钙是维持人体健康的重要矿质元素,研究开发高活性促钙吸收因子具有重要的现实意义。本团队前期研究发现乳源活性肽P5在Caco-2小肠上皮细胞模型和大鼠试验中具有强促钙吸收效果。为深入探索其作用效果和作用机制,本研究基于Caco-2小肠上皮细胞模型研究了乳源活性肽P5（RELEELNVPGEIVEp SLpSpSpSEESITR,含四个磷酸根）与合成P5-0（RELEELNVPGEIVESLSSSEESITR,不含磷酸根）钙螯合活性、促钙吸收活性及跨膜转运,然后分析P5作用后Caco-2细胞在基因转录水平和蛋白质水平的变化。主要研究及结果如下:（1）以乳源活性肽P5和合成P5-0为研究对象,对比两者体外钙螯合活性及在Caco-2小肠上皮细胞模型上的促钙吸收活性和跨膜转运情况。结果表明,活性肽P5的体外钙螯合活性是P5-0的5倍。此外,P5和P5-0皆能促进钙离子在小肠上皮模型中的吸收,P5的促钙吸收效果显著优于P5-0（p＜0.05）,尤其在30 min时,促钙转运量是P5-0组的1.82倍。高效液相色谱和质谱结果表明P5和P5-0在促钙吸收的同时,其本身及部分降解产物均能实现跨Caco-2小肠上皮细胞模型转运,底侧检出的P5约占顶侧P5的0.9%,在P5-0组中,此比例约为23.7%。（2）利用RNA-seq定量基因组学技术对P5处理后Caco-2细胞内基因的表达。结果表明,共有349个基因的转录水平发生显著性变化,其中上调基因330个,下调基因19个。差异表达基因富集到细胞对钙离子的反应（cellular response to calcium ion）、同向转运体（symporter activity）等GO功能注释。KEGG富集结果显示,丝裂原活化蛋白激酶信号通路（MAPK signaling pathway）是最显著富集的途径,矿物质吸收通路（mineral absorption pathway）和蛋白质的消化与吸收通路（protein digestion and absorption pathway）存在于前20 KEGG富集途径。这些通路中DMT1、SLC16A4、Zip4、S100A6、CaB9k、KCN、c-fos、c-Jun和PepT1的mRNA表达水平显著上调,经RT-PCR验证,结果与转录组表达趋势一致。此外,矿物质吸收通路中TRPV6、NCX1和PMCA1b等基因的表达一致上调,紧密连接结构（tight junction）中的Cldn 15显著上调,Cldn 12不显著上调。（3）利用iTRAQ蛋白组学技术对P5处理后Caco-2细胞的全蛋白进行定性和定量分析。共鉴定到382个差异蛋白,其中有300个下调蛋白,82个上调蛋白。经筛选,得到与钙吸收相关的通路为胞吞作用（Endocytosis）和紧密连接（tight junction）通路。胞吞通路中VPS35蛋白显著上调,STAM和SNX3显著下调,紧密连接通路中的MYL12A蛋白显著下调。通过差异表达基因与差异表达蛋白的联合分析,获得了22个潜在的与钙吸收相关的候选基因。另外,在P5促钙吸收过程中,二价金属离子转运体（DMT1）、寡肽转运体（PepT1）和质膜钙离子ATP酶（PMCA1b）的蛋白和mRNA都呈现出上调趋势。由此可推测,P5可能通过上调蛋白质消化与吸收途径中PepT1、KCN和Peptidase的表达实现其本身和酶切片段的跨膜转运。主要通过上调TRPV6、CaBP9K、PMCA1b、和NCX1的表达而激活TRPV6-CaBP9K-PMCA1b/NCX1钙离子跨细胞转运通道,同时上调Cldn 15、Cldn 12和下调MYL12A的表达激活细胞旁路途径,使这两条途径协同调控钙离子在Caco-2小肠上皮模型中的吸收。