|
1 souprava (10 lahviček)
| Množství: | |
|---|---|
▎ epi Struktura
Zdroj: PubChem |
Sekvence: Ala-Glu-Asp-Gly vzorec 14CHNO22Molekulární 4: 9 Molekulová hmotnost: 390,35 g/mol Číslo CAS: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Synonyma: Epithalon |
▎ Epi Výzkum
Jaké je pozadí výzkumu Epi?
V 80. letech 20. století skupina ruských výzkumníků vedená Vladimirem Khavinsonem poprvé objevila Epi1 [1] . Epi je syntetický krátký peptid složený ze čtyř aminokyselin: alaninu, kyseliny glutamové, kyseliny asparagové a glycinu. Jeho syntéza je založena na přirozeném peptidovém epitalamionu extrahovaném z epifýzy. Předpokládá se, že Epi má antioxidační účinky srovnatelné s účinky melatoninu a může mít výhodu prodloužení životnosti [2] . Vědci zjistili, že Epi může stimulovat aktivitu telomerázy. Telomeráza je enzym, který může chránit a prodlužovat telomery na koncích chromozomů. Jak lidé stárnou, telomery se zkracují, což souvisí s nemocemi souvisejícími s věkem a kratší délkou života. Stimulací aktivity telomerázy může Epi pomoci prodloužit telomery, a tím zpomalit proces stárnutí a předcházet nemocem souvisejícím se stárnutím [1] . Některé studie ukázaly, že Epi se může podílet na regulaci exprese genů CCL11 a HMGB1 a působit jako aktivátor exprese těchto genů. Současně mohou dipeptid vilon (Lys-Glu) a tetrapeptid Epi (Ala-Glu-Asp-Gly) uplatňovat své účinky proti stárnutí inhibicí těchto genů. Je známo, že Epi a vilon společně regulují genovou expresi a syntézu proteinů, čímž podporují snížení mortality a zpomalení patologického vývoje u starších osob [3] . V současné době se výzkum Epi zaměřuje především na fázi pokusů na zvířatech a jeho dlouhodobá účinnost a bezpečnost u lidí nebyla plně stanovena. Přestože některé studie na zvířatech dosáhly povzbudivých výsledků, například u hlodavců, Epi je spojena s delší životností a lepším zdravím, použitelnost těchto výsledků u lidí stále vyžaduje další výzkum [1].
Jaký je mechanismus účinku Epi v oblasti anti-agingu?
Snížení hladiny reaktivních forem kyslíku:
Reaktivní formy kyslíku (ROS) hrají důležitou roli v procesu stárnutí oocytů. Nadměrné ROS způsobí oxidační poškození oocytů, což ovlivní jejich kvalitu a vývojový potenciál. Studie ukázaly, že Epi může snížit rychlost cytoplazmatické fragmentace oocytů způsobenou stárnutím a obsah intracelulárních reaktivních forem kyslíku [2] . Jako antioxidant může Epi neutralizovat intracelulární ROS a snížit jeho poškození oocytů. Konkrétně to může být dosaženo následujícími dvěma způsoby: Za prvé, přímým čištěním ROS. Epi může mít schopnost přímo reagovat s ROS a přeměňovat je na neškodné látky. Za druhé, zvýšení aktivity antioxidačních enzymů. Epi může stimulovat aktivitu intracelulárních antioxidačních enzymů, jako je superoxiddismutáza (SOD), kataláza (CAT) atd. Tyto enzymy mohou pomoci vychytávat ROS a udržovat intracelulární redoxní rovnováhu.
Zlepšení funkce mitochondrií:
Mitochondrie hrají klíčovou roli v energetickém metabolismu a buněčném přežití oocytů. Jak oocyty stárnou, mitochondriální funkce bude postupně klesat, což se projevuje snížením potenciálu mitochondriální membrány a snížením počtu kopií mitochondriální DNA. Epi může zvýšit mitochondriální membránový potenciál a počet kopií mitochondriální DNA [2] . To pomáhá zlepšit zásobování oocytů energií a udržovat normální fyziologické funkce buněk. Specifický mechanismus účinku může zahrnovat: Za prvé, zvýšení potenciálu mitochondriální membrány. Udržení mitochondriálního membránového potenciálu je klíčové pro normální funkci mitochondrií. Epi může zvýšit potenciál mitochondriální membrány regulací iontových kanálů nebo transportních proteinů na mitochondriální membráně, čímž se zvýší kapacita produkce energie mitochondrií. Za druhé, zvýšení počtu kopií mitochondriální DNA. Zvýšení počtu kopií mitochondriální DNA může zlepšit schopnost syntézy mitochondrií a poskytnout buňkám více energie. Epi může zvýšit počet kopií mitochondriální DNA podporou replikace mitochondriální DNA nebo snížením její degradace.
Snížení abnormální morfologie vřeténka a abnormální exocytózy kortikálních granulí:
Během procesu stárnutí oocytů se zvýší poměr abnormální morfologie vřeténka a abnormální exocytózy kortikálních granulí, což ovlivní schopnost oplodnění a embryonálního vývoje oocytů. Epi může snížit poměr abnormální morfologie vřeténka a abnormální exocytózy kortikálních granul [2] . To může být způsobeno regulačním účinkem Epi na stabilitu cytoskeletu a buněčné membrány: Za prvé, stabilizace struktury vřeténka. Vřeténo je důležitou strukturou v procesu buněčného dělení a jeho abnormální morfologie povede k abnormální segregaci chromozomů a ovlivní vývoj oocytů. Epi může stabilizovat strukturu vřetena regulací polymerace a depolymerizace tubulinu, čímž se snižuje výskyt abnormální morfologie. Za druhé, udržení stability kortikálních granulí. Kortikální granule hrají důležitou roli v procesu oplodnění oocytů. Epi může udržovat stabilitu kortikálních granulí regulací permeability buněčné membrány nebo signalizace vápníkových iontů, čímž se snižuje výskyt abnormální exocytózy.
Snížení signálů apoptózy:
Během procesu stárnutí oocytů se signály apoptózy zvýší, což vede k buněčné smrti. Epi může snížit pozitivní míru barvení annexinem V a intenzitu fluorescence γH2AX u oocytů stárnutých in vitro [2] . To ukazuje, že Epi může snížit apoptózu oocytů. Specifický mechanismus může zahrnovat: Za prvé, inhibici signální dráhy apoptózy. Epi může inhibovat přenos signálů apoptózy regulací klíčových proteinů v signální dráze apoptózy, jako jsou proteiny rodiny Bcl-2 a proteiny rodiny kaspáz, a snižovat buněčnou smrt. Za druhé, udržování genomové stability. γH2AX je jedním z markerů poškození DNA. Epi může udržovat genomovou stabilitu snížením poškození DNA a snížením signálů apoptózy.
Epi udržovala normální integritu vřetena a distribuci CG.
Zdroj:PubMed [2]
Jaký je specifický způsob účinku Epi při léčbě neurodegenerativních onemocnění?
Regulace imunitních funkcí:
Studie ukázaly, že Epi může ovlivnit imunitní odpověď myší v různých stresových podmínkách. Tváří v tvář imunostimulačnímu rotačnímu stresu a imunosupresivnímu kombinovanému stresu může Epi zvýšit proliferační aktivitu thymocytů [4] . To znamená, že Epi může zvýšit odolnost těla vůči neurodegenerativním onemocněním regulací imunitního systému. Proliferace thymocytů úzce souvisí s funkcí imunitního systému a imunitní systém hraje důležitou roli při vzniku a rozvoji neurodegenerativních onemocnění. Některá neurodegenerativní onemocnění mohou například souviset s abnormální aktivací nebo dysfunkcí imunitního systému. Podpůrný účinek Epi na proliferaci thymocytů může pomoci udržet rovnováhu imunitního systému, a tím zmírnit příznaky neurodegenerativních onemocnění.
Vliv na dráhu přenosu signálu:
Epi má regulační účinek na signální transdukční dráhu interleukinu-1β (IL-1β). Konkrétně Epi může zvýšit synergický účinek IL-1β a ovlivnit aktivitu klíčového enzymu v dráze přenosu signálu ceramidu v membráně mozkové kůry, konkrétně membránově neutrální sfingomyelinázy (nSMase) [4] . IL-lp je důležitý cytokin zapojený do řady fyziologických a patologických procesů. U neurodegenerativních onemocnění může abnormální exprese IL-lp vést k neurozánětu a poškození neuronů. Regulací dráhy přenosu signálu IL-1p může Epi snižovat neurozánět a chránit neurony před poškozením. Navíc změny v aktivitě nSMázy souvisejí také s neurodegenerativními onemocněními. Regulace aktivity nSMázy pomocí Epi může pomoci udržovat normální funkci nervových buněk. Závěrem lze říci, že způsob působení Epi při léčbě neurodegenerativních onemocnění může zahrnovat imunitní regulaci a regulaci dráhy přenosu signálu. Současný výzkum Epi v léčbě neurodegenerativních onemocnění je však stále v předběžné fázi a k potvrzení jeho účinnosti a bezpečnosti je zapotřebí další výzkum.
Výzkumný pokrok Epi
Vliv na kvalitu oocytů
Oddálení stárnutí oocytů:
Experimentální studie in vitro zjistily, že Epi může snížit hladinu intracelulárních reaktivních forem kyslíku (ROS) ve starých myších oocytech po ovulaci. Postupem času se bude vývojový potenciál oocytů po ovulaci in vivo nebo in vitro postupně snižovat. Jako syntetický krátký peptid působí Epi podobně jako melatonin a je účinným antioxidantem, který může mít výhodu v prodloužení životnosti. Léčba přípravkem Epi významně snížila frekvenci defektů vřeténka a abnormální distribuci korových granulí během 12 hodin a 24 hodin stárnutí a současně zvýšila potenciál mitochondriální membrány a počet kopií mitochondriální DNA, čímž se snížila apoptóza oocytů během 24 hodin stárnutí in vitro. Tyto výsledky naznačují, že Epi může zpomalit proces stárnutí oocytů in vitro regulací mitochondriální aktivity a hladin ROS [2].
Zlepšení kvality oocytů:
Přidání 0,1 mM Epi do kultivačního média in vitro může snížit rychlost cytoplazmatické fragmentace při partenogenetické aktivaci oocytů způsobené in vitro stárnutím po ovulaci, snížit poměry abnormální morfologie vřeténka a abnormální exocytózy kortikálních granulí, zvýšit potenciál mitochondriální membrány a počet kopií mitochondriální DNA a snížit intenzitu fluorescence a intenzitu fluorescence V2AX in vitro in vitro in vitro. zestárlé oocyty. To naznačuje, že Epi může zlepšit poruchu organel během procesu stárnutí oocytů in vitro a zlepšit kvalitu oocytů (Xue Yue).
Vliv na diferenciaci nervových buněk
Studie zjistily, že AEDG peptid (Epi) může zvýšit syntézu neurogenních diferenciačních markerů v lidských gingiválních mezenchymálních kmenových buňkách, jako jsou Nestin, GAP43, β Tubulin III a Doublecortin. Metody molekulárního modelování ukazují, že Epi se přednostně váže na histony H1/6 a H1/3, což může být jeden z mechanismů pro zvýšení transkripce těchto neuronálních diferenciačních genů [5].
Regulační účinek na nervový systém
Regulace aktivity neuronů:
Prostřednictvím výzkumu na krysách bylo zjištěno, že intranazální infuze Epi (2 ng) může významně aktivovat nervovou aktivitu mozkové kůry krys během několika minut a frekvence vystřelování neuronů se zvýší 2–2,5krát [6] . U některých záznamů byly také pozorovány komplexní odezvy skládající se z několika fází. Zvýšení spontánní aktivity neuronů Epi je způsobeno vyšší frekvencí již aktivních jednotek a účastí dříve tichých buněk. Alespoň první fázi působení Epi lze vysvětlit přímým účinkem tohoto peptidu na buňky motorického kortexu.
Účinek ochrany proti stresu:
Epi má ochranný účinek proti stresu u myší vystavených různým stresovým podmínkám. Experimenty ukázaly, že Epi zvyšuje proliferační aktivitu thymocytů. Epi může hrát regulační roli, ať už je zesílena při imunostimulačním rotačním stresu nebo inhibována při imunosupresivním kombinovaném stresu (Vladimir Kh Khavinson, 2002). Současně může Epi také zvyšovat synergický efekt interleukinu-1β (IL-1β) a má vliv na změny aktivity sfingomyelinázy (nSMase) v membráně mozkové kůry vyvolané stresem. To ukazuje, že Epi má ochranný účinek proti stresu na úrovni přenosu signálu IL-lp ve sfingomyelinové dráze a na úrovni proliferace cílových thymocytů v nervových tkáních.
Vliv na endokrinní funkci subhumánních primátů:
U starších opic rhesus může Epi snížit bazální hladiny glukózy a inzulínu a zvýšit bazální noční hladinu melatoninu. Současně může Epi zmenšit oblast pod křivkou odezvy glukózy v plazmě, zvýšit rychlost 'mizení' glukózy a normalizovat kinetiku inzulínu v plazmě v reakci na podání glukózy. To naznačuje, že Epi je slibným faktorem pro obnovu endokrinní dysfunkce související s věkem u primátů [7]..
Potenciální aplikace Epi v léčbě onemocnění nervového systému
Alzheimerova choroba: Alzheimerova choroba je běžné neurodegenerativní onemocnění, charakterizované především poklesem kognitivních funkcí a ztrátou paměti. Současné výzkumy ukazují, že Alzheimerova choroba souvisí s poruchou neurogenní diferenciace. Počet nervových kmenových buněk v mozcích pacientů s Alzheimerovou chorobou klesá a je také inhibována jejich diferenciační schopnost. Epi může podporovat proliferaci a diferenciaci nervových kmenových buněk, zvýšit počet neuronů a zlepšit kognitivní funkce pacientů s Alzheimerovou chorobou. Kromě toho může Epi také regulovat uvolňování neurotransmiterů, čímž zlepšuje paměť a schopnost učit se pacientů s Alzheimerovou chorobou [8].
Parkinsonova nemoc: Parkinsonova nemoc je neurodegenerativní onemocnění charakterizované především motorickými poruchami. Jeho hlavním patologickým rysem je ztráta dopaminergních neuronů v substantia nigra. Současné léčebné metody především zmírňují symptomy doplňováním dopaminu nebo inhibicí degradace dopaminu, ale tyto metody nemohou zastavit progresi onemocnění. Transplantace neurálních kmenových buněk je potenciální léčebnou metodou, ale zdroj a schopnost diferenciace neurálních kmenových buněk jsou stále problémem. Epi může podporovat proliferaci a diferenciaci nervových kmenových buněk, zvyšovat počet dopaminergních neuronů a zlepšovat motorické funkce pacientů s Parkinsonovou chorobou [8]..
Cévní mozková příhoda a poranění mozku: Cévní mozková příhoda je běžné cerebrovaskulární onemocnění a jejím hlavním důsledkem je odumírání neuronů a neurologická dysfunkce. Poranění mozku může také vést ke ztrátě neuronů a dysfunkci. Nervové kmenové buňky hrají důležitou roli při opravě a regeneraci po mrtvici a poranění mozku. Epi může podporovat proliferaci a diferenciaci nervových kmenových buněk, zvýšit počet neuronů a zlepšit neurologické funkce pacientů s mrtvicí a poraněním mozku [8].
Závěrem lze říci, že jako syntetický tetrapeptid spočívá hlavní mechanismus proti stárnutí Epi v aktivaci exprese genu podjednotky telomerasové reverzní transkriptázy (TERT), prodloužení délky telomer a udržení aktivity telomerázy, čímž zasahuje do základního procesu buněčného stárnutí. Jeho význam spočívá v první realizaci zásahu proti stárnutí z pohledu biologie telomer, prolomení omezení tradičních antioxidantů, které se zaměřují pouze na volné radikály, a poskytnutí nového cíle pro oddálení onemocnění souvisejících s věkem, jako je Alzheimerova choroba a kardiovaskulární onemocnění. Přestože jeho dlouhodobou bezpečnost (zejména riziko rakoviny) je ještě třeba ověřit v klinických studiích fáze III, jako paradigma výzkumu a vývoje prvního léku proti stárnutí typu aktivátor telomerázy představuje revoluční průlom v intervencích stárnutí od zlepšení symptomů po regulaci molekulárních mechanismů a očekává se, že podpoří prodloužení délky lidského zdravého života.
O autorovi
Všechny výše uvedené materiály jsou zkoumány, upravovány a sestavovány společností Cocer Peptides.
Autor vědeckého časopisu Vladimir Khavinson je významný ruský biogerontolog a výzkumník bioregulátorů peptidů. Je ředitelem Petrohradského institutu bioregulace a gerontologie a členem Ruské akademie lékařských věd. Khavinson významně přispěl do oblasti výzkumu stárnutí a je autorem mnoha publikací v renomovaných časopisech, jako jsou 'Molecular Biology of Aging' a 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Jeho práce se primárně zaměřuje na vývoj a aplikaci peptidových bioregulátorů pro boj s nemocemi souvisejícími s věkem a pro zlepšení zdravotního stavu. Khavinsonův výzkum byl vlivný v oblasti gerontologie a nabízí nové poznatky a terapeutické přístupy pro zdravé stárnutí. Vladimir Khavinson je uveden v odkazu na citaci [5].
