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抗炎多肽:KPV、VIP与靶向炎症研究

2026-01-28·12 min read
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快速摘要

  • 简介:综述抗炎多肽——KPV、VIP、谷胱甘肽和拉唑肽——涵盖其调节慢性炎症和免疫应答的不同机制。
  • KPV:来源于α-MSH的三肽(Lys-Pro-Val),抑制炎症主开关NF-kB,已在肠道和皮肤炎症模型中广泛研究。
  • VIP:一种28氨基酸神经肽,激活VPAC受体、抑制促炎细胞因子、促进调节性T细胞,已在CIRS、肺部疾病和自身免疫病中研究。
  • 谷胱甘肽:体内最丰富的细胞内抗氧化三肽,中和活性氧、再生维生素C和E,打破炎症-氧化应激循环。口服与静脉注射与脂质体给药途径的生物利用度仍存争议。
  • 拉唑肽:一种八肽,收紧肠道紧密连接,减少"肠漏"和免疫激活,正处于乳糜泻的III期临床试验。
  • 关键见解:这些多肽针对炎症级联的不同层次——屏障(拉唑肽)、转录(KPV)、受体/信号(VIP)和氧化还原(谷胱甘肽)——相互补充而非重复。

Research & educational content only. Peptides discussed in this article are generally not approved by the FDA for human therapeutic use. Information here summarizes preclinical and clinical research for educational purposes. This is not medical advice — consult a qualified healthcare professional before making health decisions.

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\n 多肽新手?从这里开始\n

本文介绍研究人员用于缓解慢性炎症的多肽。炎症是你的身体对损伤的正常反应(如脚踝肿胀)——但当它无法停止时,会悄悄地促进心脏病、糖尿病、自身免疫性疾病甚至衰老本身的发生。以下多肽作用于炎症通路的不同"开关":

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  • KPV——一种仅含三个氨基酸的微小多肽,可关闭细胞内主要炎症开关。
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  • VIP——一种较长的多肽,能平息过度活跃的免疫反应。
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  • 谷胱甘肽——体内最重要的抗氧化剂,保护细胞免受引发炎症的氧化损伤。
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  • 拉唑肽——封闭"肠漏",阻止免疫触发因子进入血液。
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引言:炎症是把双刃剑

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炎症是人体最基本的防御机制之一。当组织受损或感染时,炎症反应招募免疫细胞、增加血流,并激活信号级联,帮助消除威胁并启动修复过程。这种急性炎症反应对生存至关重要。

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然而,当炎症变为慢性——持续数周、数月或数年而不消退——它就从保护性转变为破坏性。慢性炎症现已被认为是许多现代最普遍、最令人衰弱的疾病的核心驱动因素,包括心血管疾病、2型糖尿病、神经退行性疾病(阿尔茨海默病和帕金森病)、自身免疫性疾病(类风湿性关节炎、炎症性肠病、狼疮)、慢性疼痛综合征以及与年龄相关的功能衰退("炎性衰老"概念)。

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这一认识推动了对能够调节炎症反应的分子的强烈兴趣——在必要时减少过度或慢性炎症,同时保留身体发动适当急性炎症反应的能力。多肽凭借其对生物靶点的内在特异性及模拟或调节内源性信号通路的能力,特别适合承担这一角色。

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免责声明:本文仅供教育和参考目的,不构成医疗建议。本文讨论的多肽包括已批准的治疗药物和研究化合物。本文中的任何信息均不应用于诊断、治疗、治愈或预防任何疾病。

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KPV:源自α-MSH的抗炎三肽

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KPV是一种由赖氨酸-脯氨酸-缬氨酸(Lys-Pro-Val)组成的三肽,代表α-促黑素细胞激素(α-MSH)的C末端三肽片段——α-MSH是一种13氨基酸神经肽,在皮肤色素沉着、能量稳态以及(对本文至关重要的)免疫调节和炎症方面发挥重要作用。

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来源与发现

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几十年来,α-MSH因其刺激黑色素生成的众所周知作用之外,还具有强效抗炎特性。研究α-MSH分子中负责其抗炎活性的部分,最终发现C末端三肽KPV是保留显著抗炎效力的最小序列。

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这一发现意义重大,因为KPV比完整α-MSH分子小得多(3个氨基酸对比13个),更稳定且更易合成,并通过似乎至少部分独立于介导α-MSH色素沉着和其他效应的黑皮质素受体(MC1R-MC5R)的机制发挥抗炎效应。这种不依赖受体的活性特别有趣,因为它暗示了独特的作用机制。

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作用机制:NF-kB抑制

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KPV发挥抗炎效应的主要机制似乎是抑制NF-kB(核因子κ-轻链-增强子激活B细胞)信号通路。NF-kB通常被描述为炎症的"主开关"——它是一种转录因子,激活后进入细胞核,开启数百种促炎基因的表达,包括编码细胞因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)、趋化因子、黏附分子和酶(COX-2、iNOS)的基因。

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研究表明,KPV能进入细胞(尽管其体积小且缺乏已知的细胞表面受体结合,细胞进入机制尚未完全表征,但可能涉及直接膜转位)并抑制NF-kB的核转位。通过阻止NF-kB进入细胞核激活促炎基因表达,KPV在基本调节层面有效抑制炎症级联。

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研究应用

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  • 肠道炎症:KPV已在肠道炎症模型中广泛研究,包括与炎症性肠病(IBD)相关的模型(另见我们的肠道健康多肽概述)。研究表明,KPV可减少结肠炎症、降低肠道组织中促炎细胞因子的产生,并保护肠上皮屏障功能。该多肽体积小,可能有助于直接向肠黏膜给药,部分研究探索了口服和局部(灌肠)给药途径用于靶向肠道递送。
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  • 皮肤炎症:鉴于α-MSH在皮肤生物学中的天然作用,KPV在皮肤中具有抗炎效应并不意外。研究探索了其在皮炎、伤口愈合和一般皮肤炎症模型中的潜力。KPV的局部配方是一个活跃的研究领域。
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  • 一般免疫调节:除肠道和皮肤外,KPV已被研究用于其对巨噬细胞激活、树突状细胞功能和T细胞反应的影响。这些研究提示具有广泛的免疫调节潜力,但这些临床前发现的临床意义尚待确立。
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当前状态

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KPV主要仍是一种研究用多肽。尽管来自多个研究团队的临床前证据充分且一致,临床开发仍然有限。该多肽的机制仍在全面表征中,最佳给药途径、剂量和临床应用尚未通过严格临床试验确立。

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VIP:血管活性肠肽

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血管活性肠肽(VIP)是一种28氨基酸神经肽,广泛分布于全身,在神经系统、胃肠道和免疫系统中浓度较高。1970年由Sami Said和Viktor Mutt首次从猪小肠分离,VIP此后被认为是人体最重要的内源性抗炎和免疫调节分子之一。

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结构与受体

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VIP属于促胰液素/胰高血糖素超家族多肽,通过两种G蛋白偶联受体发出信号:VPAC1(也称VIPR1)和VPAC2(也称VIPR2)。这些受体广泛表达于全身,VPAC1在肺、肝和免疫细胞(尤其是T细胞和巨噬细胞)中特别丰富,VPAC2在中枢神经系统、平滑肌和胰腺中较为突出。

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当VIP与VPAC1或VPAC2结合时,通过Gs蛋白偶联激活腺苷酸环化酶,增加细胞内cAMP水平。这种cAMP升高触发一系列下游效应,总体上具有抗炎和免疫调节作用。

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抗炎机制

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VIP通过多种互补机制发挥抗炎效应:

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  • 抑制促炎细胞因子产生:VIP抑制巨噬细胞和其他免疫细胞产生TNF-α、IL-6、IL-12和其他促炎细胞因子。
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  • 诱导抗炎细胞因子:VIP刺激抗炎细胞因子的产生,包括IL-10,有助于消退炎症并促进免疫耐受。
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  • 调节T细胞反应:VIP影响T细胞分化,促进调节性T细胞(Treg)发育,抑制促炎性Th1和Th17反应。这种T细胞平衡从炎症性向调节性的转变是VIP免疫调节特征的关键方面。
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  • 巨噬细胞极化:VIP促进巨噬细胞向M2(抗炎、组织修复)表型极化,而非M1(促炎)表型。
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  • NF-kB抑制:与KPV一样,VIP也抑制NF-kB激活,但通过不同机制(通过cAMP依赖途径)。
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  • 神经保护:在中枢神经系统中,VIP作为神经保护因子,保护神经元免受炎症损伤、氧化应激和兴奋毒性。
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研究应用

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  • CIRS和霉菌病:VIP在慢性炎症反应综合征(CIRS)中引起特别关注,CIRS是与接触水损建筑和霉菌衍生生物毒素相关的一种疾病。Ritchie Shoemaker博士开发的方案将VIP作为CIRS治疗序列的最后步骤,基于VIP可减少该疾病特征性全身炎症和血管活性失调的研究。这仍然是一种专业化且有些争议的应用,证据质量参差不齐。
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  • 肺部应用:VIP在肺组织中天然丰富,在支气管扩张、肺血管舒张和气道炎症调节中发挥作用。研究探索了VIP在肺动脉高压、哮喘、慢阻肺和结节病中的潜力。吸入性VIP已在临床环境中用于肺部疾病的研究。
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  • 胃肠道应用:VIP对肠道运动、分泌和黏膜免疫的影响推动了炎症性肠病、肠易激综合征和其他消化道疾病的研究。VIP受体在整个胃肠道中大量表达,VIP在调节肠道血流、上皮细胞功能和黏膜免疫反应方面发挥生理作用。
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  • 自身免疫疾病:VIP调节T细胞反应和促进免疫耐受的能力使其在类风湿性关节炎、多发性硬化症和1型糖尿病等自身免疫疾病中引起关注。这些疾病动物模型的临床前研究显示出令人鼓舞的结果。
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挑战

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VIP作为治疗性多肽面临几项挑战。其在循环中半衰期短(由于快速酶降解,约1-2分钟)需要频繁给药、缓释配方,或开发更稳定的VIP类似物。VPAC1和VPAC2受体在全身广泛分布也意味着全身性VIP给药可能对预定靶点以外产生广泛效应,包括血管舒张(可引起低血压)和对多个器官系统的影响。

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谷胱甘肽(GSH):主抗氧化剂三肽

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谷胱甘肽(γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸,或GSH)是一种由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽。它是人体内最丰富的细胞内抗氧化剂,几乎存在于每个细胞中,浓度达毫摩尔水平。虽然谷胱甘肽与KPV或VIP等研究用化合物意义上的"多肽"不同,但它从根本上说是一种三肽,其在抗氧化防御和炎症调节中的作用与本文讨论相关。

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主抗氧化剂概念

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谷胱甘肽常被称为"主抗氧化剂",因其在细胞抗氧化防御系统中居于核心且多方面的地位:

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  • 直接清除活性氧:GSH直接中和活性氧,包括过氧化氢、超氧阴离子和羟自由基。
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  • 再生其他抗氧化剂:GSH从氧化形式再生其他重要抗氧化剂,包括维生素C和E。这种循环功能意味着GSH支持整个抗氧化网络,而不仅仅是其自身的直接清除能力。
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  • 酶促防御:GSH作为谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的辅因子,催化过氧化氢和脂质氢过氧化物的还原。它也被谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)用于外源性物质和内源性毒性化合物的解毒。
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  • 免疫细胞功能:免疫细胞,特别是淋巴细胞和巨噬细胞,需要足够的GSH水平才能正常运作。GSH耗竭损害免疫细胞激活、增殖和细胞因子产生,而GSH补充可增强免疫功能。
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  • 氧化还原信号:除抗氧化作用外,GSH还参与氧化还原信号传导——细胞分子氧化状态的变化作为信号调节基因表达、酶活性和细胞行为的过程。还原型GSH与氧化型GSSG(谷胱甘肽二硫化物)的比值是细胞氧化还原状态的关键指标。
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GSH与炎症

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谷胱甘肽与炎症之间的关系是双向的。慢性炎症增加氧化应激,耗竭GSH。相反,GSH耗竭损害抗氧化防御,使活性氧积累并激活促炎信号通路(包括NF-kB)。这形成了一种自我强化的循环:炎症产生氧化应激,氧化应激又产生更多炎症。

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打破这一循环——通过恢复GSH水平——已被提出作为管理慢性炎症性疾病的策略。这是研究各种形式GSH补充剂和GSH前体疗法的理论基础。

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NAC作为GSH前体

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N-乙酰半胱氨酸(NAC)是研究最广泛的GSH前体。NAC以比游离半胱氨酸更稳定、更易于生物利用的形式提供半胱氨酸——GSH合成的限速氨基酸。NAC有着悠久的临床使用历史(FDA批准用于对乙酰氨基酚过量和祛痰),已被研究用于与氧化应激和炎症相关的多种疾病。

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作为GSH前体策略,NAC的优势在于支持身体内源性GSH合成,而不是试图递送预成型GSH(后者面临显著的生物利用度挑战,详见下文)。

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静脉注射与口服生物利用度之争

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谷胱甘肽研究中争议最多的话题之一是不同补充途径的生物利用度:

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  • 口服GSH:传统观点认为口服谷胱甘肽生物利用度极低,因为在到达体循环之前,会被胃肠道和肝脏(首过代谢)中的肽酶分解。然而,一些较新的研究报告在口服补充后,特别是使用脂质体或舌下配方后,血液和组织GSH水平可测量地增加。争论仍在持续,口服GSH补充的临床意义仍是活跃研究课题。
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  • 静脉注射GSH:静脉给药绕过胃肠道和肝脏,直接将GSH输送到血液。静脉注射谷胱甘肽已在各种临床环境中研究,可快速提高血浆GSH水平。然而,对于大多数疾病而言,短暂血浆GSH升高(与持续细胞内GSH补充相比)的临床获益尚未完全确立。
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  • 脂质体GSH:脂质体配方将GSH包裹在磷脂囊泡中,可能保护其免受胃肠道降解并增强吸收。一些研究报告与非脂质体口服GSH相比生物利用度有所改善,但由于方法学差异,证据仍然有限,配方之间的比较也很困难。
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  • S-乙酰谷胱甘肽:这是GSH的乙酰化形式,可能对胃肠道降解更具抵抗力且更易于吸收,但研究仍在进行中。
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拉唑肽:肠道屏障抗炎多肽

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拉唑肽醋酸盐(前身为AT-1001)是一种合成八肽,采取了一种根本不同的抗炎治疗方法:它不是直接调节免疫细胞或炎症信号级联,而是通过收紧肠上皮屏障发挥作用——减少被认为在各种疾病中促进免疫激活和炎症的"肠道通透性"(通常称为"肠漏")。

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机制:紧密连接调节

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肠上皮充当肠腔内容物(食物抗原、细菌、毒素)与人体内部环境之间的关键屏障。这种屏障功能主要由紧密连接维持——密封相邻上皮细胞间隙的蛋白质复合物。当紧密连接功能失调时,肠道屏障变得更具通透性,允许分子和微生物穿越进入底层组织和血液。这种转位可以触发免疫激活和全身炎症。

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拉唑肽源自霍乱弧菌产生的闭合小带毒素(Zot)。虽然Zot本身破坏紧密连接(导致霍乱性腹泻),但拉唑肽被设计为具有相反的效果——它作为紧密连接调节剂,防止连蛋白介导的紧密连接开放。连蛋白是一种调节肠道通透性的内源性人类蛋白,其失调已与多种自身免疫和炎症性疾病相关联。

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临床开发

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拉唑肽主要在乳糜泻的背景下进行研究,乳糜泻是一种由谷蛋白在遗传易感个体中触发的自身免疫性疾病。在乳糜泻中,谷蛋白衍生肽穿过肠道屏障并触发损伤肠黏膜的免疫反应。通过收紧肠道屏障,拉唑肽旨在减少这些免疫原性肽的通过。

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拉唑肽在乳糜泻中的临床试验显示出一些令人鼓舞的结果,多项研究报告症状和肠道通透性标记物有所减少。该多肽已进展至III期临床试验,使其成为临床上最先进的靶向肠道屏障多肽治疗药物之一。

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除乳糜泻外,紧密连接调节的概念对与肠道通透性增加相关的其他疾病具有更广泛意义,包括1型糖尿病、炎症性肠病和其他自身免疫性疾病。虽然拉唑肽的临床开发侧重于乳糜泻,但其基本机制与更广泛的疾病相关。

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与更广泛免疫多肽领域的联系

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本文讨论的多肽——KPV、VIP、谷胱甘肽和拉唑肽——代表了对同一基本挑战的不同方法:调节免疫和炎症反应。每种多肽针对炎症级联的不同层次:

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  • 拉唑肽在屏障层面发挥作用——通过减少炎症触发因子穿越肠上皮转位来防止免疫激活。
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  • KPV在转录层面发挥作用——抑制NF-kB介导的促炎基因表达。
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  • VIP在受体/信号层面发挥作用——通过VPAC受体激活抗炎信号级联并调节免疫细胞行为。
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  • 谷胱甘肽在氧化还原层面发挥作用——中和由慢性炎症产生并维持慢性炎症的氧化应激。
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这些不同层面的作用相互补充而非重复,这就是为什么对炎症感兴趣的研究者通常会研究多种抗炎多肽和通路。炎症反应的复杂性意味着没有单一分子可能解决慢性炎症的所有方面,了解不同抗炎多肽如何与炎症级联的不同组分相互作用是重要的持续研究领域。

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更广泛背景:本文之外的免疫多肽

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本文讨论的抗炎多肽是更广泛的免疫调节多肽生态系统的一部分,包括胸腺素α-1(一种28氨基酸多肽,具有广泛的免疫调节效应,在某些国家已被批准用于乙型肝炎和免疫佐剂)、LL-37(一种37氨基酸抗菌肽,还具有免疫调节和伤口愈合特性)、BPC-157(除组织修复研究外,还在肠道模型中被研究用于抗炎特性),以及各种连接先天免疫和炎症的抗菌肽(AMPs)。

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免疫多肽研究领域正在迅速扩展,这得益于一种认识:免疫系统由庞大的肽信号网络调节,精准调节这些信号可能提供比传统免疫抑制药物更靶向、耐受性更好的治疗方法。

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结论

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抗炎多肽研究代表了多肽科学中医学上最重要的领域之一。慢性炎症性疾病的负担巨大且持续增长,而当前抗炎疗法的局限性——通常广泛抑制免疫功能,导致感染风险增加和其他副作用——明确需要更靶向的方法。

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KPV、VIP和拉唑肽等多肽提供了以比传统药物更高精度调节炎症反应特定方面的可能性。谷胱甘肽作为人体主抗氧化剂,在基本生化层面解决驱动慢性炎症的氧化应激。这些分子共同展示了针对医学最重要挑战之一的多肽方法的多样性。

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对于研究人员而言,抗炎多肽领域提供了丰富的生物学、清晰的临床相关性和众多开放问题。与多肽研究的所有领域一样,成功取决于严格的方法论、经过质量验证的材料,以及Pepty等工具旨在支持的系统化记录实践。

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免责声明: 本文仅供参考和教育目的,不构成医疗建议、诊断或治疗。在做出关于多肽使用或任何健康相关方案的决定之前,请务必咨询合格的医疗专业人员。

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