Af Cocer Peptides 
1 måned siden
ALLE ARTIKLER OG PRODUKTINFORMATION LEVERET PÅ DENNE WEBSTED ER KUN TIL INFORMATIONSPREDNING OG UDDANNELSESFORMÅL.
Produkterne på denne hjemmeside er udelukkende beregnet til in vitro-forskning. In vitro-forskning (latin: *i glas*, hvilket betyder i glasvarer) udføres uden for den menneskelige krop. Disse produkter er ikke lægemidler, er ikke blevet godkendt af US Food and Drug Administration (FDA) og må ikke bruges til at forebygge, behandle eller helbrede nogen medicinsk tilstand, sygdom eller lidelse. Det er strengt forbudt ved lov at indføre disse produkter i menneskers eller dyrs krop i nogen form.
Grundlæggende information om KPV
KPV er et tripeptid med betydelige antiinflammatoriske egenskaber, som gør det muligt for det at spille en rolle på mange områder.
Figur 1 De terapeutiske virkninger af HA-KPV-NP'er mod UC Oral administration af HA-KPV-NP'er indlejret i hydrogel (chitosan/alginat) giver kombinerede terapeutiske virkninger mod UC ved at accelerere slimhindeheling og lindre inflammation.
Anti-inflammatorisk mekanisme af KPV
1. Regulering af cellesignalveje
NF-KB-signalvej: NF-KB er en nøgletransskriptionsfaktor, der spiller en central rolle i inflammatoriske reaktioner. Når celler udsættes for inflammatoriske stimuli, translokerer NF-KB fra cytoplasmaet til kernen, hvilket initierer transkriptionen af pro-inflammatoriske cytokingener. KPV kan hæmme aktiveringen af NF-KB. I humane tarmepitelceller og humane T-celler blev celler stimuleret med pro-inflammatoriske cytokiner, og KPV blev tilføjet samtidigt. Ved at bruge metoder som NF-KB luciferasegenreporter-assays, proteinimmunoblotting, real-time revers transkription polymerase-kædereaktion og enzym-linked immunosorbent assay (ELISA), blev det fundet, at KPV ved nanomolære koncentrationer kan hæmme NF-KB-aktivering og derved reducere producent-inflammatorisk sekretion af cytokiner. Denne mekanisme er afgørende i reguleringen af tarmbetændelse, da overdreven aktivering af NF-KB i tarmepitelceller og immunceller er et nøgletræk ved inflammatorisk tarmsygdom (IBD) og andre intestinale inflammatoriske tilstande.
MAP-kinasesignaleringsvej: Den mitogenaktiverede proteinkinase (MAPK) signalvej er en anden vigtig regulatorisk vej i inflammatoriske responser, herunder ekstracellulær signalreguleret kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) og p38 MAPK. Disse kinaser aktiveres, når celler udsættes for inflammatoriske stimuli, hvilket fører til phosphorylering af nedstrøms transkriptionsfaktorer og fremmer ekspressionen af inflammationsrelaterede gener. KPV kan også hæmme MAP-kinase-inflammatorisk signalvej. Når celler udsættes for inflammatoriske stimuli, kan KPV blokere MAPK-aktivering, hvilket reducerer dets phosphorylering af nedstrøms transkriptionsfaktorer og derved mindske produktionen af pro-inflammatoriske cytokiner. I en inflammatorisk tilstand fører aktivering af p38 MAPK til øget ekspression af pro-inflammatoriske cytokiner såsom TNF-α og IL-6, mens KPV kan hæmme p38 MAPK aktivitet, reducere udskillelsen af disse cytokiner og derved lindre det inflammatoriske respons.
2. Celletransportør-medierede effekter
PepT1 transporter: PepT1 er en di/tripeptid transporter, der typisk udtrykkes i tyndtarmen, men induceres i tyktarmen under IBD. De antiinflammatoriske virkninger af KPV er delvist medieret af PepT1. I optagelsesforsøg blev kold KPV brugt som en kompetitiv inhibitor for hPepT1 som et radioaktivt mærket substrat, eller [⊃3;H]KPV blev brugt til at bestemme de kinetiske karakteristika af KPV-optagelse. KPV kommer ind i immunceller og tarmepitelceller via hPepT1. Dette indikerer, at PepT1, som en transportør, letter KPV-indgang i celler for at udøve dens anti-inflammatoriske virkninger. Når PepT1-funktionen hæmmes, falder mængden af KPV, der kommer ind i cellerne, og dens antiinflammatoriske virkning svækkes tilsvarende. I cellemodeller med knockdown af PepT1-ekspression, selv når det administreres i samme koncentration, udviser KPV signifikant reducerede hæmmende virkninger på NF-KB-aktivering og reduceret sekretion af pro-inflammatoriske cytokiner sammenlignet med celler med normal PepT1-ekspression, hvilket yderligere bekræfter den afgørende medierende rolle af PepT1 i den antiinflammatoriske mekanisme af KPV.
3. Regulering af inflammatoriske cytokiner
Hæmning af pro-inflammatoriske cytokiner: KPV kan signifikant hæmme produktionen og frigivelsen af flere pro-inflammatoriske cytokiner. TNF-α er et nøglecytokin i inflammatoriske reaktioner, der er i stand til at aktivere immunceller, inducere produktionen af andre pro-inflammatoriske cytokiner og forårsage vævsskade. I forskellige inflammatoriske modeller blev ekspressionsniveauerne af TNF-α signifikant reduceret efter KPV-behandling. For eksempel, i en natriumsulfat-induceret muse colitis model, resulterede behandling med KPV i en signifikant reduktion i mRNA-ekspressionen af TNF-α i colonvæv, som detekteret ved real-time RT-PCR, og et signifikant fald i proteinindholdet af TNF-α i serum, som detekteret ved ELISA. IL-1β, IL-6 og andre pro-inflammatoriske cytokiner blev også hæmmet af KPV. IL-1β kan udløse en inflammatorisk kaskadereaktion, hvilket fremmer frigivelsen af andre inflammatoriske mediatorer. KPV kan reducere dets ekspression og sekretion i inflammatorisk væv og derved lindre intensiteten af det inflammatoriske respons.
Fremme af antiinflammatoriske cytokiner: Udover at hæmme proinflammatoriske cytokiner kan KPV også fremme ekspressionen af antiinflammatoriske cytokiner. Interleukin-10 (IL-10) er et vigtigt anti-inflammatorisk cytokin, der kan hæmme aktiveringen af immunceller og reducere produktionen af pro-inflammatoriske cytokiner.
4. Regulering af immunceller
Regulering af T-cellefunktion: T-celler spiller en afgørende rolle i immunresponser og inflammationsregulering. Under inflammatoriske tilstande aktiveres T-celler og udskiller pro-inflammatoriske cytokiner. Undersøgelser har vist, at KPV kan regulere T-cellefunktionen. I eksperimenter med den humane T-cellelinje Jurkat, da Jurkat-celler blev stimuleret med pro-inflammatoriske cytokiner, hæmmede tilsætningen af KPV T-celleaktivering og reducerede sekretionen af pro-inflammatoriske cytokiner såsom IFN-y. Dette kan opnås ved at hæmme NF-KB- og MAPK-signalvejene i T-celler. Derudover kan KPV-behandling i nogle dyremodeller, såsom CD45RB(hi) coloninflammationsmodellen, regulere T-celleinfiltration og funktion i tarmen, reducere inflammationsrelaterede T-celleundergrupper såsom Th1- og Th17-celler og øge andelen af regulatoriske T-celler og derved lindre tarmbetændelse.
Modulering af makrofagfunktion: Makrofager er vigtige immunceller i det inflammatoriske respons og kan klassificeres i klassisk aktiverede M1-makrofager og alternativt aktiverede M2-makrofager baseret på deres aktiveringstilstand. M1-makrofager udskiller store mængder pro-inflammatoriske cytokiner, mens M2-makrofager har anti-inflammatoriske og vævsreparationsfunktioner. KPV kan regulere makrofagpolarisering. In vitro-eksperimenter viste, at når makrofager blev stimuleret med lipopolysaccharid (LPS) til at polarisere mod M1-typen, hæmmede co-administration af KPV makrofagpolarisering mod M1-typen, reducerede ekspressionen af M1-makrofagmarkører, mens de fremmede deres polarisering mod M2-typen, hvilket øgede ekspressionen af M2-makrofag-markører (-aruch-arg-markører). I in vivo inflammatoriske modeller, såsom DSS-induceret colitis hos mus, resulterede behandling med KPV i, at flere makrofager i tyktarmsvævet polariserede mod M2-typen, hvorved inflammatoriske reaktioner blev lindret og vævsreparation fremmedes.
5. Beskyttende virkning på tarmepitelceller
Forbedring af epitelbarrierefunktionen: Den fysiske barriere dannet af tarmepitelceller tjener som den første forsvarslinje mod invasion af patogener og skadelige stoffer. I inflammatoriske tilstande fører nedsat tarmepitelbarrierefunktion til bakteriel translokation og endotoksinlækage, hvilket yderligere forværrer inflammatoriske reaktioner. KPV kan forbedre barrierefunktionen af tarmepitelceller. In vitro celleforsøg, hvor intestinale epitelcellelinjer blev behandlet med pro-inflammatoriske cytokiner for at simulere et inflammatorisk miljø, resulterede i reduceret ekspression af tight junction proteiner (såsom ZO-1 og occludin) og nedsat barrierefunktion. Tilsætningen af KPV opretholder imidlertid ekspressionen af tight junction-proteiner, forbedrer intercellulære forbindelser og genopretter barrierefunktionen af tarmepitelceller. Hos DSS-induceret colitis-mus behandlet med KPV afslørede immunhistokemi og Western blot-analyse øget ekspression af tight junction-proteiner i tyktarmsvæv og reduceret intestinal permeabilitet, hvilket indikerer, at KPV beskytter tarmepitelbarrieren in vivo, reducerer invasionen af skadelige stoffer og lindrer inflammatoriske responser.
Fremme af epitelcelleproliferation og reparation: Inflammation kan forårsage beskadigelse og død af tarmepitelceller, hvilket forringer den normale tarmfunktion. KPV har evnen til at fremme spredning og reparation af tarmepitelceller. In vitro cellekultureksperimenter viste, at behandling af beskadigede tarmepitelceller med KPV øgede celleproliferation, som påvist af Cell Counting Kit (CCK-8). Derudover afslørede immunfluorescensanalyse øget ekspression af prolifererende cellekerneantigen (PCNA), hvilket indikerer, at celler var i en aktiv proliferativ tilstand. I en TNBS-induceret ulcerativ colitis rottemodel, efter behandling med KPV/SH-PGA hydrogel, afslørede histologiske observationer, at beskadigelse af colonepitelceller blev repareret, og kryptstrukturer vendte gradvist tilbage til normale. Dette kan være relateret til KPV's fremme af epitelcelleproliferation og reparation, som hjælper med at lindre inflammation og fremme tarmvævsgendannelse.
Figur 2 KPV er terapeutisk ved DSS colitis.
6. Antioxidantvirkninger
Regulering af oxidative stress-relaterede markører: Inflammation er ofte ledsaget af oxidative stress-reaktioner, med øget produktion af reaktive oxygenarter (ROS) og reaktive nitrogenarter (RNS), hvilket fører til oxidativ skade på celler og væv. KPV udviser antioxidanteffekter og kan regulere oxidativ stress-relaterede markører. I nogle inflammatoriske modeller, såsom den bomuldskugle-inducerede musegranulom-model og den æggehvide-inducerede rotte dorsal air sac synovitis-model, blev forhøjede niveauer af malondialdehyd (MDA) og reduceret superoxiddismutase (SOD) aktivitet påvist i inflammatorisk væv. Efter KPV-behandling faldt MDA-niveauerne signifikant, og SOD-aktiviteten steg. MDA er et produkt af lipidperoxidation, og dets reducerede niveauer indikerer formindsket lipidperoxidationsskade på celler; SOD er et vigtigt antioxidantenzym, og dets øgede aktivitet betyder øget evne til at opfange frie radikaler. KPV kan afbøde oxidativ skade i inflammatorisk væv ved at regulere oxidative stressniveauer og derved udøve antiinflammatoriske virkninger.
7. Andre potentielle mekanismer
Forholdet til melanocortinreceptoren: KPV er et tripeptid afledt af α-MSH. Selvom dets antiinflammatoriske virkninger er delvist uafhængige af MC1R-signalering, kan de være forbundet med MC1R i visse sammenhænge. Hos dyr, der udtrykker MC1Re/e, udviste KPV-behandling efter DSS-induceret colitis stadig betydelige antiinflammatoriske virkninger, og reddede alle dyr i behandlingsgruppen fra døden under DSS-induceret colitis, hvilket indikerer, at KPVs antiinflammatoriske virkninger i det mindste delvist er uafhængige af MC1R-signalering. Hos dyr med normal MC1R-ekspression kan KPV øge antiinflammatoriske virkninger ved at interagere med MC1R eller regulere dets nedstrøms signalveje.
Anti-inflammatoriske virkninger af KPV
1. Rolle i tarmbetændelsesmodeller
DSS-induceret colitis model: I den DSS-inducerede muse colitis model viste KPV signifikante antiinflammatoriske virkninger. Med hensyn til vægtændringer genfandt mus behandlet med KPV deres vægt tidligere og i højere grad sammenlignet med ubehandlede mus. Histologiske observationer afslørede en markant reduktion i inflammatorisk infiltration i tyktarmsvævet hos KPV-behandlede mus, yderligere bekræftet af et signifikant fald i myeloperoxidase (MPO) aktivitet. MPO er et enzym til stede i neutrofiler, og dets aktivitetsniveauer afspejler omfanget af inflammatorisk celleinfiltration i væv. Reduktionen i MPO-aktivitet efter KPV-behandling indikerer nedsat neutrofil infiltration i colonvæv og lindrede inflammatoriske responser. Ved at detektere mRNA-ekspressionen af pro-inflammatoriske cytokiner i colonvæv, såsom TNF-α og IL-1β, blev det fundet, at KPV-behandling signifikant reducerede ekspressionsniveauerne af disse pro-inflammatoriske cytokiner. KPV lindrede DSS-inducerede colitis-symptomer fra flere aspekter, herunder reduktion af inflammatorisk celleinfiltration, sænkning af inflammatorisk faktorekspression og fremme af vægtrestitution.
CD45RB(hi) coloninflammationsmodel: I CD45RB(hi) coloninflammationsmodellen viste KPV også gode antiinflammatoriske effekter. Denne model blev induceret ved at overføre T-celler, der i høj grad udtrykker CD45RB, til immundefekte mus. Efter KPV-behandling udviste musene forbedrede inflammatoriske symptomer, gradvis vægtrestitution, og histologisk undersøgelse afslørede reducerede intestinale inflammatoriske ændringer. Den KPV-behandlede gruppe viste nedsat inflammatorisk celleinfiltration og reduceret kryptstrukturel skade i tarmvæv, hvilket indikerer, at KPV effektivt lindrer CD45RB(hi)-induceret tarmbetændelse og genopretter normal tarmvævsstruktur og funktion.
TNBS-induceret ulcerøs colitis-model: I den TNBS-inducerede ulcerøs colitis-rottemodel viste KPV også signifikante terapeutiske effekter. Efter administration af KPV/SH-PGA hydrogel rektalt til rotter, forbedredes colitissymptomer markant. Graden af vægttab hos rotter blev lindret, og sygdomsaktivitetsindekset (DAI)-score faldt. DAI-scoren tager omfattende hensyn til indikatorer som ændringer i rotte kropsvægt, fækale egenskaber og hæmatokesi. Dens reduktion indikerer, at KPV/SH-PGA-hydrogelen effektivt kan lindre sværhedsgraden af TNBS-induceret colitis ulcerosa. KPV/SH-PGA hydrogelbehandling forhindrer også kolonforkortelse hos rotter, reducerede colonmyeloperoxidaseniveauer og genoprettet colonmorfologiske struktur, herunder epitelbarrieren, krypter og intakte bægerceller. Ekspressionen af pro-inflammatoriske cytokiner, TNF-α og IL-6, i colonvæv blev også signifikant reduceret, hvilket yderligere demonstrerer den anti-inflammatoriske virkning af KPV i den TNBS-inducerede colitis ulcerosa model.
Konklusion
KPV, som et tripeptid med anti-inflammatoriske egenskaber, viser lovende virkninger i forebyggelse og behandling af tarmbetændelse og forskellige andre inflammationsrelaterede sygdomme. Dets anti-inflammatoriske mekanismer involverer flere aspekter, herunder regulering af cellulære signalveje, antioxidant stress og modulering af apoptose og autofagi.
Kilder
[1] Shao W, Chen R, Lin G, et al. In situ mucoadhæsive hydrogel-fangende tripeptid KPV: den antiinflammatoriske, antibakterielle og reparerende effekt på kemoterapi-induceret oral mucositis[J]. Biomaterials Science, 2021,10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.
[2] Sun J, Xue P, Liu J, et al. Selv-krydsbundet hydrogel af cysteamin-podet y-polyglutaminsyre-stabiliseret tripeptid KPV til lindring af TNBS-induceret colitis ulcerosa hos rotter[J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021,7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.
[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E, et al. Oralt målrettet levering af tripeptid KPV via hyaluronsyre-funktionaliserede nanopartikler Lindrer effektivt colitis ulcerosa[J]. Molecular Therapy, 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-medieret tripeptid KPV-optagelse reducerer tarmbetændelse[J]. Inflammatoriske tarmsygdomme, 2008,14(suppl_1):S32.DOI:10.1097/00054725-200801001-00111.
[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J, et al. Melanocortin-afledt tripeptid KPV har antiinflammatorisk potentiale i murine modeller af inflammatorisk tarmsygdom[J]. Inflammatory Bowel Diseases, 2008,14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.
Produkt kun tilgængeligt til forskningsbrug:
