От Cocer Peptides 
преди 1 месец
ВСИЧКИ СТАТИИ И ИНФОРМАЦИЯ ЗА ПРОДУКТИ, ПРЕДОСТАВЕНА НА ТОЗИ УЕБСАЙТ, СА ЕДИНСТВЕНО ЗА РАЗПРОСТРАНЕНИЕ НА ИНФОРМАЦИЯ И ОБРАЗОВАТЕЛНИ ЦЕЛИ.
Продуктите, предоставени на този уебсайт, са предназначени изключително за in vitro изследвания. Изследванията ин витро (на латински: *in glass*, което означава в стъклени съдове) се провеждат извън човешкото тяло. Тези продукти не са фармацевтични продукти, не са одобрени от Американската администрация по храните и лекарствата (FDA) и не трябва да се използват за предотвратяване, лечение или излекуване на каквото и да е медицинско състояние, заболяване или неразположение. Строго е забранено от закона въвеждането на тези продукти в човешкото или животинско тяло под каквато и да е форма.
Основна информация за KPV
KPV е трипептид със значителни противовъзпалителни свойства, които му позволяват да играе роля в много области.
Фигура 1 Терапевтичните ефекти на HA-KPV-NPs срещу UC Оралното приложение на HA-KPV-NPs, вградени в хидрогел (хитозан/алгинат), предоставя комбинирани терапевтични ефекти срещу UC чрез ускоряване на заздравяването на лигавицата и облекчаване на възпалението.
Противовъзпалителен механизъм на KPV
1. Регулиране на клетъчните сигнални пътища
NF-κB сигнален път: NF-κB е ключов транскрипционен фактор, играещ централна роля във възпалителните реакции. Когато клетките са изложени на възпалителни стимули, NF-κB се премества от цитоплазмата в ядрото, инициирайки транскрипцията на провъзпалителни цитокинови гени. KPV може да инхибира активирането на NF-κB. В човешки чревни епителни клетки и човешки Т клетки клетките бяха стимулирани с провъзпалителни цитокини и едновременно с това беше добавен KPV. Използвайки методи като репортерни анализи на NF-κB луциферазен ген, протеинов имуноблотинг, полимеразна верижна реакция с обратна транскрипция в реално време и ензимно-свързан имуносорбентен анализ (ELISA), беше установено, че KPV в наномоларни концентрации може да инхибира активирането на NF-κB, като по този начин намалява секрецията на провъзпалителни цитокини. Този механизъм е от решаващо значение за регулирането на чревното възпаление, тъй като прекомерното активиране на NF-κB в чревните епителни клетки и имунните клетки е ключова характеристика на възпалителното заболяване на червата (IBD) и други чревни възпалителни състояния.
Сигнален път на MAP киназа: Сигналният път на митоген-активирана протеин киназа (MAPK) е друг важен регулаторен път във възпалителни отговори, включително извънклетъчна сигнално-регулирана киназа (ERK), c-Jun N-терминална киназа (JNK) и p38 MAPK. Тези кинази се активират, когато клетките са изложени на възпалителни стимули, което води до фосфорилиране на транскрипционни фактори надолу по веригата и насърчаване на експресията на гени, свързани с възпалението. KPV може също да инхибира възпалителния сигнален път на MAP киназата. Когато клетките са изложени на възпалителни стимули, KPV може да блокира активирането на MAPK, намалявайки неговото фосфорилиране на транскрипционни фактори надолу по веригата, като по този начин намалява производството на провъзпалителни цитокини. При възпалително състояние, активирането на p38 MAPK води до повишена експресия на провъзпалителни цитокини като TNF-α и IL-6, докато KPV може да инхибира активността на p38 MAPK, намалявайки секрецията на тези цитокини и по този начин облекчавайки възпалителния отговор.
2. Ефекти, медиирани от клетъчен транспортер
PepT1 транспортер: PepT1 е ди/трипептиден транспортер, обикновено експресиран в тънките черва, но индуциран в дебелото черво по време на IBD. Противовъзпалителните ефекти на KPV са частично медиирани от PepT1. В експерименти с поглъщане студен KPV се използва като конкурентен инхибитор за hPepT1 като радиоактивно белязан субстрат или [⊃3;H]KPV се използва за определяне на кинетичните характеристики на поглъщането на KPV. KPV навлиза в имунните клетки и чревните епителни клетки чрез hPepT1. Това показва, че PepT1, като транспортер, улеснява навлизането на KPV в клетките, за да упражни своите противовъзпалителни ефекти. Когато функцията PepT1 се инхибира, количеството на KPV, навлизащо в клетките, намалява и неговите противовъзпалителни ефекти са съответно отслабени. В клетъчни модели с нокдаун на PepT1 експресия, дори когато се прилага при същата концентрация, KPV проявява значително намалени инхибиторни ефекти върху активирането на NF-κB и намалена секреция на провъзпалителни цитокини в сравнение с клетки с нормална PepT1 експресия, което допълнително потвърждава решаващата посредническа роля на PepT1 в противовъзпалителния механизъм на KPV.
3. Регулиране на възпалителни цитокини
Инхибиране на провъзпалителни цитокини: KPV може значително да инхибира производството и освобождаването на множество провъзпалителни цитокини. TNF-α е ключов цитокин при възпалителните реакции, способен да активира имунните клетки, да индуцира производството на други провъзпалителни цитокини и да причини тъканно увреждане. При различни възпалителни модели нивата на експресия на TNF-α бяха значително намалени след лечение с KPV. Например, в модел на миши колит, индуциран от натриев сулфат, лечението с KPV води до значително намаляване на експресията на mRNA на TNF-α в тъканта на дебелото черво, както е открито чрез RT-PCR в реално време, и значително намаляване на протеиновото съдържание на TNF-α в серума, както е открито чрез ELISA. IL-1β, IL-6 и други провъзпалителни цитокини също се инхибират от KPV. IL-1β може да предизвика възпалителна каскадна реакция, насърчавайки освобождаването на други възпалителни медиатори. KPV може да намали своята експресия и секреция във възпалителни тъкани, като по този начин облекчава интензивността на възпалителния отговор.
Насърчаване на противовъзпалителни цитокини: В допълнение към инхибирането на провъзпалителни цитокини, KPV може също така да насърчи експресията на противовъзпалителни цитокини. Интерлевкин-10 (IL-10) е важен противовъзпалителен цитокин, който може да инхибира активирането на имунните клетки и да намали производството на провъзпалителни цитокини.
4. Регулиране на имунните клетки
Регулиране на функцията на Т клетките: Т клетките играят решаваща роля в имунните отговори и регулирането на възпалението. При възпалителни състояния Т-клетките се активират и отделят провъзпалителни цитокини. Проучванията показват, че KPV може да регулира функцията на Т клетките. При експерименти с човешка Т клетъчна линия Jurkat, когато клетките Jurkat са стимулирани с провъзпалителни цитокини, добавянето на KPV инхибира Т клетъчното активиране и намалява секрецията на провъзпалителни цитокини като IFN-γ. Това може да се постигне чрез инхибиране на NF-кВ и MAPK сигналните пътища в Т клетките. Освен това, при някои животински модели, като CD45RB(hi) модел на възпаление на дебелото черво, лечението с KPV може да регулира Т клетъчната инфилтрация и функцията в червата, да намали свързаните с възпалението Т клетъчни подгрупи като Th1 и Th17 клетки и да увеличи дела на регулаторните Т клетки, като по този начин облекчава чревното възпаление.
Модулиране на функцията на макрофагите: Макрофагите са важни имунни клетки във възпалителния отговор и могат да бъдат класифицирани като класически активирани М1 макрофаги и алтернативно активирани М2 макрофаги въз основа на тяхното състояние на активиране. М1 макрофагите секретират големи количества провъзпалителни цитокини, докато М2 макрофагите притежават противовъзпалителни функции и функции за възстановяване на тъканите. KPV може да регулира поляризацията на макрофагите. Експериментите in vitro показват, че когато макрофагите са стимулирани с липополизахарид (LPS) да се поляризират към типа M1, едновременното приложение на KPV инхибира поляризацията на макрофагите към типа M1, намалява експресията на маркерите на макрофагите M1, като същевременно насърчава тяхната поляризация към типа M2, повишавайки експресията на маркерите на макрофагите M2 (като напр. аргиназа-1 Arg-1). При in vivo възпалителни модели, като индуциран от DSS колит при мишки, лечението с KPV води до повече макрофаги в тъканта на дебелото черво, поляризиращи се към типа М2, като по този начин облекчават възпалителните реакции и насърчават възстановяването на тъканите.
5. Защитни ефекти върху чревните епителни клетки
Подобряване на функцията на епителната бариера: Физическата бариера, образувана от чревни епителни клетки, служи като първа линия на защита срещу нахлуването на патогени и вредни вещества. При възпалителни състояния, нарушената функция на чревната епителна бариера води до бактериална транслокация и изтичане на ендотоксин, което допълнително изостря възпалителните реакции. KPV може да подобри бариерната функция на чревните епителни клетки. Клетъчните експерименти in vitro, при които чревни епителни клетъчни линии са третирани с провъзпалителни цитокини за симулиране на възпалителна среда, водят до намалена експресия на плътно свързващи протеини (като ZO-1 и оклудин) и нарушена бариерна функция. Въпреки това, добавянето на KPV поддържа експресията на плътно свързани протеини, подобрява междуклетъчните връзки и възстановява бариерната функция на чревните епителни клетки. При мишки с индуциран от DSS колит, третирани с KPV, имунохистохимия и Western blot анализ разкриват повишена експресия на плътни свързващи протеини в тъканта на дебелото черво и намалена чревна пропускливост, което показва, че KPV защитава чревната епителна бариера in vivo, намалява инвазията на вредни вещества и облекчава възпалителните реакции.
Насърчаване на пролиферацията и възстановяването на епителните клетки: Възпалението може да причини увреждане и смърт на чревните епителни клетки, нарушавайки нормалната чревна функция. KPV има способността да насърчава пролиферацията и възстановяването на чревните епителни клетки. Експериментите с клетъчни култури in vitro показват, че третирането на увредени чревни епителни клетки с KPV засилва клетъчната пролиферация, както е установено от комплекта за броене на клетки (CCK-8). Освен това, имунофлуоресцентният анализ разкри повишена експресия на пролифериращ клетъчен ядрен антиген (PCNA), което показва, че клетките са в активно пролиферативно състояние. В модел на плъх с индуциран от TNBS улцерозен колит, след лечение с KPV/SH-PGA хидрогел, хистологичните наблюдения разкриват, че увреждането на епителните клетки на дебелото черво е поправено и структурите на криптите постепенно се връщат към нормалното. Това може да е свързано с насърчаването на KPV за пролиферация и възстановяване на епителните клетки, което помага за облекчаване на възпалението и насърчаване на възстановяването на чревната тъкан.
Фигура 2 KPV е терапевтичен при DSS колит.
6. Антиоксидантни ефекти
Регулиране на маркери, свързани с оксидативен стрес: Възпалението често е придружено от реакции на оксидативен стрес, с повишено производство на реактивни кислородни видове (ROS) и реактивни азотни видове (RNS), което води до оксидативно увреждане на клетките и тъканите. KPV проявява антиоксидантни ефекти и може да регулира маркерите, свързани с оксидативния стрес. В някои възпалителни модели, като модела на миши гранулом, индуциран от памучна топка, и модела на синовит на дорзалната въздушна торбичка на плъх, индуциран от яйчен белтък, във възпалителни тъкани са открити повишени нива на малондиалдехид (MDA) и намалена активност на супероксид дисмутаза (SOD). След лечение с KPV нивата на MDA значително намаляват и активността на SOD се повишава. MDA е продукт на липидната пероксидация и неговите понижени нива показват намалено увреждане на клетките от липидна пероксидация; SOD е важен антиоксидантен ензим и неговата повишена активност означава подобрена способност за пречистване на свободните радикали. KPV може да смекчи оксидативното увреждане на възпалителните тъкани чрез регулиране на нивата на оксидативен стрес, като по този начин упражнява противовъзпалителни ефекти.
7. Други потенциални механизми
Връзка с рецептора на меланокортин: KPV е трипептид, получен от α-MSH. Въпреки че неговите противовъзпалителни ефекти са частично независими от сигнализирането на MC1R, те могат да бъдат свързани с MC1R в определени контексти. При животни, експресиращи MC1Re/e, лечението с KPV след индуциран от DSS колит все още проявява значителни противовъзпалителни ефекти, спасявайки всички животни в групата на лечение от смърт по време на индуциран от DSS колит, което показва, че противовъзпалителните ефекти на KPV са поне частично независими от сигнализирането на MC1R. При животни с нормална експресия на MC1R, KPV може да засили противовъзпалителните ефекти чрез взаимодействие с MC1R или регулиране на неговите низходящи сигнални пътища.
Противовъзпалителни ефекти на KPV
1. Роля в модели на чревно възпаление
DSS-индуциран модел на колит: В DSS-индуцирания модел на миши колит, KPV демонстрира значителни противовъзпалителни ефекти. По отношение на промените в теглото, мишките, третирани с KPV, възстановиха теглото си по-рано и в по-голяма степен в сравнение с нелекуваните мишки. Хистологичните наблюдения показват значително намаляване на възпалителната инфилтрация в тъканта на дебелото черво на мишки, третирани с KPV, допълнително потвърдено от значително намаляване на активността на миелопероксидазата (MPO). MPO е ензим, присъстващ в неутрофилите, и неговите нива на активност отразяват степента на възпалителна клетъчна инфилтрация в тъканите. Намаляването на активността на MPO след лечение с KPV показва намалена неутрофилна инфилтрация в тъканта на дебелото черво и облекчени възпалителни реакции. Чрез откриване на експресията на mRNA на провъзпалителни цитокини в тъкан на дебелото черво, като TNF-α и IL-1β, беше установено, че лечението с KPV значително намалява нивата на експресия на тези провъзпалителни цитокини. KPV облекчава симптомите на DSS-индуциран колит от множество аспекти, включително намаляване на възпалителната клетъчна инфилтрация, понижаване на експресията на фактор на възпалението и насърчаване на възстановяването на теглото.
Модел на възпаление на дебелото черво CD45RB(hi): В модела на възпаление на дебелото черво CD45RB(hi) KPV също демонстрира добри противовъзпалителни ефекти. Този модел беше индуциран чрез прехвърляне на Т клетки, силно експресиращи CD45RB, в имунодефицитни мишки. След лечение с KPV, мишките показват подобрени възпалителни симптоми, постепенно възстановяване на теглото и хистологичното изследване разкрива намалени чревни възпалителни промени. Групата, лекувана с KPV, показва намалена възпалителна клетъчна инфилтрация и намалено структурно увреждане на криптите в чревните тъкани, което показва, че KPV ефективно облекчава индуцираното от CD45RB(hi) чревно възпаление и възстановява нормалната структура и функция на чревната тъкан.
Модел на индуциран от TNBS улцерозен колит: В модела на плъх с индуциран от TNBS улцерозен колит, KPV също демонстрира значителни терапевтични ефекти. След прилагане на KPV/SH-PGA хидрогел ректално на плъхове, симптомите на колит се подобряват значително. Степента на загуба на тегло при плъхове беше облекчена и оценката на индекса на активност на заболяването (DAI) намаля. DAI резултатът отчита изчерпателно показатели като промени в телесното тегло на плъхове, фекални характеристики и хематохезия. Намаляването му показва, че KPV/SH-PGA хидрогелът може ефективно да облекчи тежестта на индуцирания от TNBS улцерозен колит. Лечението с KPV/SH-PGA хидрогел също предотвратява скъсяване на дебелото черво при плъхове, намалени нива на миелопероксидаза в дебелото черво и възстановена морфологична структура на дебелото черво, включително епителната бариера, криптите и непокътнатите бокалисти клетки. Експресията на провъзпалителни цитокини, TNF-α и IL-6, в тъканта на дебелото черво също беше значително намалена, което допълнително демонстрира противовъзпалителния ефект на KPV в модела на TNBS-индуциран улцерозен колит.
Заключение
KPV, като трипептид с противовъзпалителни свойства, демонстрира обещаващи ефекти при превенцията и лечението на чревно възпаление и различни други заболявания, свързани с възпаление. Неговите противовъзпалителни механизми включват множество аспекти, включително регулиране на клетъчните сигнални пътища, антиоксидантен стрес и модулиране на апоптозата и аутофагията.
Източници
[1] Shao W, Chen R, Lin G, et al. In situ мукоадхезивен хидрогел, улавящ трипептид KPV: противовъзпалителният, антибактериален и възстановяващ ефект върху индуциран от химиотерапия орален мукозит [J]. Наука за биоматериали, 2021,10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.
[2] Sun J, Xue P, Liu J, et al. Самосвързан хидрогел от цистеамин-присаден γ-полиглутаминова киселина стабилизиран трипептид KPV за облекчаване на TNBS-индуциран улцерозен колит при плъхове [J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021,7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.
[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E, et al. Орално насоченото доставяне на трипептид KPV чрез наночастици, функционализирани с хиалуронова киселина, ефективно облекчава улцерозния колит [J]. Молекулярна терапия, 2017,25(7):1628-1640.DOI:10.1016/j.ymthe.2016.11.020.
[4] Dalmasso G, Charrier-Hisamuddin L, Nguyen H, et al. P-078: PepT1 медиираното усвояване на трипептид KPV намалява чревното възпаление [J]. Възпалителни заболявания на червата, 2008,14(suppl_1):S32.DOI:10.1097/00054725-200801001-00111.
[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J, et al. Полученият от меланокортин трипептид KPV има противовъзпалителен потенциал при миши модели на възпалително заболяване на червата [J]. Възпалителни заболявания на червата, 2008, 14 (3): 324-331. DOI: 10.1002 / ibd.20334.
Продукт, наличен само за изследователска употреба:
