|
1 комплект (10 флакона)
| Количество: | |
|---|---|
▎ Epi структура
Източник: PubChem |
Последователност: Ala-Glu-Asp-Gly Молекулна формула: C 14H 22N 4O9 Молекулно тегло: 390,35 g/mol CAS номер: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Синоними: Епита |
▎ Epi Research
Какъв е изследователският фон на Epi?
През 80-те години група руски изследователи, ръководени от Владимир Хавинсон, за първи път откриха Epi1 [1] . Epi е синтетичен къс пептид, съставен от четири аминокиселини: аланин, глутаминова киселина, аспарагинова киселина и глицин. Неговият синтез се основава на естествения пептид епиталамион, извлечен от епифизната жлеза. Смята се, че Epi има антиоксидантни ефекти, сравними с тези на мелатонина и може да има полза от удължаване на живота [2] . Изследователите са открили, че Epi може да стимулира активността на теломераза. Теломеразата е ензим, който може да защити и удължи теломерите в краищата на хромозомите. С напредването на възрастта теломерите се скъсяват, което се свързва със свързаните с възрастта заболявания и по-кратката продължителност на живота. Чрез стимулиране на активността на теломераза Epi може да помогне за удължаване на теломерите, като по този начин забавя процеса на стареене и предотвратява заболявания, свързани със стареенето [1] . Някои проучвания показват, че Epi може да участва в регулирането на експресията на гените CCL11 и HMGB1 и да действа като активатор на експресията на тези гени. В същото време дипептидът вилон (Lys-Glu) и тетрапептидът Epi (Ala-Glu-Asp-Gly) могат да проявят своите анти-стареещи ефекти чрез инхибиране на тези гени. Известно е, че заедно Epi и vilon регулират генната експресия и протеиновия синтез, насърчавайки намаляването на смъртността и забавянето на патологичното развитие при възрастните хора [3] . Понастоящем изследването на Epi се фокусира главно върху етапа на експерименти с животни и неговата дългосрочна ефективност и безопасност при хора не са напълно определени. Въпреки че някои проучвания върху животни са постигнали окуражаващи резултати, като например при гризачи, Epi се свързва с по-дълъг живот и по-добро здраве, приложимостта на тези резултати при хора все още изисква допълнителни изследвания [1].
Какъв е механизмът на действие на Epi в областта на анти-стареенето?
Намаляване на нивото на реактивни кислородни видове:
Реактивните кислородни видове (ROS) играят важна роля в процеса на стареене на ооцитите. Прекомерното ROS ще причини окислително увреждане на овоцитите, което ще повлияе на тяхното качество и потенциал за развитие. Проучванията показват, че Epi може да намали скоростта на цитоплазмената фрагментация на ооцитите, причинена от стареенето и съдържанието на вътреклетъчни реактивни кислородни видове [2] . Като антиоксидант, Epi може да неутрализира вътреклетъчните ROS и да намали увреждането на яйцеклетките. По-конкретно, това може да се постигне по следните два начина: Първо, директно изчистване на ROS. Epi може да има способността да реагира директно с ROS и да го превръща в безвредни вещества. Второ, повишаване на активността на антиоксидантните ензими. Epi може да стимулира активността на вътреклетъчните антиоксидантни ензими, като супероксид дисмутаза (SOD), каталаза (CAT) и др. Тези ензими могат да помогнат за пречистването на ROS и поддържането на вътреклетъчния редокс баланс.
Подобряване на митохондриалната функция:
Митохондриите играят ключова роля в енергийния метаболизъм и клетъчното оцеляване на ооцитите. С остаряването на яйцеклетките митохондриалната функция постепенно намалява, което се проявява като намаляване на потенциала на митохондриалната мембрана и намаляване на броя на копията на митохондриалната ДНК. Epi може да увеличи потенциала на митохондриалната мембрана и броя на копията на митохондриалната ДНК [2] . Това спомага за подобряване на енергийното снабдяване на овоцитите и поддържане на нормалните физиологични функции на клетките. Специфичният механизъм на действие може да включва: Първо, увеличаване на потенциала на митохондриалната мембрана. Поддържането на потенциала на митохондриалната мембрана е от решаващо значение за нормалната функция на митохондриите. Epi може да увеличи потенциала на митохондриалната мембрана чрез регулиране на йонните канали или транспортните протеини на митохондриалната мембрана, повишавайки капацитета за производство на енергия на митохондриите. Второ, увеличаване на броя на копията на митохондриалната ДНК. Увеличаването на броя на копията на митохондриалната ДНК може да подобри способността за синтез на митохондриите и да осигури повече енергия за клетките. Epi може да увеличи броя на копията на митохондриалната ДНК чрез насърчаване на репликацията на митохондриална ДНК или намаляване на нейното разграждане.
Намаляване на анормална морфология на вретеното и анормална екзоцитоза на кортикални гранули:
По време на процеса на стареене на ооцитите съотношенията на анормална морфология на вретеното и анормална екзоцитоза на кортикални гранули ще се увеличат, което ще повлияе на оплождането и способността за ембрионално развитие на ооцитите. Epi може да намали съотношението на анормална морфология на вретеното и анормална екзоцитоза на кортикални гранули [2] . Това може да се дължи на регулаторния ефект на Epi върху стабилността на цитоскелета и клетъчната мембрана: Първо, стабилизиране на структурата на вретеното. Вретеното е важна структура в процеса на клетъчно делене и неговата анормална морфология ще доведе до анормална хромозомна сегрегация и ще повлияе на развитието на ооцитите. Epi може да стабилизира структурата на вретеното чрез регулиране на полимеризацията и деполимеризацията на тубулина, намалявайки появата на анормална морфология. Второ, поддържане на стабилността на кортикалните гранули. Кортикалните гранули играят важна роля в процеса на оплождане на яйцеклетките. Epi може да поддържа стабилността на кортикалните гранули чрез регулиране на пропускливостта на клетъчната мембрана или сигнализирането на калциевите йони, намалявайки появата на анормална екзоцитоза.
Намаляване на сигналите за апоптоза:
По време на процеса на стареене на ооцитите сигналите за апоптоза ще се увеличат, което ще доведе до клетъчна смърт. Epi може да намали положителния процент на оцветяване с Анексин V и интензитета на флуоресценция на γH2AX в in vitro остарели ооцити [2] . Това показва, че Epi може да намали апоптозата на ооцитите. Специфичният механизъм може да включва: Първо, инхибиране на сигналния път на апоптозата. Epi може да инхибира предаването на апоптозни сигнали чрез регулиране на ключови протеини в апоптозния сигнален път, като протеини от семейство Bcl-2 и протеини от семейство каспаза, и намалява клетъчната смърт. Второ, поддържане на геномна стабилност. γH2AX е един от маркерите за увреждане на ДНК. Epi може да поддържа геномна стабилност чрез намаляване на увреждането на ДНК и намаляване на сигналите за апоптоза.
Epi поддържа нормална цялост на шпиндела и разпределение на CG.
Източник: PubMed [2]
Какъв е специфичният начин на действие на Epi при лечението на невродегенеративни заболявания?
Регулиране на имунната функция:
Проучванията показват, че Epi може да повлияе на имунния отговор на мишки при различни стресови условия. В лицето на имуностимулиращия ротационен стрес и имуносупресивния комбиниран стрес, Epi може да увеличи пролиферативната активност на тимоцитите [4] . Това означава, че Epi може да повиши устойчивостта на тялото към невродегенеративни заболявания чрез регулиране на имунната система. Пролиферацията на тимоцитите е тясно свързана с функцията на имунната система, а имунната система играе важна роля в появата и развитието на невродегенеративни заболявания. Например, някои невродегенеративни заболявания могат да бъдат свързани с необичайно активиране или дисфункция на имунната система. Насърчаващият ефект на Epi върху пролиферацията на тимоцитите може да помогне за поддържане на баланса на имунната система, като по този начин облекчава симптомите на невродегенеративни заболявания.
Влияние върху пътя на сигналната трансдукция:
Epi има регулаторен ефект върху пътя на сигнална трансдукция на интерлевкин-1β (IL-1β). По-конкретно, Epi може да повиши синергичния ефект на IL-1β и да повлияе на активността на ключовия ензим в пътя на трансдукция на церамидния сигнал в мембраната на мозъчната кора, а именно мембранно неутрална сфингомиелиназа (nSMase) [4] . IL-1β е важен цитокин, участващ в различни физиологични и патологични процеси. При невродегенеративни заболявания анормалната експресия на IL-1β може да доведе до невровъзпаление и увреждане на невроните. Чрез регулиране на пътя на сигнална трансдукция на IL-1β, Epi може да намали невровъзпалението и да защити невроните от увреждане. В допълнение, промените в активността на nSMase също са свързани с невродегенеративни заболявания. Регулирането на активността на nSMase от Epi може да помогне за поддържане на нормалната функция на нервните клетки. В заключение, начинът на действие на Epi при лечението на невродегенеративни заболявания може да включва имунна регулация и регулиране на пътя на сигналната трансдукция. Въпреки това, настоящите изследвания на Epi при лечението на невродегенеративни заболявания все още са в предварителен етап и са необходими допълнителни изследвания, за да се потвърди неговата ефективност и безопасност.
Напредъкът на изследванията на Epi
Влияние върху качеството на овоцитите
Забавяне на стареенето на яйцеклетките:
In vitro експериментални проучвания са установили, че Epi може да намали нивото на вътреклетъчните реактивни кислородни видове (ROS) в остарели миши овоцити след овулация. С течение на времето потенциалът за развитие на овоцитите постепенно ще намалее след овулация in vivo или in vitro. Като синтетичен къс пептид Epi действа подобно на мелатонина и е ефективен антиоксидант, който може да има предимството да удължи живота. Лечението с Epi значително намалява честотата на дефектите на вретеното и анормалното разпределение на кортикалните гранули по време на 12 часа и 24 часа стареене и в същото време повишава потенциала на митохондриалната мембрана и броя на копията на митохондриалната ДНК, като по този начин намалява апоптозата на ооцитите по време на 24 часа in vitro стареене. Тези резултати показват, че Epi може да забави процеса на стареене на ооцитите in vitro чрез регулиране на митохондриалната активност и нивата на ROS [2].
Подобряване на качеството на овоцитите:
Добавянето на 0,1 mM Epi към културалната среда in vitro може да намали скоростта на цитоплазмената фрагментация при партеногенетичното активиране на ооцитите, причинено от in vitro стареене след овулация, да намали съотношенията на анормална морфология на вретеното и анормална екзоцитоза на кортикални гранули, да повиши потенциала на митохондриалната мембрана и броя на копията на митохондриалната ДНК и да намали положителната скорост на Анексин V оцветяване и интензитетът на флуоресценция на γH2AX в in vitro остарели ооцити. Това показва, че Epi може да подобри разстройството на органелите по време на ин витро процеса на стареене на яйцеклетките и да подобри качеството на ооцитите (Xue Yue).
Влияние върху диференциацията на нервните клетки
Проучванията са установили, че пептидът AEDG (Epi) може да увеличи синтеза на маркери за неврогенна диференциация в човешки гингивални мезенхимни стволови клетки, като Nestin, GAP43, β Tubulin III и Doublecortin. Методите за молекулярно моделиране показват, че Epi преференциално се свързва с H1/6 и H1/3 хистони, което може да е един от механизмите за увеличаване на транскрипцията на тези гени за невронална диференциация [5].
Регулаторен ефект върху нервната система
Регулиране на невронната активност:
Чрез изследвания върху плъхове е установено, че интраназалната инфузия на Epi (2 ng) може значително да активира невронната активност на мозъчната кора на плъхове в рамките на няколко минути, а честотата на задействане на невроните се увеличава 2 - 2,5 пъти [6] . В някои записи се наблюдават и сложни отговори, състоящи се от няколко етапа. Увеличаването на спонтанната активност на невроните от Epi се причинява от по-висока честота на вече активни единици и участието на предишни тихи клетки. Поне първият етап от действието на Epi може да се обясни с директния ефект на този пептид върху клетките на моторния кортекс.
Ефект на защита от стрес:
Epi има ефект на защита от стрес върху мишки, изложени на различни стресови условия. Експериментите показват, че Epi повишава пролиферативната активност на тимоцитите. Независимо дали се засилва при имуностимулиращ ротационен стрес или се инхибира при имуносупресивен комбиниран стрес, Epi може да играе регулаторна роля (Vladimir Kh Khavinson, 2002). В същото време Epi може също така да увеличи синергичния ефект на интерлевкин-1β (IL-1β) и да повлияе на промените в активността на сфингомиелиназата (nSMase) в мембраната на мозъчната кора, предизвикана от стрес. Това показва, че Epi има ефект на защита от стрес на нивото на IL-1β сигнална трансдукция в сфингомиелиновия път и на нивото на целевата пролиферация на тимоцити в нервните тъкани.
Въздействието върху ендокринната функция на нечовекоподобни примати:
При възрастни резус маймуни Epi може да намали базалните нива на глюкоза и инсулин и да повиши базалното нощно ниво на мелатонин. В същото време Epi може да намали площта под кривата на отговор на плазмената глюкоза, да увеличи скоростта на 'изчезване' на глюкозата и да нормализира кинетиката на плазмения инсулин в отговор на прилагането на глюкоза. Това показва, че Epi е обещаващ фактор за възстановяване на свързаната с възрастта ендокринна дисфункция при примати [7].
Потенциалното приложение на Epi при лечението на заболявания на нервната система
Болест на Алцхаймер: Болестта на Алцхаймер е често срещано невродегенеративно заболяване, характеризиращо се главно с намаляване на когнитивната функция и загуба на паметта. Настоящите изследвания показват, че болестта на Алцхаймер е свързана с нарушена неврогенна диференциация. Броят на невронните стволови клетки в мозъците на пациентите с болестта на Алцхаймер намалява и способността им за диференциация също се инхибира. Epi може да насърчи пролиферацията и диференциацията на невралните стволови клетки, да увеличи броя на невроните и да подобри когнитивната функция на пациенти с болестта на Алцхаймер. В допълнение, Epi може също да регулира освобождаването на невротрансмитери, подобрявайки паметта и способността за учене на пациенти с болестта на Алцхаймер [8].
Болест на Паркинсон: Болестта на Паркинсон е невродегенеративно заболяване, характеризиращо се главно с двигателни нарушения. Основната му патологична характеристика е загубата на допаминергични неврони в substantia nigra. Настоящите методи на лечение основно облекчават симптомите чрез добавяне на допамин или инхибиране на разграждането на допамин, но тези методи не могат да спрат прогресията на заболяването. Трансплантацията на неврални стволови клетки е потенциален метод за лечение, но източникът и способността за диференциация на невралните стволови клетки все още са проблем. Epi може да насърчи пролиферацията и диференциацията на невронни стволови клетки, да увеличи броя на допаминергичните неврони и да подобри двигателната функция на пациенти с болестта на Паркинсон [8].
Инсулт и мозъчно увреждане: Инсултът е често срещано мозъчно-съдово заболяване и основната му последица е смъртта на неврони и неврологична дисфункция. Мозъчното увреждане може също да доведе до загуба на неврони и дисфункция. Невронните стволови клетки играят важна роля в възстановяването и регенерацията след инсулт и мозъчно увреждане. Epi може да насърчи пролиферацията и диференциацията на невронни стволови клетки, да увеличи броя на невроните и да подобри неврологичната функция на пациенти с инсулт и мозъчно увреждане [8].
В заключение, като синтетичен тетрапептид, основният механизъм против стареене на Epi се крие в активирането на експресията на гена на теломеразната обратна транскриптазна субединица (TERT), удължавайки дължината на теломерите и поддържайки активността на теломераза, като по този начин се намесва в основния процес на клетъчно стареене. Значението му се крие в първото реализиране на интервенция против стареене от гледна точка на биологията на теломерите, преодоляване на ограниченията на традиционните антиоксиданти, които са насочени само към свободните радикали, и осигуряване на нова цел за забавяне на заболявания, свързани с възрастта, като болестта на Алцхаймер и сърдечно-съдови заболявания. Въпреки че неговата дългосрочна безопасност (особено рискът от рак) все още трябва да бъде проверена във фаза III клинични изпитвания, като парадигма за изследване и развитие на първото лекарство против стареене от типа активатор на теломераза, то бележи революционен пробив в интервенцията на стареенето от подобряване на симптомите до регулиране на молекулярния механизъм и се очаква да насърчи удължаването на продължителността на човешкия здравословен живот.
За автора
Всички горепосочени материали са проучени, редактирани и компилирани от Cocer Peptides.
Авторът на научното списание Владимир Хавинсон е виден руски биогеронтолог и изследовател на пептидни биорегулатори. Той е директор на Института по биорегулация и геронтология в Санкт Петербург и член на Руската академия на медицинските науки. Khavinson има значителен принос в областта на изследването на стареенето и е автор на множество публикации в реномирани списания като 'Molecular Biology of Aging' и 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Работата му основно се фокусира върху разработването и прилагането на пептидни биорегулатори за борба със свързаните с възрастта заболявания и подобряване на продължителността на здравето. Изследванията на Khavinson са влиятелни в областта на геронтологията, предлагайки нови прозрения и терапевтични подходи за здравословно остаряване. Владимир Хавинсон е посочен в референтния цитат [5].
