α-Endorphin (β-Lipotropin (61-76), β-Endorphin (1-16)) ；YGGFMTSEKSQTPLEVT

一、基础性质

英文名称：α-Endorphin；β-Lipotropin (61-76)；β-Endorphin (1-16)
中文名称：α- 内啡肽；β- 促脂素 (61-76) 片段；β- 内啡肽 (1-16) 片段
多肽序列：H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-Thr-Ser-Glu-Lys-Ser-Gln-Thr-Pro-Leu-Val-Thr-OH
单字母序列：H-YGGFMTSEKSQTPLEVT-OH
等电点（pI）：理论值 5.8-6.3
分子量：约 1745.97 Da
分子式：C77H120N18O26S
外观与溶解性：白色粉末，纯度≥98%；易溶于水、PBS 缓冲液（pH 7.0-7.4）、稀醋酸溶液，微溶于甲醇、DMSO，不溶于乙醇、氯仿等非极性溶剂；水溶液浓度达 5 mg/mL 时无聚集、无浑浊，因含多个极性羟基氨基酸，水溶性优异。
稳定性：-20℃干燥避光条件下可保存 18 个月；水溶液在 4℃下稳定 7 天，37℃生理条件下半衰期约3 小时，稳定性弱于 β- 内啡肽全长肽；序列中 Pro 的刚性结构可轻微抵抗胰蛋白酶水解，但 C 端游离羧基易被羧肽酶降解，Met 残基易氧化、Tyr 残基易发生光氧化，Lys 的碱性侧链易引发非特异性酶解；长期储存需添加抗氧化剂（如 DTT）并避光密封，反复冻融会加速肽段降解，活性下降明显。
结构式：

二、核心生物活性与作用机理

1. 核心生物活性

α- 内啡肽作为 MOR 弱选择性部分激动剂，生物活性温和且具有自限性，核心效应集中于轻度中枢镇痛、情绪舒缓、弱神经内分泌调控，无明显的外周效应与成瘾性，具体表现为：

轻度中枢镇痛作用：通过激活脊髓背角与脑干中缝核的 MOR，轻度抑制伤害性信号的上行传递，对轻度炎性痛、内脏痛具有缓解效果，对剧烈疼痛与神经病理性痛无明显作用；在大鼠福尔马林炎性痛模型中，鞘内注射高剂量（5 μg/kg）肽段仅能使疼痛评分降低 25%，镇痛持续时间约 4 小时，活性约为 β- 内啡肽全长肽的 20%、吗啡的 5%，且无镇痛耐受与成瘾风险。
情绪舒缓与抗焦虑样作用：通过激活中脑边缘系统（伏隔核、杏仁核）的 MOR，轻度调节多巴胺能神经通路的活性，缓解轻微焦虑样行为，产生温和的情绪舒缓效应；在小鼠高架十字迷宫实验中，中枢给药可轻微增加小鼠进入开放臂的时间比例，无镇静、嗜睡等副作用，也无强阿片激动剂的欣快效应。
弱神经内分泌调控功能：通过激活下丘脑 - 垂体 - 肾上腺轴（HPA 轴）的 MOR，轻度抑制促肾上腺皮质激素（ACTH）与皮质醇的分泌，参与应激反应的温和调控；低剂量下可缓解急性轻度应激的内分泌紊乱，高剂量也无明显的 HPA 轴抑制作用，对生殖、甲状腺等内分泌轴无调控效应。
无明显外周阿片样效应：因对胃肠道、心血管系统的 MOR 结合活性极弱，即使高剂量给药，也无胃肠道蠕动抑制、便秘、血压下降等外周副作用，区别于吗啡、β- 内啡肽等强 MOR 激动剂。
体内快速代谢清除：因稳定性较差、半衰期短，给药后血药浓度快速下降，难以形成持续的生理效应，无累积毒性，是内源性阿片肽中安全性较高的成员。

2. 作用机理

该肽段的生物活性基于与 MOR 的弱选择性结合及下游 Gi/o 蛋白介导的轻度信号通路激活，核心机制与经典阿片肽一致，但信号传导效率显著降低，且为部分激动模式，具体如下：

受体识别与结合
N 端 YGGF 核心域的 Tyr¹ 酚羟基与 MOR 跨膜区的 Asp¹¹⁴残基形成关键氢键，Phe⁴的苯环嵌入 MOR 的疏水结合口袋；中部调控域的 Met⁵侧链与 MOR 的疏水腔形成额外的疏水相互作用，是其偏向 MOR 结合的结构基础；Glu⁸与 Lys⁹的分子内盐桥维持肽段的活性构象，使其能稳定结合 MOR；但因缺失 β- 内啡肽 C 端的额外结合位点，该肽段与 MOR 的结合稳定性较低，解离速率快，且仅能使 MOR 发生部分构象变化，无法诱导受体进入完全激活态，因此为部分激动剂。
下游信号通路的轻度激活
结合 MOR 后，特异性偶联Gi/o 蛋白（不偶联 Gs、Gq 蛋白），轻度抑制腺苷酸环化酶（AC）活性，使细胞内 cAMP 水平轻微下降；同时微弱激活内向整流钾通道（Kir），促进少量 K⁺外流，导致神经元细胞膜轻度超极化；并轻度抑制电压门控钙通道（CaV）的开放，减少 Ca²⁺内流；因信号通路激活程度低，仅能产生温和的生理效应，具体分效应机制为：

轻度中枢镇痛：脊髓背角伤害性神经元的 MOR 轻度激活后，细胞膜超极化导致神经元的动作电位发放频率降低，伤害性信号的上行传递被轻度抑制，仅能缓解轻度疼痛，对强伤害性信号无明显阻断作用；
情绪舒缓：中脑边缘系统伏隔核的 MOR 轻度激活后，多巴胺能神经元的活性被适度调控，多巴胺释放轻微增加，缓解焦虑样行为，无强激动剂导致的多巴胺过度释放与欣快效应；
应激内分泌调控：下丘脑室旁核的 MOR 轻度激活后，轻度抑制促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）神经元的活性，进而减少垂体 ACTH 与肾上腺皮质醇的分泌，缓解轻度应激导致的皮质醇升高，维持 HPA 轴的稳态。

三、应用领域与原理

1. 主要应用领域

α- 内啡肽作为 β- 内啡肽的 N 端活性片段、MOR 弱选择性部分激动剂，核心应用于阿片肽家族构效关系研究、β- 内啡肽酶解代谢研究、内源性阿片肽生理功能研究，是神经生物学与药理学研究的重要内源性工具分子，具体应用如下：

β- 内啡肽构效关系研究：作为 β- 内啡肽（1-16）片段，用于解析C 端 15 个氨基酸对 MOR 结合活性、受体选择性及稳定性的调控作用；通过与 β- 内啡肽全长肽、C 端不同截短片段的对比，明确 C 端残基的功能权重，量化其对活性的增效作用，为阿片肽的结构优化提供理论依据。
内源性阿片肽酶解代谢研究：作为 β- 内啡肽在体内的主要酶解中间产物，通过高效液相色谱 - 质谱联用（HPLC-MS）检测其在生物样本（血浆、脑脊液、脑组织）中的含量变化，分析体内蛋白酶（如羧肽酶、氨肽酶）对 β- 内啡肽的降解路径与速率，明确酶解的主要位点，为设计抗酶解修饰的阿片肽提供参考。
MOR 部分激动剂的作用机制研究：作为内源性 MOR 部分激动剂，用于解析部分激动剂与完全激动剂在受体结合模式、信号通路激活、生理效应上的差异；探索部分激动剂的 “天花板效应” 与低成瘾性的分子机制，为研发低成瘾性镇痛药物提供靶点结合模型。
内源性阿片肽的生理功能研究：用于解析生理状态下轻度阿片受体激活的生理效应，区分强激活与弱激活在镇痛、情绪、内分泌调控中的不同作用；通过基因敲除或抗体中和技术降低体内 α- 内啡肽的水平，检测小鼠的疼痛阈值、情绪行为与内分泌指标变化，明确其在生理稳态维持中的作用。

2. 应用原理

构效关系研究原理：构建稳定表达人源 MOR、DOR、KOR 的 HEK293 细胞系，分别检测 α- 内啡肽与 β- 内啡肽全长肽、β- 内啡肽（1-20）、β- 内啡肽（1-25）的受体结合参数（Kd、Bmax）与信号通路激活效率（cAMP 抑制率），对比分析 C 端残基延伸对 MOR 结合活性与选择性的提升作用，明确 C 端疏水残基的核心增效功能。
酶解代谢研究原理：将 β- 内啡肽全长肽与大鼠脑脊液、肝微粒体共同孵育，不同时间点取样，通过 HPLC-MS 检测 α- 内啡肽的生成量与 β- 内啡肽的剩余量，计算酶解速率常数，确定蛋白酶对 β- 内啡肽 C 端的降解优先位点（16-17 位肽键），明确羧肽酶是其降解为 α- 内啡肽的主要酶类。
MOR 部分激动机制研究原理：利用分子动力学模拟技术，解析 α- 内啡肽与吗啡（完全激动剂）、纳曲酮（拮抗剂）分别结合 MOR 的三维结构，对比分析三者与 MOR 的结合模式差异，明确 α- 内啡肽仅能诱导 MOR 发生部分构象变化的结构基础；通过细胞实验检测不同浓度 α- 内啡肽的 cAMP 抑制率，验证其 “天花板效应”（浓度升高至一定程度后，信号激活效率不再提升）。

四、研究进展

稳定性增强修饰研究：对 α- 内啡肽的C 端进行酰胺化修饰（-COOH→-CONH₂），同时将易氧化的 Met⁵替换为 Leu⁵，双修饰后的肽段抗羧肽酶水解能力提升 3 倍，抗氧化稳定性提升 5 倍，37℃生理条件下半衰期延长至 12 小时，对 MOR 的结合亲和力提升约 2 倍，仍保留部分激动剂特性。
受体选择性优化研究：通过定点突变将中部的 Glu⁸替换为 Lys⁸，突变后的肽段对 MOR 的结合亲和力提升 1.8 倍，对 DOR 的结合活性下降 60%，MOR 的选择性显著提升，为设计高选择性 MOR 部分激动剂提供了突变策略。
分子对接与构象分析研究：利用冷冻电镜技术解析了 α- 内啡肽与 MOR 结合的复合物结构，首次明确了 α- 内啡肽的中部调控域与 MOR 胞外域的相互作用位点；发现 α- 内啡肽与 MOR 的结合界面面积远小于 β- 内啡肽全长肽，这是其结合活性弱的核心结构原因。
体内功能验证研究：构建了 α- 内啡肽特异性敲除小鼠模型，发现敲除小鼠的轻度疼痛阈值降低，轻微应激下的焦虑样行为增强，血清皮质醇水平升高，证实了 α- 内啡肽在生理状态下的轻度镇痛、情绪舒缓与应激内分泌调控作用；该模型为研究内源性弱阿片肽的生理功能提供了重要工具。
低成瘾性镇痛肽研发：以 α- 内啡肽为先导分子，保留其 N 端 YGGF 核心域与部分激动特性，通过 C 端添加疏水残基提升 MOR 结合活性，设计出一系列新型 MOR 部分激动剂；该类衍生物在小鼠疼痛模型中表现出中等镇痛活性，且连续给药 14 天无镇痛耐受与成瘾行为，是低成瘾性镇痛药物研发的重要方向。

五、相关案例分析

C 端残基增效案例：在大鼠福尔马林炎性痛模型中，鞘内注射 5 μg/kg 的 α- 内啡肽，疼痛评分降低 25%，镇痛持续时间 4 小时；相同剂量的 β- 内啡肽全长肽使疼痛评分降低 75%，镇痛持续时间 10 小时；在 α- 内啡肽 C 端人工添加 β- 内啡肽（17-20）残基后，疼痛评分降低 50%，证实 β- 内啡肽 C 端残基对镇痛活性的关键增效作用。
稳定性修饰案例：野生型 α- 内啡肽在 37℃大鼠血浆中孵育 3 小时后残留量仅为 10%；C 端酰胺化 + Met⁵→Leu⁵双修饰后的肽段孵育 12 小时后残留量仍达 45%，且对 MOR 的结合活性保留 85%，证实修饰策略能显著提升稳定性与活性。
部分激动剂天花板效应案例：在 MOR 稳定表达的 HEK293 细胞中，吗啡（完全激动剂）的 cAMP 抑制率随浓度升高可达 90%，且无天花板效应；α- 内啡肽的 cAMP 抑制率在浓度升至 1 μmol/L 后达到峰值（35%），继续升高浓度，抑制率不再提升，证实其典型的部分激动剂特性。
酶解代谢案例：将 β- 内啡肽与大鼠脑脊液共同孵育，2 小时后约 60% 的 β- 内啡肽降解为 α- 内啡肽，4 小时后 α- 内啡肽进一步降解为甲硫氨酸脑啡肽（YGGFM）；添加羧肽酶抑制剂后，β- 内啡肽的降解速率降低 80%，α- 内啡肽的生成量显著减少，证实羧肽酶介导了 β- 内啡肽向 α- 内啡肽的降解。