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骨质疏松症是一种多因素所致的慢性疾病,其病因与年龄、雌激素下降、营养失调、免疫以及遗传等多方面因素有关,其症状主要表现是骨密度降低、骨组织微观结构的破坏。传统的骨质疏松类药物如锶制剂、护骨素等有一定的疗效;但是临床治疗中药物的使用剂量、合理配伍及药物的副作用仍然困扰着人们。因此研究和开发无副作用、促骨骼健康的食品原料尤为重要。蛋白质和氨基酸是骨内有机质合成的必不可少的原料,蛋白质的长期缺乏可导致骨基质合成的降低,最终引发骨质疏松症。另一方面,高蛋白的摄入同样不利于骨健康,会导致过多的钙流失和骨吸收,最终抑制骨的矿化。因此食品蛋白质与骨健康之间的关系需要充分研究和评估。本研究采用鲑鱼皮明胶、大豆蛋白和酪蛋白,经木瓜蛋白酶水解后,得到三种不同水解程度的明胶水解物、大豆蛋白水解物和酪蛋白水解物,并评估九种水解物对人成骨细胞h FOB1.19的细胞增殖,细胞周期循环和凋亡的影响。CCK-8实验结果表明,明胶水解物、大豆蛋白水解物和酪蛋白水解物对成骨细胞均具有明确的增殖促进作用,细胞活性分别增加到103%–134%、104%–123%和100%–114%,水解物的水解度高,增殖促进作用大。流式细胞术结果分析表明,明胶水解物、大豆蛋白水解物和酪蛋白水解物均可不同程度的加速细胞周期循环,S期细胞比例分别由50.5%提高到67.4%、60.5%和56.5%,这一结果进一步证实了三种蛋白水解物对成骨细胞的增殖促进作用。明胶水解物、大豆蛋白水解物和酪蛋白水解物对依托泊苷和氟化钠诱导的成骨细胞凋亡也有拮抗作用。凋亡预防试验中,凋亡细胞比例由31.6%分别下降到13.6%、15.6%和22.6%(依托泊苷组),或者由19.5%分别下降到11.3%、12.4%和17.7%(氟化钠组)。凋亡逆转试验中,明胶水解物和大豆蛋白水解物使成骨细胞凋亡比例由13.3%比例分别下降至11.8%和11.7%(依托泊苷组),或者由14.5%下降到12.4%和11.0%(氟化钠组)。酪蛋白水解物对依托泊苷和氟化钠诱导的成骨细胞凋亡未检测出逆转作用。总体上看,明胶水解物对成骨细胞的增殖促进和抗凋亡作用好于大豆蛋白水解物和酪蛋白水解物。采用基因芯片技术和RT-PCR方法检测和验证明胶水解物对成骨细胞中基因的表达改变。分析结果表明,h FOB1.19细胞经明胶水解物作用后,与细胞增殖,细胞周期循环和细胞凋亡相关的基因发生变化,其中,MPHOSPH1和PAK1LP1的表达倍数被上调,RPS6KA2、JNK1、JNK3和JNKK这四种基因的表达倍数均被下调。免疫蛋白印记法检测JNK家族的蛋白变化,结果表明,明胶水解物是通过调控JNK信号通路,从而拮抗成骨细胞的凋亡。综上所述,三种蛋白质水解物尤其是明胶水解物对成骨细胞具有增殖促进作用并且抑制其凋亡,并且,明胶水解物是通过调控JNK信号通路拮抗成骨细胞凋亡,从而可能产生抗骨质疏松的作用。本结果为活性肽预防疗骨质疏松症提供新的理论依据。