De Cocer Peptides 
antaŭ 1 monato
ĈIUJ ARTIKOLOJ KAJ PRODUCTINFORMOJ PROVIZITAJ EN ĈI TIU RETEJO ESTAS NUR POR INFORMA DISVASO KAJ EDUKAJ CELO.
La produktoj provizitaj en ĉi tiu retejo estas destinitaj ekskluzive por in vitro esplorado. En vitro esploro (latine: *en vitro*, signifante en vitrovaro) estas farita ekster la homa korpo. Ĉi tiuj produktoj ne estas farmaciaĵoj, ne estis aprobitaj de la Usona Administracio pri Manĝaĵoj kaj Medikamentoj (FDA), kaj ne devas esti uzataj por malhelpi, trakti aŭ kuraci ajnan malsanon, malsanon aŭ malsanon. Estas strikte malpermesite per leĝo enkonduki ĉi tiujn produktojn en la homan aŭ bestan korpon en ajna formo.
Superrigardo
Ĉela maljuniĝo estas grava biologia procezo en vivantaj organismoj kaj estas proksime rilata al multaj fiziologiaj kaj patologiaj fenomenoj. Dum aĝo pliiĝas, ĉela maljuniĝo iom post iom akumuliĝas, kondukante al la malkresko de histo kaj organfunkcio kaj ekigante diversajn aĝ-rilatajn malsanojn. Peptidoj, kiel klaso de gravaj bioaktivaj molekuloj, rikoltis gravan atenton en la kampo de ĉela maljuniĝo-esplorado en la lastaj jaroj. Esplorado indikas, ke peptidoj ludas ŝlosilan rolon en reguligado de la ĉela maljuniĝoprocezo. Esplori la rilaton inter peptidoj kaj ĉela maljuniĝo estas de granda signifo por klarigi la mekanismojn de maljuniĝo kaj disvolvi kontraŭmaljuniĝajn intervenojn.
Figuro 1. Mekanismoj de haŭtaj maljuniĝaj procezoj. (a) Liberaj radikaluloj kaj oksidativa streĉa teorio. Mitokondrioj produktas ROS per oksidativa metabolo. Troa ROS povas damaĝi la mitokondriajn kaj DNA-strukturojn, kondukante al malkresko de kolagenaj niveloj kaj pliigo de MMP-niveloj en haŭta histo. ( b ) Inflama teorio. Senescent fibroblastoj kaj keratinocitoj sekrecias grandan nombron da maljuniĝo-rilataj sekreciaj fenotipoj, inkluzive de TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ kaj MMPoj. Ĉi tiuj proinflamaj citokinoj induktas haŭtĉelan maljuniĝon antaŭenigante ROS-produktadon kaj aktivigante la ATM/p53/p21-signalan vojon. ( c ) Fotomaljuniga teorio. Ultraviola surradiado induktas la produktadon de ROS kaj la sekrecion de MMPoj, kiu degradas haŭtajn eksterĉelajn matrickomponentojn kiel ekzemple kolageno. ( d ) Neenzimata glikozila kemia teorio. Ne-enzima glikosiligo estas reago inter liberaj reduktantaj sukeroj kaj liberaj aminogrupoj de proteinoj, DNA kaj lipidoj por produkti AGEojn kaj ROS. La amasiĝo de AGEoj, kune kun ROS, povas konduki al ŝanĝoj en la ĉelhomeostazo kaj proteinstrukturo.
Ĉela Maljuniĝo
(1) Koncepto kaj Karakterizaĵoj de Ĉela Maljuniĝo
Ĉela maljuniĝo rilatas al la nemaligebla kresko-haltŝtato kiun ĉeloj eniras post spertado de certa nombro da sekcioj aŭ esti eksponitaj al specifaj streĉintoj. Ĝi elmontras serion de tipaj karakterizaĵoj, kiel ŝanĝoj en ĉelmorfologio, inkluzive de pliigita ĉelvolumeno, platigado kaj vakuoligo de la citoplasmo; ĉela ciklo aresto, kun ĉeloj ne plu proliferas; kaj pliigita agado de maljuniĝo-rilata β-galaktosidase (SA-β-gal), kiu estas nuntempe unu el la plej vaste uzitaj signoj de ĉela maljuniĝo. Ŝanĝita sekrecia fenotipo, kie ĉeloj sekrecias diversajn citokinojn, kemokinojn, kaj proteazoj, formante la maljunec-rilatan sekrecian fenotipon (SASP).
(2) Konsekvencoj de Ĉela Senesko
Malboniĝo de histo kaj organfunkcio
Ĉeloj estas la bazaj konstrubriketoj de histoj kaj organoj, kaj ĉela maljuniĝo kondukas al difektita histo kaj organfunkcio. En haŭta histo, maljuniĝaj fibroblastoj reduktas la sintezon de kolageno kaj elastaj fibroj, igante la haŭton perdi elastecon, disvolvi sulkojn kaj difekti riparkapablon. En la kardiovaskula sistemo, maljunigaj endoteliaj ĉeloj povas konduki al rigidigitaj sangaj vaskulaj muroj kaj reduktita elasteco, pliigante la riskon de kardiovaskula malsano. En la imunsistemo, la maljuniĝo de imunĉeloj malfortigas la imundefendan funkcion de la korpo, igante individuojn pli sentemaj al patogeninvado kaj reduktante ilian imunreagon al vakcinoj.
Asocio kun aĝ-rilataj malsanoj
Ĉela maljuniĝo estas konsiderata grava mova faktoro en multaj aĝ-rilataj malsanoj. En neŭrodegeneraj malsanoj kiel ekzemple Alzheimer-malsano kaj Parkinson-malsano, neŭrona maljuniĝo estas proksime rilata al patologiaj procesoj kiel ekzemple neŭrona morto kaj neŭroinflamo. En diabeto, la maljuniĝo de pankreataj β-ĉeloj povas konduki al nesufiĉa sekrecio de insulino, influante normalan sangan glukozon-reguladon. Ĉelmaljuniĝo ankaŭ havas kompleksan rilaton kun tumorogenezo kaj tumorprogresado. Frua ĉelmaljuniĝo povas funkcii kiel tumorsubprema mekanismo, malhelpante la senliman proliferadon de difektitaj ĉeloj. Tamen, en la tumormikromedio, SASP-komponentoj kaŝitaj per maljunigaj ĉeloj povas antaŭenigi tumorĉelkreskon, invadon kaj metastazon.
Peptidoj
(1) Difino kaj strukturo de peptidoj
Peptidoj estas mallongĉenaj kunmetaĵoj formitaj per aminoacidoj ligitaj per peptidaj ligoj. Surbaze de la nombro da aminoacidrestaĵoj kiujn ili enhavas, ili povas esti klasifikitaj en dipeptidoj, tripeptidoj, tetrapeptidoj kaj polipeptidoj, inter aliaj. Polipeptidoj estas pli longaj, kontinuaj kaj senbranĉaj peptidĉenoj. Tipe, peptidĉenoj enhavantaj ne pli ol 50 aminoacidojn estas klasifikitaj kiel peptidoj por distingi ilin de proteinoj. Ĉiuj peptidĉenoj, krom ciklaj peptidoj, havas N-finaĵon (amino-finaĵon) kaj C-finan (karboks-finan) restaĵon.
(2) Klasifiko de Peptidoj
Klasifiko laŭ Fonto
Endogenaj peptidoj: sintezitaj de la organismo mem kaj plenumas diversajn fiziologiajn funkciojn ene de la korpo. Neŭropeptidoj, kiuj partoprenas en signal-transsendo kaj reguligo ene de la nerva sistemo, inkluzive de endorfinoj kaj enkefalinoj, kiuj havas analgeziajn kaj humor-reguligantajn efikojn; hormonaj peptidoj, kiel insulino, kiuj estas decidaj por reguligi sangan sukeran ekvilibron.
Eksogenaj peptidoj: akiritaj de manĝaĵo aŭ aliaj eksteraj fontoj. Ekzemple, certaj manĝproteinoj povas esti hidroligitaj per digestaj enzimoj por produkti bioaktivajn peptidojn, kiel ekzemple laktopeptidoj, kiuj havas multoblajn fiziologiajn funkciojn, inkluzive de antioksidantaj kaj imun-modulantaj efikoj. Peptidoj preparitaj per kemia sintezo aŭ bioteknologio ankaŭ kategoriiĝas sub eksogenaj peptidoj kaj estas ofte uzitaj en drogevoluo kaj klinika terapio.
Klasifiko laŭ Funkcio
Antioksidantaj Peptidoj: Kapablaj forigi liberajn radikalojn en la korpo kaj redukti oksidativan stres-induktitan damaĝon al ĉeloj. Ekzemple, rizbranaj antioksidantaj peptidoj pruviĝis plifortigi la agadon de antioksidantaj enzimoj kiel katalazo (CAT) kaj glutationperoksidazo (GSH-Px) en la mitokondrioj de koro kaj cerbaj histoj de D-galaktozo-induktitaj maljunaj musoj, reduktas la nivelon de mitokondriaj DNA-forigmutacioj en la cerbo, kaj protektas ĉelojn.
Imun-modulantaj peptidoj: Ĉi tiuj reguligas la imunan funkcion de la korpo, plibonigante aŭ subpremante imunajn respondojn. Iuj peptidoj derivitaj de maraj organismoj povas aktivigi imunajn ĉelojn, plibonigi la imundefendajn kapablojn de la korpo kaj helpi rezisti patogenajn infektojn kaj tumorevoluon.
Ĉelkresk-reguligantaj peptidoj: Ĉi tiuj influas ĉelajn procezojn kiel ekzemple proliferado, diferencigo kaj apoptozo. Ekzemple, epiderma kreskfaktoro (EGF) antaŭenigas la proliferadon kaj diferencigon de epidermaj ĉeloj, akcelante vundresanigon.
La rolo de peptidoj en ĉela maljuniĝo
(1) Reguligo de mitokondria funkcio
Mitokondrioj ludas ŝlosilan rolon en ĉela energiproduktado kaj signaltransdukto, kaj ilia misfunkcio estas proksime rilatita al ĉela maljuniĝo. Mitokondri-derivitaj peptidoj (MDPs) kiel ekzemple humanin kaj MOTS-c ludas gravajn reguligajn rolojn en la ĉela maljuniĝoprocezo. Sekvante maljuniĝon induktitan per replika elĉerpiĝo, doxorubicino aŭ hidrogena peroksida traktado en primaraj homaj fibroblastoj, mitokondriaj nombroj pliiĝas, mitokondriaj spiraj niveloj pliiĝas, kaj humanin kaj MOTS-c-niveloj ankaŭ altiĝas. Administrado de humanin kaj MOTS-c modere pliigas mitokondrian spiradon en doxorubicin-induktitaj maljunigaj ĉeloj kaj parte reguligas SASP-komponentojn per la JAK-pado, indikante ke MDPoj ludas gravan rolon en mitokondria energia metabolo kaj SASP-produktadon en maljunigaj ĉeloj.
Figuro 2 Mitokondria maso kaj energio estas ŝanĝitaj dum doxorubicin-induktita maljuniĝo. (A) Mitokondria DNA (mtDNA) kopinombro en ne-seneskaj (kvietaj) kaj maljunigaj ĉeloj. (B) Reprezentaj bildoj de Tom20 (verda; mitokondrioj) kaj Hoechst 33258 (blua; nukleo) imunomakulado en ne-seneskaj (kvietaj) kaj seneskaj ĉeloj. Skalstango, 20 μm. La areo de Tom20-makulado per ĉelo estis mezurita uzante ImageJ. (C) Ĉelaj ATP-niveloj en ne-seneskaj (kvietaj) kaj seneskaj ĉeloj. (D) Ĉela oksigenkonsuma indico (OCR) en ne-seneskaj kaj maljunigaj ĉeloj. Baza spirado, rezerva spira kapacito, kaj ATP-produktado estas kalkulitaj surbaze de la sinsekva kunmetita injekto laŭ la instrukcioj de la produktanto. (E) La eksterĉela acidiĝoprocento (ECAR) en ne-seneskaj (kvietaj) kaj maljunigaj ĉeloj.
(2) Efikoj sur maljuniĝo-rilataj signalaj vojoj
p53-p21 vojo
La p53-proteino estas ŝlosila reguligisto de ĉela maljuniĝo. Kiam ĉeloj estas eksponitaj al streĉiloj kiel ekzemple DNA-difekto, p53 estas aktivigita, induktante la esprimon de p21, kiu igas la ĉelciklon halti ĉe la G1-fazo, kondukante al ĉela maljuniĝo. Certaj peptidoj povas moduli la p53-p21-padon, tiel influante la progresadon de ĉela maljuniĝo. Kelkaj et-molekulaj peptidoj povas interagi kun la p53-proteino, malhelpante ĝian agadon kaj tiel prokrastante ĉelan maljuniĝon. Studoj montris ke specifaj peptidoj povas bloki la interagadon inter p53 kaj MDM2 (proteino kiu negative reguligas p53), stabiligante la p53-proteinon kaj konservante ĝin sur taŭga nivelo por eviti troan aktivigon kondukantan al ĉela maljuniĝo.
Vojo Rb-E2F
La Rb-proteino estas alia grava ĉelciklo reguliga proteino kiu ligas al la E2F transkripcifaktoro por malhelpi la esprimon de ĉelciklo-rilataj genoj. Kiam la Rb-proteino estas fosforilata kaj inaktivigita, E2F estas liberigita, antaŭenigante ĉelan eniron en la S-fazon por DNA-reproduktado. Dum ĉela maljuniĝo, ŝanĝoj en la Rb-E2F-pado kondukas al ĉelciklo-aresto. Certaj peptidoj povas reguligi ĉelan maljuniĝon modulante la fosforiligostaton de Rb-proteino aŭ influante E2F-agadon. Kelkaj peptidoj povas malhelpi Rb-proteinfosforiligon, konservante la stabilecon de la Rb-E2F-komplekso kaj tiel prokrastante ĉelan maljuniĝon.
(III) Reguligo de SASP
SASP konsistas el diversaj citokinoj, kemokinoj, kaj proteazoj, inter aliaj. Ĝia sekrecio ne nur influas la mikromedion de maljuniĝaj ĉeloj mem sed ankaŭ influas ĉirkaŭajn histojn kaj ĉelojn, antaŭenigante inflamajn respondojn kaj histan maljuniĝon. Iuj peptidoj povas reguligi SASP-produktadon kaj mildigi ĝiajn malutilajn efikojn. Certaj plant-derivitaj peptidoj ankaŭ estis trovitaj reguligi SASP malhelpante la aktivigon de specifaj signalaj vojoj kaj reduktante la esprimon de SASP-rilataj faktoroj.
Aplikoj de Peptidoj en Malfrua Ĉela Maljuniĝo
(1) Aplikoj en Haŭtaj Produktoj
Kun kreskanta publika zorgo pri haŭta maljuniĝo, peptidoj trovis vastan aplikon en la haŭta prizorgado. Ekzemple, iuj haŭtflegaj produktoj enhavantaj peptidojn asertas havi kontraŭ-sulkojn kaj haŭtajn firmigajn efikojn. Esplorado indikas, ke iuj peptidoj povas antaŭenigi kolagenan sintezon kaj plibonigi haŭtan elastecon. Peptidoj ankaŭ povas reguligi haŭtĉelan metabolon, plibonigi haŭtan barierfunkcion, redukti damaĝon al haŭtaj ĉeloj kaŭzitaj de eksteraj faktoroj kiel UV-radiado, kaj malrapidigi la haŭtan maljuniĝon.
Figuro 3 Maljuniĝo en pli juna ĝis pli maljuna haŭto.
(2) Aplikoj en Drug Development
Traktado de Neŭrodegeneraj Malsanoj
Disvolviĝo de peptidaj drogoj havas grandan promeson por trakti neŭronan maljuniĝon en neŭrodegeneraj malsanoj. Peptidoj kiuj reguligas intraĉelajn signalajn vojojn, antaŭenigas neŭronan supervivon kaj faciligas riparon estis evoluigitaj por la terapio de Alzheimer-malsano kaj Parkinson-malsano. Iuj peptidoj povas malhelpi la agregadon de eksternormaj proteinoj ene de neŭronoj, redukti neŭroinflamon kaj prokrasti neŭronan maljuniĝon kaj morton. Peptido nomita AC-5216 povas malhelpi la agregadon de β-amiloidaj proteinoj kaj plibonigi kognan funkcion en Alzheimer-malsana modelmusoj.
Traktado de Kardiovaskulaj Malsanoj
En la traktado de kardiovaskulaj malsanoj, peptidmedikamentoj povas celi patologiajn procesojn kiel ekzemple vaskula endotelia ĉelmaljuniĝo kaj miokardia ĉelmaljuniĝo. Ekzemple, certaj vasoaktivaj peptidoj povas reguligi vaskulan tonon kaj endoteliajn ĉelojn, plibonigi la maljuniĝan staton de vaskulaj endoteliaj ĉeloj kaj redukti la riskon de kardiovaskulaj malsanoj. Kelkaj peptidoj ankaŭ povas antaŭenigi la riparon kaj regeneradon de miokardiaj ĉeloj, ofertante eblajn aplikojn en la terapio de kondiĉoj kiel ekzemple miokardia infarkto.
Konkludo
Ĉela maljuniĝo, kiel kompleksa biologia procezo, influas la sanon kaj maljuniĝon de la korpo. Peptidoj, kiel grava klaso de bioaktivaj molekuloj, ludas multfacetajn rolojn en reguligado de ĉela maljuniĝo. Per reguligado de mitokondria funkcio, intervenado en maljuniĝ-rilataj signalaj vojoj, kaj modulado de SASP, peptidoj pruvas la kapablon prokrasti ĉelan maljuniĝon.
Fontoj
[1] Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Peptides[M]//Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Biophysical Chemistry: Teknikoj kaj Aplikoj. Cham: Springer Nature Svislando, 2023:129-141.
[2] He X, Wan F, Su W, et al. Esplora Progreso pri Haŭta Maljuniĝo kaj Aktivaj Ingrediencoj[J]. Molekuloj, 2023,28(14}, ARTIKOLO-NUMERO = {5556).DOI:10.3390/molecules28145556.
[3] Altay Benetti A, Tarbox T, Benetti C. Current Insights into the Formulation and Delivery of Therapeutic and Cosmeceutical Agents for Aging Skin [J]. Kosmetikaĵoj, 2023,10(2}, ARTIKOLO-NUMERO = {54).DOI:10.3390/cosmetics10020054.
[4] Wong P F. Editorial: Cellular Senescence: Causes, Consequences and Therapeutic Opportunities [J]. Limoj en Ĉela kaj Evolua Biologio, 2022,10:884910.DOI:10.3389/fcell.2022.884910.
[5] Zonari A, Brace LE, Al-Katib K, et al. Senoterapeŭtika peptido reduktas haŭtan biologian aĝon kaj plibonigas haŭtajn sanajn markilojn [J]. Biorxiv, 2020. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226263850.
[6] Kim SJ, Mehta HH, Wan J, et al. Mitokondriaj peptidoj modulas mitokondrian funkcion dum ĉela maljuniĝo [J]. Maljuniĝo (Albany Ny), 2018,10(6):1239-1256.DOI:10.18632/aging.101463.
[7] Garrido AM, Bennett M. Takso kaj sekvoj de ĉela maljuniĝo en aterosklerozo [J]. Nuna Opinio en Lipidologio, 2016,27(5):431-438.DOI:10.1097/MOL.0000000000000327.
