SMAP超级多靶点减肥肽的理论依据和设计思路

2025-04-25 09:30
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从分子生物学、分子营养学角度理解和寻找肥胖相关靶点

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从分子生物学、分子营养学角度理解和寻找肥胖相关靶点,以及基于糖脂代谢通路设计多靶点减肥功能性食品,需结合分子机制、靶点筛选逻辑及通路协同调控思路,具体如下:

一、从分子生物学和分子营养学角度理解与寻找肥胖相关靶点

肥胖的本质是能量摄入与消耗失衡,涉及基因、蛋白质、代谢物等多层面分子调控,其靶点的理解和寻找需结合两者的核心逻辑:

(一)从分子生物学角度:聚焦“能量调控的分子机制”

从分子生物学看,肥胖相关靶点是参与能量平衡(摄入、消耗、储存)调控的关键分子(基因、蛋白质、信号通路等),核心逻辑是筛选“决定能量代谢方向”的核心调控因子:

1.1 经典靶点:

①食欲调控:瘦素(leptin)/瘦素受体(LEPR,调控饱腹感)、神经肽Y(NPY,促进食欲)、黑皮质素4受体(MC4R,抑制食欲);

②能量消耗:AMPK(腺苷酸活化蛋白激酶,感知细胞能量状态,促进糖脂分解)、UCP1(解偶联蛋白1,棕色脂肪产热关键分子);

③脂肪细胞分化:PPARγ(过氧化物酶体增殖物激活受体γ,调控脂肪细胞分化)、C/EBPα(CCAAT增强子结合蛋白α,脂肪生成关键转录因子);

④代谢信号通路:胰岛素/IGF-1信号通路(调控糖脂储存)、mTOR(雷帕霉素靶蛋白,调控细胞生长与能量感知)。

1.2 寻找靶点的方法:

①组学技术(基因组学、蛋白质组学、代谢组学):通过对比肥胖与正常个体的基因、蛋白或代谢物差异,筛选潜在靶点(如FTO基因多态性与肥胖风险相关);

②基因编辑模型:通过CRISPR/Cas9构建基因敲除/敲入动物(如敲除LEPR的ob/ob小鼠),观察表型变化以验证靶点功能;

③单细胞测序:解析脂肪细胞、下丘脑神经元等特定细胞中靶点的表达与调控网络。

④我们的方式:更经济、更实用、更有效——BioPep-AI技术与CPG-FPL肽库,让我们能够在极短的时间匹配到多个多靶点肽段,进行功能验证,并利用合成生物技术进行合成。

二、分子营养学角度:聚焦“营养素与分子靶点的互作”

分子营养学更关注营养素(或食物成分与药食同源中药成份)如何通过调控分子靶点影响肥胖表型,核心逻辑是识别“营养素可调控的靶点”:

2.1 营养素对靶点的调控的调控方式:

①直接作用:如大豆低聚肽、紫苏籽蛋白肽、ω-3脂肪酸可激活PPARα(促进脂解);膳食纤维发酵产物短链脂肪酸(SCFA)可抑制histone deacetylase(组蛋白去乙酰化酶),许多天然蛋白质中获得的多肽能够上调瘦素基因表达抑制食欲;

②间接作用:如益生菌、益生元、植物多糖通过调节肠道菌群,减少内毒素(LPS)释放,降低炎症因子(如TNF-α、IL-6)对胰岛素受体的抑制(改善胰岛素抵抗)。

③调控糖脂代谢:苦瓜籽蛋白肽、亚麻籽蛋白肽、余柑籽蛋白肽、玉米低聚肽、桑叶、荷叶发酵产物都具有抑制α-淀粉酶活性,抑制淀粉转化与脂肪形成的功能。

④靶点筛选思路:通过细胞/动物实验,对比不同营养素(如多肽、多糖、多酚、生物碱、膳食纤维、必需脂肪酸)干预后,肥胖相关分子(如炎症因子、代谢酶)的表达或活性变化,锁定“对营养素敏感”的靶点(如白藜芦醇和玉米低聚肽可激活SIRT1,进而调控能量代谢)。

三、结合糖脂代谢通路设计多靶点减肥功能性食品

糖代谢(如糖吸收、糖原合成、糖酵解)与脂代谢(如脂肪合成、分解、β-氧化)通过核心通路(如AMPK、胰岛素信号)紧密关联,多靶点设计需同时调控两条通路中的关键节点,避免单一靶点的代偿性失衡。

(一)糖脂代谢通路的核心靶点(需协同调控)

1.1 糖代谢通路:

①抑制糖吸收:小肠刷状缘的α-葡萄糖苷酶(减少碳水化合物分解为葡萄糖);

②增强糖利用:AMPK(激活后促进葡萄糖转运体GLUT4向细胞膜转移,加速细胞摄糖)、胰岛素受体(改善胰岛素敏感性,促进糖原合成)。

1.2 脂代谢通路:

①抑制脂肪合成:脂肪酸合成酶(FAS,催化脂肪酸合成)、SREBP-1c(调控FAS等脂合成基因的转录);

②促进脂肪分解与氧化:PPARα(激活后促进脂肪酸β-氧化)、激素敏感性脂肪酶(HSL,催化甘油三酯分解为游离脂肪酸)。

(二)SMAP多靶点控制体重食品的设计

SMAP是基于上述通路,通过“食物成分组合”覆盖多个靶点,而设计的科学、有效、安全、无副作用的控制体重:

2.1 成分组合逻辑:

第一步:选择可抑制糖吸收+促进糖利用的成分,如余甘子肽与桑叶、荷叶提取物(抑制α-葡萄糖苷酶)+姜黄素和金边桑黄多糖(激活AMPK);

第二步:叠加抑制脂合成+促进脂氧化的成分,如大豆低聚肽(抑制胆固醇的吸收)+共轭亚油酸(CLA,抑制FAS)+绿茶提取物(含EGCG,激活PPARα);

第三步:补充调节食欲/能量消耗的成分,如膳食纤维(发酵产生SCFA,增强饱腹感)+辣椒素(激活TRPV1,促进产热)+某些多肽调升瘦素反应、控制食欲。

(三)SMAP协同优势:单一靶点

(如仅抑制α-葡萄糖苷酶)可能导致机体通过增加脂肪合成代偿,而多靶点组合可同时阻断“控制食欲→糖过剩→脂储存→改善肠道功能→促进代谢”的转化路径,并增强能量消耗,降低反弹机率,可持续使用无副作用,并且能降低因体重问题产生的相关代谢性疾病的风险和风险的形成。

总结:从司美格鲁肽到替西泊肽的诞生现代人认为给自己找来了一个无需费力就能控糖、减重的懒人途径。其实不然药物的设计思路和商业利益紧密相关,设计者从开始就没有让使用者一劳永逸幻想,司美格鲁肽单一靶点、替西泊肽二个靶点,在药物的强刺激状态下,有一些的迅速起效出效果,但停药后代谢恢复原样而迅速反弹,且副作用明显,腹胀、胃肠道功能紊乱、失眠、精神抑郁等。而SMAP通过寻找肥胖靶点,结合分子生物学的“机制解析”(组学、基因编辑)与分子营养学的“营养素-靶点互作”(细胞/动物实验);多靶点功能性食品则需基于糖脂代谢的协同通路,通过成分组合覆盖糖吸收、脂合成、能量利用等多个节点,实现更稳定的控制体重的效果,下一步将开展制剂,给药剂量和人群对照实验。

未来食品创新研究院

中国肽益生命科学研究院

CPG中国研究院

湖北省肽类物质研究中心

——Tony Chen

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