|
1 sæt (10 hætteglas)
| Mængde: | |
|---|---|
▎ MOTS-c struktur
Kilde: PubChem |
Sekvens: MRWQEMGYIFYPRKLR Molekylformel: C101H152N28O22S2 Molekylvægt: 2174,6 g/mol CAS-nummer: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Synonymer: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ MOTS-c Research
Hvad er forskningsbaggrunden for MOTS-c?
Mitokondriet er et vigtigt sted for energimetabolisme i celler. I lang tid har forskere udført omfattende og dybtgående forskning i mitokondriers struktur og funktion. I denne proces er det gradvist blevet erkendt, at mitokondrier ikke kun spiller en nøglerolle i energiproduktionen, men også kan deltage i andre fysiologiske processer i celler gennem nogle ukendte mekanismer.
Med den kontinuerlige udvikling af forskningsteknologier, især udviklingen af genomics og proteomics teknologier, er det blevet muligt at opdage nye mitokondrier-relaterede molekyler. MOTS-c (mitokondriel åben læseramme af 12S rRNA-c) er et mitokondrie-afledt peptid kodet af 12S rRNA-regionen i mitokondriegenomet [1].
Gennem dybdegående analyse af mitokondrielle genom har forskere opdaget nogle små åbne læserammer (sORF'er), som kan kode for nogle peptider med specifikke funktioner. Efter yderligere forskning og verifikation blev MOTS-c identificeret. Undersøgelser har fundet ud af, at MOTS-c udtrykkes i en række forskellige væv hos mennesker og dyr. Det virker hovedsageligt på skeletmuskulaturen gennem blodbanen, øger optagelsen og udnyttelsen af glukose og forbedrer derved insulinresistens og regulerer metabolisk balance [2].
Med uddybningen af forskningen har det vist sig, at ændringer i udtrykket af MOTS-c er tæt forbundet med forekomsten og udviklingen af aldring og aldersrelaterede sygdomme. For eksempel falder niveauet af MOTS-c i plasma med alderen (Zheng Y, 2013). Samtidig har MOTS-c vist sig at være gavnlig for aldersrelaterede sygdomme, herunder diabetes, hjerte-kar-sygdomme, osteoporose, postmenopausal fedme og Alzheimers sygdom [3].
Hvad er virkningsmekanismen for MOTS-c?
Regulering af genekspression:
MOTS-c kan udøve sine fysiologiske funktioner ved at regulere genekspression. For eksempel kan det regulere ekspressionen af gener som GLUT4, STAT3 og IL-10. MOTS-c udøver hovedsageligt sin effekt ved at aktivere AICAR-AMPK-signalvejen og forstyrre folat-methionin-cyklussen i celler [4].
Forbedring af insulinresistens:
MOTS-c kan reducere insulinresistens og forebygge type 2-diabetes. Dets virkningsmekanisme kan være relateret til hæmningen af myostatin. Undersøgelser har fundet, at plasma MOTS-c niveauet er negativt korreleret med myostatin niveauet i den menneskelige krop. MOTS-c kan forbedre insulinfølsomheden ved at hæmme aktiviteten af opstrøms transkriptionsfaktoren FOXO1 og reducere myostatinniveauet [5].
Fremme muskeldifferentiering:
I muskelceller interagerer MOTS-c med STAT3 gennem et formodet SH2-bindingsmotiv i YIFY-regionen, hvilket reducerer den transkriptionelle aktivitet af STAT3, hvorved myotube-dannelsen forbedres. Vildtype MOTS-c peptidet kan øge myotubedannelsen af humane (LHCN-M2) og muse (C2C12) muskelstamceller og beskytte muskelceller mod reduktionen af nuklear myogeninfarvning induceret af interleukin-6 (IL-6) [6].
Regulering af mitokondriefunktion:
MOTS-c kan regulere mitokondriel metabolisme. Undersøgelser har vist, at behandling af pattedyrceller med MOTS-c kan øge proteinniveauerne af mitokondrielle biogenesemarkører TFAM, COX4 og NRF1, men flowcytometrianalyse viser, at antallet af mitokondrier falder kraftigt efter MOTS-c-behandling. Yderligere forskning har fundet ud af, at MOTS-c synkront kan aktivere mitokondriel fusion og øge proteinniveauerne af to GTPaser, OPA1 og MFN2, som er afgørende for fusionen af pattedyrs mitokondrier. Hæmning af disse to GTPaser eller nedbrydning af MFN2 gennem siRNA vil eliminere MOTS-c's evne til at fremme GLUT4-translokation og glucoseoptagelse [7].
MOTS-c er et potentielt terapeutisk mål for flere aldringsrelaterede sygdomme, herunder neurodegeneration, osteoporose, hjertekarsygdomme, åreforkalkning, sarkopeni, type 2 diabetes mellitus og fedme.
Kilde:PubMed [8]
Hvad er anvendelserne af MOTS-c?
Forbedring af aldersrelaterede sygdomme
Forholdet til aldring:
MOTS-c er et mitokondrier-afledt peptid, og ændringer i dets udtryk er tæt forbundet med forekomsten og udviklingen af aldring og aldersrelaterede sygdomme. Når folk bliver ældre, falder niveauet af MOTS-c. Undersøgelser har fundet ud af, at træning har en signifikant indflydelse på udtrykket af MOTS-c, og MOTS-c kan mediere anti-aldringseffekten af træning [3].
Diabetes:
MOTS-c kan forbedre kroppens glukose- og lipidmetabolisme, fremme mitokondriefunktionen i celler og reducere det systemiske kroniske inflammatoriske respons. For diabetikere falder niveauet af MOTS-c i plasma. MOTS-c kan regulere metabolisk homeostase ved at accelerere glukoseoptagelsen og forbedre insulinfølsomheden, og det har en positiv effekt på forebyggelse af type 2 diabetes [8].
Hjerte-kar-sygdomme:
Kardial strukturel ombygning og dysfunktion er almindelige komplikationer af diabetes, der ofte fører til alvorlige kardiovaskulære hændelser. MOTS-c kan forbedre vaskulær endotelfunktion og er et nyt terapeutisk mål for kardiovaskulære komplikationer af diabetes. Undersøgelser har vist, at MOTS-c kan reparere myokardiemitokondrieskader hos diabetiske rotter og beskytte hjertesystoliske og diastoliske funktioner [9].
Osteoporose: MOTS-c kan fremme proliferation, differentiering og mineralisering af osteoblaster, hæmme osteoklastgenese og regulere knoglemetabolisme og knogleombygning. Motion kan effektivt opregulere udtrykket af MOTS-c, men den specifikke mekanisme, hvormed træning regulerer MOTS-c i knogler, er stadig uklar [10].
Andre sygdomme
Lungefibrose:
Lungefibrose er en alvorlig lungesygdom med dårlig prognose, og dens ætiologi og patogenese er stadig uklar. Den mitokondrielle åbne læseramme af 12S rRNA-c (MOTS-c) er et peptid kodet af mitokondrielle genom, som har en positiv effekt på glukose- og lipidmetabolisme, cellulær og mitokondriel homeostase og reduktion af den systemiske inflammatoriske respons og kan være en potentiel træningsmimetik. Denne gennemgang har til formål at analysere den eksisterende litteratur om MOTS-c's potentielle rolle i at forbedre udviklingen af lungefibrose og identificere specifikke terapeutiske mål for fremtidige behandlingsstrategier [11].
Duchennes muskeldystrofi:
MOTS-c er et mitokondrier-afledt bioaktivt peptid med iboende muskel-targeting-egenskaber, som kan øge den glykolytiske flux og energiproduktionskapaciteten af dystrofiske muskler in vitro og in vivo, og derved øge optagelsen og aktiviteten af phosphonodiamidit morpholino-oligomerer (PMO) i mdx mice. Langvarig gentagen administration af MOTS-c og PMO kan inducere ekspressionen af terapeutiske niveauer af dystrofin i perifere muskler, forbedre muskelfunktionen og patologien hos mdx-mus og har ingen åbenlys toksicitet [12].
Fedme og muskelatrofi:
Fedme og type 2-diabetes er stofskiftesygdomme, der ofte er forbundet med sarkopeni og muskeldysfunktion. MOTS-c, som et systemisk hormon, deltager i metabolisk homeostase. Undersøgelser har fundet, at plasma MOTS-c niveauet er negativt korreleret med myostatin niveauet i den menneskelige krop. MOTS-c kan forhindre palmitinsyre-induceret atrofi af differentierede C2C12-myotuber og reducere myostatin-niveauet i plasma fra diæt-inducerede fede mus. Ved at hæmme myostatin kan MOTS-c være en potentiel behandling for skeletmuskelatrofi forårsaget af insulinresistens og andre muskelatrofifænotyper inklusive sarkopeni [5].
Risiko for metaboliske sygdomme hos brystkræftoverlevere:
Kvinder, der har modtaget brystkræftbehandling, har en øget risiko for hjerte-kar-sygdomme, diabetes og fedme, og motion kan lindre disse bivirkninger. MOTS-c har træningslignende aktivitet og har gavnlige effekter på stofskifte og træningskapacitet. Undersøgelser har fundet ud af, at en 16-ugers aerobic og modstandstræningsintervention kan øge MOTS-c-niveauet hos ikke-spansktalende brystkræftoverlevere, men har ingen signifikant effekt på latinamerikanske brystkræftoverlevere. Stigningen i MOTS-c-niveauet induceret af træning hos ikke-spansktalende brystkræftoverlevere kan være relateret til forbedringen af insulinfølsomheden og derved reducere risikoen for komorbiditeter [13].
Som konklusion, som et 16-aminosyre polypeptid kodet af mitokondrielle genom, spiller MOTS-c en kernerolle i kroppens metaboliske regulering, stressforsvar og sygdomsforebyggelse og behandling. Det kan markant forbedre homeostasen af glukose og lipidmetabolisme, øge insulinfølsomheden og hæmme ekspressionen af myostatin, hvilket effektivt lindrer type 2-diabetes, fedme og relateret muskelatrofi. På samme tid, ved at regulere mitokondriel biogenese og fusion, øger MOTS-c cellens antioxidantkapacitet og hæmmer det inflammatoriske respons, hvilket viser terapeutisk potentiale for kroniske sygdomme som hjerte-kar-sygdomme, osteoporose og lungefibrose. Særligt vigtigt, som en nøglemediator for mitokondrier-kernekommunikation, kan MOTS-c simulere virkningerne af træning og forsinke aldringsprocessen. Dets niveau er negativt korreleret med aldersrelaterede sygdomme, og eksogent tilskud kan vende metaboliske lidelser og hæmme viral replikation. Det er kendt som 'mitokondriehormonet'.
Om forfatteren
Ovennævnte materialer er alle undersøgt, redigeret og kompileret af Cocer Peptides.
Forfatter til videnskabeligt tidsskrift
Dieli-Conwright CM er en forsker med betydelig indflydelse inden for det tværfaglige område af onkologi og træningsvidenskab. Hun tjener i øjeblikket som lektor i medicin ved Harvard Medical School og Dana-Farber Cancer Institute og har en associeret fakultetstilling i Department of Nutrition på Harvard TH Chan School of Public Health. Dr. Dieli-Conwrights forskning fokuserer på at udforske effekten af træning på kræftpatienter, især hvordan træning kan forbedre kræftpatienters fysiologiske funktion, knoglesundhed og livskvalitet. Hendes akademiske baggrund dækker flere områder såsom biologi, kinesiologi, folkesundhed og biokinesiologi. Hun afsluttede sine studier på institutioner som California State University, Northridge og University of Southern California og afsluttede sin postdoktorale forskning ved City of Hope National Medical Center. Dr. Dieli-Conwrights forskningsresultater er blevet publiceret bredt i forskellige akademiske tidsskrifter, og hendes arbejde involverer flere discipliner såsom folkesundhed, ernæring, det kardiovaskulære system og kardiologi, hvilket giver vigtig videnskabelig dokumentation for rehabilitering og sundhedshåndtering af kræftpatienter. Dieli-Conwright CM er opført i referencen til citat [13].
