食品加工和贮藏过程中,各种物理、化学及生物因素如高温、辐射、酸碱性和过氧化物等极易引起氨基酸侧链修饰、多肽链断裂和蛋白质交联等氧化修饰,导致食物蛋白结构改变,影响质构特性与营养功能。双酪氨酸（Dityrosine,DT）是食品蛋白质氧化的标志性产物,广泛存在于高蛋白加工食品中。近年来,DT对机体健康的危害已经引起学界广泛关注与重视。课题组前期通过大量体内、体外实验明确了DT的消化吸收特性和组织蓄积特点,其潜在生物学危害表现为引起组织自由基升高、氧化蛋白产物积累和能量代谢异常。后续进一步阐明DT引起氧化损伤机制,制定有效的膳食干预策略,对完善食品蛋白质营养理论、改进食品加工技术和提高人口健康素质具有重要意义。首先,本研究基于代谢性疾病患者血清晚期氧化蛋白产物（AOPPs）与主要能量代谢底物及激素水平的相关性进行荟萃分析。荟萃分析显示,代谢性疾病患者血清AOPPs大量累积,同时伴随高水平的空腹血糖、胰岛素、总胆固醇（TC）和总甘油三酯（TG）。特别是血清AOPPs在0-120μmol/L时,空腹血糖和TG随AOPPs浓度升高而显著提高,提示由AOPPs蓄积导致的血糖、血脂升高与机体能量代谢紊乱密切相关。其次,探究了DT介导的小鼠心肌组织损伤及功能因子干预作用。64只4周龄C57BL/6J雄性小鼠随机分为8组:对照组（Con）、DT组（DT）、低/高剂量葛根素组（PUR）、低/高剂量番茄红素组（LYC）、低/高剂量γ-氨基丁酸组（GABA）,连续灌胃35天后采样分析。结果显示,相比于Con组,DT灌胃导致小鼠心肌组织蛋白氧化产物（AOPPs、DT）和游离脂肪酸大量蓄积,引起心肌酶（LDH和CK）外泄与心肌肥大。同时,活性氧自由基（ROS）水平显著增高,总抗氧化能力（T-AOC）、抗氧化酶（SOD、GSH-Px、Mn-SOD）活性及非酶抗氧化物（GSH/GSSG）含量显著降低。DT扰乱了心肌能量代谢和线粒体功能,表现为能量底物乙酰Co A水平、NADH/NAD+比值降低,线粒体超微结构异常,嵴结构排列混乱,ATP生成显著减少。3种功能因子干预可在不同程度上缓解DT组小鼠心肌损伤和线粒体功能紊乱。相较于葛根素和γ-氨基丁酸,番茄红素能更有效地促进ATP生成,改善心肌氧化还原失衡和线粒体能量代谢异常。最后,通过建立DT损伤H9c2心肌细胞模型,进一步探究DT引起氧化损伤和番茄红素干预的分子机制。结果显示,10μM DT孵育72 h导致细胞存活率降低,心肌酶外泄和氧化还原稳态失衡;破坏线粒体膜电位,引起乙酰Co A利用受阻,ATP生成不足;RNA-seq测序分析发现DT主要影响脂代谢和能量代谢通路,通过增强脂肪酸摄取和脂肪酸合成关键基因表达加速游离脂肪酸积累,同时抑制过氧化物酶体-氧化,干扰氧化磷酸化过程和线粒体生物合成,尤其是复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ活性的显著降低是导致心肌ATP生成不足的主要原因。5μM番茄红素孵育显著提高细胞存活率,降低ROS水平;通过抑制GSK-3β蛋白磷酸化水平,促进Nrf2入核,缓解DT介导的氧化应激;同时恢复线粒体和过氧化物酶体β-氧化基因表达水平,促进脂肪酸分解代谢,减少胞内积累;KEGG和GO通路富集分析显示,番茄红素影响的差异表达基因主要集中在氧化磷酸化、复合体和心肌收缩上;不但有效恢复由DT引起的能量底物利用降低,而且显著提高复合物I和IV活性,对维持线粒体膜电位及ATP生成起到关键作用。综上所述,DT介导的氧化还原稳态失衡、线粒体功能障碍和能量代谢紊乱是导致心肌组织损伤的主要因素。番茄红素较好地维持了心肌氧化还原稳态和线粒体功能,增强复合物I和IV活性,恢复ATP合成并减少胞内脂肪酸积累,后续可应用于减少食品氧化蛋白健康危害的膳食干预策略。