|
1 комплект (10 флакона)
| Количество: | |
|---|---|
▎ Структура на MOTS-CS
Източник: PubChem |
Последователност: MRWQEMGYIFYPRKLR Молекулна формула: C101H152N28O22S2 Молекулно тегло: 2174.6g/mol CAS номер: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Синоними: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ MOTS-C изследвания
Какъв е изследователският фон на MOTs-C?
Митохондрията е важно място за енергиен диабет в клетките. Дълго време учените провеждат обширни и задълбочени изследвания върху структурата и функцията на митохондриите. В този процес постепенно се признава, че митохондриите не само играят ключова роля в производството на енергия, но също така могат да участват в други физиологични процеси на клетките чрез някои неизвестни механизми.
С непрекъснатия напредък на изследователските технологии, особено развитието на геномичните и протеомичните технологии, стана възможно да се открият нови молекули, свързани с митохондриите. MOTs-C (митохондриална отворена рамка за четене на 12S rRNA-c) е пептид, получен от митохондриите, кодиран от 12S rRNA региона на митохондриалния геном [1].
Чрез задълбочен анализ на митохондриалния геном учените са открили някои малки отворени рамки за четене (sORF), които могат да кодират някои пептиди със специфични функции. След допълнителни изследвания и проверка беше идентифициран MOTs-C. Проучванията са установили, че MOTs-C се експресира в различни тъкани при хора и животни. Той действа главно върху скелетните мускули чрез кръвния поток, като увеличава усвояването и използването на глюкоза, като по този начин подобрява инсулиновата резистентност и регулира метаболитния баланс [2].
Със задълбочаването на изследванията беше установено, че промените в експресията на MOTs-C са тясно свързани с появата и развитието на стареенето и свързаните с възрастта заболявания. Например, нивото на MOTs-C в плазмата намалява с възрастта (Zheng Y, 2013). В същото време е доказано, че MOTs-C е полезен при заболявания, свързани с възрастта, включително диабет, сърдечно-съдови заболявания, остеопороза, затлъстяване след менопауза и болестта на Алцхаймер [3].
Какъв е механизмът на действие на MOTs-C?
Регулиране на генната експресия:
MOTs-C може да упражнява своите физиологични функции чрез регулиране на генната експресия. Например, той може да регулира експресията на гени като GLUT4, STAT3 и IL-10. MOTs-C упражнява своя ефект основно чрез активиране на сигналния път AICAR-AMPK и нарушаване на цикъла на фолат-метионин в клетките [4].
Подобряване на инсулиновата резистентност:
MOTs-C може да намали инсулиновата резистентност и да предотврати диабет тип 2. Механизмът му на действие може да е свързан с инхибирането на миостатина. Проучванията са установили, че плазменото ниво на MOTs-C е в отрицателна корелация с нивото на миостатин в човешкото тяло. MOTs-C може да подобри инсулиновата чувствителност чрез инхибиране на активността на транскрипционния фактор нагоре по веригата FOXO1 и намаляване на нивото на миостатин [5].
Насърчаване на мускулната диференциация:
В мускулните клетки MOTs-C взаимодейства със STAT3 чрез предполагаем SH2 свързващ мотив в YIFY региона, намалявайки транскрипционната активност на STAT3, като по този начин повишава образуването на миотуба. Дивият тип MOTs-C пептид може да увеличи образуването на миотуба на човешки (LHCN-M2) и миши (C2C12) мускулни прогениторни клетки и да защити мускулните клетки от намаляване на оцветяването на ядрения миогенин, индуцирано от интерлевкин-6 (IL-6) [6].
Регулиране на митохондриалната функция:
MOTs-C може да регулира митохондриалния диабет. Проучванията показват, че третирането на клетки от бозайници с MOTs-C може да повиши протеиновите нива на маркерите за митохондриална биогенеза TFAM, COX4 и NRF1, но анализът с поточна цитометрия показва, че броят на митохондриите намалява рязко след лечение с MOTs-C. Допълнителни изследвания са установили, че MOTs-C може синхронно да активира митохондриалното сливане и да повиши протеиновите нива на две GTPases, OPA1 и MFN2, които са от решаващо значение за сливането на митохондриите на бозайниците. Инхибирането на тези две GTPases или събарянето на MFN2 чрез siRNA ще елиминира способността на MOTs-C да насърчава транслокацията на GLUT4 и усвояването на глюкоза [7].
MOTs-C е потенциална терапевтична цел за множество заболявания, свързани със стареенето, включително невродегенерация, остеопороза, сърдечно-съдови заболявания, атеросклероза, саркопения, захарен диабет тип 2 и затлъстяване.
Източник: PubMed [8]
Какви са приложенията на MOTs-C?
Подобряване на свързаните с възрастта заболявания
Връзка със стареенето:
MOTs-C е пептид, получен от митохондриите, и промените в неговата експресия са тясно свързани с появата и развитието на стареенето и свързаните с възрастта заболявания. С възрастта нивото на MOTs-C намалява. Проучванията са установили, че упражненията оказват значително влияние върху експресията на MOTs-C, а MOTs-C може да медиира анти-стареещия ефект на упражненията [3].
диабет:
MOTs-C може да подобри глюкозата и липидния диабет в организма, да насърчи митохондриалната функция в клетките и да намали системния хроничен възпалителен отговор. При пациенти с диабет нивото на MOTs-C в плазмата намалява. MOTs-C може да регулира метаболитната хомеостаза чрез ускоряване на усвояването на глюкозата и подобряване на инсулиновата чувствителност и има положителен ефект върху предотвратяването на диабет тип 2 [8].
Сърдечно-съдови заболявания:
Сърдечното структурно ремоделиране и дисфункция са чести усложнения на диабета, често водещи до сериозни сърдечно-съдови събития. MOTs-C може да подобри съдовата ендотелна функция и е нова терапевтична цел за сърдечно-съдови усложнения на диабета. Проучванията показват, че MOTs-C може да възстанови миокардните митохондриални увреждания при диабетни плъхове и да защити сърдечните систолни и диастолни функции [9].
Остеопороза: MOTs-C може да насърчи пролиферацията, диференциацията и минерализацията на остеобластите, да инхибира генезата на остеокластите и да регулира костния диабет и костното ремоделиране. Упражненията могат ефективно да повишат експресията на MOTs-C, но специфичният механизъм, чрез който упражненията регулират MOTs-C в костите, все още не е ясен [10].
Други заболявания
Белодробна фиброза:
Белодробната фиброза е сериозно белодробно заболяване с лоша прогноза, чиято етиология и патогенеза са все още неизяснени. Митохондриалната отворена четяща рамка на 12S rRNA-c (MOTs-C) е пептид, кодиран от митохондриалния геном, който има положителен ефект върху глюкозния и липидния диабет, клетъчната и митохондриалната хомеостаза и намаляването на системния възпалителен отговор и може да бъде потенциален миметик при упражнения. Този преглед има за цел да анализира цялостно съществуващата литература за потенциалната роля на MOTs-C за подобряване на развитието на белодробна фиброза и да идентифицира специфични терапевтични цели за бъдещи стратегии за лечение [11].
Мускулна дистрофия на Дюшен:
MOTs-C е получен от митохондриите биоактивен пептид с присъщи свойства за насочване към мускулите, който може да увеличи гликолитичния поток и капацитета за производство на енергия на дистрофичните мускули in vitro и in vivo, като по този начин повишава усвояването и активността на фосфонодиамидитни морфолино олигомери (PMO) в mdx мишки. Дългосрочното повтарящо се приложение на MOTs-C и PMO може да индуцира експресията на терапевтични нива на дистрофин в периферните мускули, да подобри мускулната функция и патологията на mdx мишки и няма очевидна токсичност [12].
Затлъстяване и мускулна атрофия:
Затлъстяването и диабет тип 2 са метаболитни заболявания, често свързани със саркопения и мускулна дисфункция. MOTS-C, като системен хормон, участва в метаболитната хомеостаза. Проучванията са установили, че плазменото ниво на MOTs-C е в отрицателна корелация с нивото на миостатин в човешкото тяло. MOTs-C може да предотврати индуцирана от палмитинова киселина атрофия на диференцирани C2C12 миотуби и да намали нивото на миостатин в плазмата на предизвикани от диета затлъстели мишки. Чрез инхибиране на миостатина, MOTs-C може да бъде потенциално лечение на атрофия на скелетната мускулатура, причинена от инсулинова резистентност и други фенотипове на мускулна атрофия, включително саркопения [5].
Риск от метаболитни заболявания при преживели рак на гърдата:
Жените, които са получили лечение за рак на гърдата, са изложени на повишен риск от сърдечно-съдови заболявания, диабет и затлъстяване и упражненията могат да облекчат тези странични ефекти. MOTS-C има активност, имитираща упражнения и има благоприятен ефект върху диабета и капацитета за упражнения. Проучванията са установили, че 16-седмична интервенция с аеробни и резистентни упражнения може да повиши нивото на MOTs-C при не-испанци, преживели рак на гърдата, но няма значителен ефект върху испанци, преживели рак на гърдата. Повишаването на нивото на MOTs-C, предизвикано от упражнения при неиспанци, преживели рак на гърдата, може да бъде свързано с подобряването на инсулиновата чувствителност, като по този начин намалява риска от съпътстващи заболявания [13].
В заключение, като полипептид с 16 аминокиселини, кодиран от митохондриалния геном, MOTs-C играе основна роля в метаболитната регулация на тялото, защитата от стрес и превенцията и лечението на заболявания. Той може значително да подобри хомеостазата на глюкозния и липидния диабет, да подобри инсулиновата чувствителност и да инхибира експресията на миостатин, ефективно облекчавайки диабет тип 2, затлъстяване и свързаната мускулна атрофия. В същото време, чрез регулиране на митохондриалната биогенеза и синтез, MOTs-C повишава антиоксидантния капацитет на клетката и инхибира възпалителния отговор, показвайки терапевтичен потенциал за хронични заболявания като сърдечно-съдови заболявания, остеопороза и белодробна фиброза. Особено важно е, че като ключов медиатор на комуникацията между митохондриите и ядрото, MOTS-C може да симулира ефектите от упражненията и да забави процеса на стареене. Нивото му е отрицателно свързано със свързаните с възрастта заболявания, а екзогенните добавки могат да обърнат метаболитни нарушения и да инхибират вирусната репликация. Известен е като 'митохондриален хормон'.
За автора
Всички горепосочени материали са проучени, редактирани и компилирани от Cocer Peptides.
Автор на научното списание
Dieli-Conwright CM е учен със значително влияние в интердисциплинарната област на онкологията и науката за упражненията. Понастоящем тя работи като доцент по медицина в Медицинското училище на Харвард и Института за ракови заболявания Dana-Farber и заема позиция на асоцииран преподавател в катедрата по хранене в Училището по обществено здраве на Харвард TH Chan. Изследването на д-р Диели-Конрайт се фокусира върху изследване на въздействието на упражненията върху пациенти с рак, особено как упражненията могат да подобрят физиологичната функция, здравето на костите и качеството на живот на пациентите с рак. Нейният академичен опит обхваща множество области като биология, кинезиология, обществено здраве и биокинезиология. Завършила е обучението си в институции като Калифорнийския държавен университет, Нортридж и Университета на Южна Калифорния и е завършила следдокторантското си изследване в Националния медицински център на City of Hope. Изследователските постижения на д-р Диели-Конрайт са широко публикувани в различни академични списания, а нейната работа включва множество дисциплини като обществено здравеопазване, хранене, сърдечно-съдова система и кардиология, предоставяйки важни научни доказателства за рехабилитацията и управлението на здравето на пациенти с рак. Dieli-Conwright CM е посочен в референтния цитат [13].
