,近日,来自中国华南理工大学食品科学与工程学院的赵谋明教授团队在Journal of Agricultural and Food Chemistry期刊上发表了题为Identification and Screening of Potential Bioactive Peptides with Sleep-Enhancing Effects in Bovine Milk Casein Hydrolysate的研究性论文,比较了CTH和之前已在CTH中确定的睡眠肽α-casozepine(α-CZP)的睡眠增强作用,并探索新的睡眠增强肽,结果表明CTH中的特定肽—YPVEPF,显着延长了小鼠的睡眠时间。
有朝一日,若这些肽用于新的自然睡眠疗法,那失眠就再也不足为惧了!
研究背景
失眠是指难以入睡或难以维持睡眠质量的状态,包括睡眠潜伏期长、睡眠时间短、多梦等。世界上约有35%的人口患有慢性失眠,这一比例仍在增加。
睡眠调节与神经递质和一些与神经调节相关的受体有关,包括GABA、5-HT、谷氨酸、多巴胺、食欲素和相关受体。最流行的调节睡眠的机制是激活GABA受体,它是中枢神经系统中主要的多亚基蛋白之一,有两个主要亚型。GABAA受体(A型,GABAAR)是一种配体门控氯通道受体,可诱导快速抑制突触后电位,它可以被其激动剂或正变构调节剂激活。
药物治疗是治疗失眠最有效、应用最广泛的方法。苯二氮卓类药物激活GABAAR的苯二氮卓类位点,是睡眠障碍治疗中最常用的镇静剂。然而,常用的镇静剂,如吗啡和苯巴比妥等,具有严重的副作用,如头晕、过度镇静,甚至成瘾。
科学家们还发现了几种天然肽或小蛋白质,它们结合GABA受体并具有抗焦虑和促进睡眠的作用。例如,用消化酶胰蛋白酶处理牛奶中的一种叫做酪蛋白的蛋白质,会产生一种叫做CTH的促进睡眠的肽的混合物。在这种混合物中,已经确定了一种称为α-casozepine(α-CZP)的特定肽,本文的目的是在CTH中寻找其他可能促进睡眠的更有效的肽。
研究内容
CTH和α-CZP对小鼠睡眠的影响
研究人员首先比较了CTH和α-CZP在小鼠睡眠测试中的作用,发现CTH显示出比单独使用α-CZP更好的睡眠增强特性。该结果表明,除α-CZP外,CTH中还存在其他促进睡眠的肽。
CTH释放的生物活性肽YPVEPF能有效增强睡眠
随后,该团队使用质谱法来鉴定在模拟胃消化过程中从CTH释放的生物活性肽,他们实际上评估了这些肽与GABA受体的结合以及穿过血脑屏障的能力。当在小鼠中测试最强候选者YPVEPF时,与对照组相比,YPVEPF使快速入睡的小鼠数量增加了约25%,睡眠持续时间增加了400%以上。
分子结构解析
为了揭示配体-受体相互作用机制,YFYPEL和YPVEPF通过CDOCKER与GABAAR对接。肽-GABAAR复合物的3D和2D结构如下图A所示。YFYPEL和YPVEPF均位于GABAAR的深层活性通道中,它们被α1+/γ2-口袋中的BZD位点包围(下图B、C)。如下图D、E中,YFYPEL和YPVEPF通过范德华力和次级相互作用(如氢键、π-π堆积、盐桥和亲脂力)激活GABAAR。
选定的潜在肽对小鼠睡眠的影响
为了进一步评估虚拟筛选的结果,在戊巴比妥诱导的睡眠测试中,检测了三种选定的潜在肽的睡眠增强作用(将虚拟筛选的结果和已知的构效关系一起考虑)。结果表明YPVEPF在三种肽中表现出最强的睡眠增强活性,与对照组(58.33%)相比,YYVPL和YFYPEL(分别为66.67和58.33%)的睡眠率没有差异,但YPVEPF(83.33%)和阳性组(91.67%)表现出极其显着的差异。
总结
本研究首次比较了含α-CZP的CTH与α-CZP的不同睡眠增强作用,并探索CTH中新型睡眠增强肽及其潜在分子机制。结果表明CTH在小鼠中表现出比α-CZP更强的增强作用,筛选出CTH释放的生物活性肽——YPVEPF,是一种很有前景的酪蛋白衍生的睡眠增强肽。
然而,YPVEPF的睡眠增强作用是否涉及其他通路,作为μ型阿片肽是否存在副作用,也值得进一步研究证实。
研究人员表明:「除了这种有前景的肽外,还应该筛选和确定CTH中的其他肽,是否可能通过其他途径增强睡眠」。
事实上,该研究的赵谋明教授团队已经将酪蛋白肽(睡眠肽)实现了产品转化,将其用于帮助入眠、提升睡眠质量。我们可以相信,这些新发现的肽有朝一日可能被用于新的天然睡眠疗法,能够以更安全的方式改善睡眠状态。
通过上述医学研究,我们不难发现,从科学的角度来看,睡前喝杯牛奶,的确是有助于睡眠。对此,
再生医学网表示,但这并不意味着任何睡眠障碍都能够依靠一杯牛奶解决。对于自身存在睡眠障碍的患者而言,尽早到医疗机构接受规范化诊治才是“真途径”。