食品来源的生物活性肽(FBPs)已成为功能性食品和营养保健品领域的一个重要研究前沿。这些肽的特点是结构多样性、序列依赖性和靶点特异性(Zhang, Zheng, & Liu, 2024)。通常,这些生物活性片段隐藏在完整的母体蛋白质分子中,需要特定的处理才能释放出能够与靶点受体相互作用的“隐秘生物活性序列”。通过受体结合、转录因子表达调节和信号级联介导等机制,FBPs深刻影响细胞、组织和系统层面的关键生理过程,包括免疫调节、抗氧化防御、神经保护和代谢稳态维持(Lorenzo et al., 2018; Guo et al., 2025)。
传统上,评估FBPs的生物活性依赖于常规的二维细胞培养和体内动物模型。尽管这些经典方法在过去的研究中发挥了重要作用,但它们的固有局限性日益明显。虽然体外生化测定和二维细胞培养操作简便,但其高度简化的环境无法真实模拟肽在人体内的复杂代谢过程及其与靶器官的相互作用。相反,虽然动物模型可以观察系统层面的整体效应,但由于物种间在代谢、免疫和生理方面的差异,其结果往往无法直接应用于人类。近年来,类器官技术的快速发展为FBPs研究开辟了新的机会。类器官是具有特定器官关键结构和功能的微型器官类似物,通过体外三维培养、干细胞或前体细胞的自我组织和分化生成(Liang et al., 2025)。与传统细胞系相比,类器官在细胞类型多样性、空间结构和生理功能方面与其来源器官具有高度一致性(Wu et al., 2024a)。此外,与动物模型相比,类器官更加微型化且便于操作,成本更低,适合批量实验,并能促进三维细胞层面的深入研究。因此,这项技术能够在更接近人体的微环境中研究FBPs的生物活性和分子机制。
本文旨在将FBPs研究与类器官技术相结合。在这项工作中,系统地回顾了FBPs的来源、生物活性及其潜在机制,并批判性地分析了现有评估方法(生化实验、二维细胞培养和动物模型)的局限性。详细介绍了类器官的构建方案和主要类型,强调了它们在高度再现人体器官结构和功能方面的独特优势。随后,还阐明了类器官模型在FBPs研究中的巨大潜力,特别是在模拟消化和吸收、评估靶器官功能、阐明代谢途径和安全性方面。预计将类器官技术整合到FBPs研究中不仅能够克服传统方法的固有缺陷,还能为肽筛选、机制阐明和安全性评估开辟新的途径。