Autor: Cocer Peptides 
1 kuu tagasi
KÕIK SELLEL VEEBISAIDIL ESITATUD ARTIKLID JA TOOTETEAVE ON AINULT TEABE LEVITAMISEKS JA HARIDUSEL.
Sellel veebisaidil pakutavad tooted on mõeldud eranditult in vitro uuringuteks. In vitro uuringud (ladina keeles *klaasis*, mis tähendab klaasnõudes) tehakse väljaspool inimkeha. Need tooted ei ole farmaatsiatooted, neid ei ole heaks kiitnud USA Toidu- ja Ravimiamet (FDA) ning neid ei tohi kasutada mis tahes haigusseisundi, haiguse või vaevuse ennetamiseks, raviks ega ravimiseks. Seadusega on rangelt keelatud viia neid tooteid inim- või loomakehasse mis tahes kujul.
Vananemine kui elusorganismide vältimatu loomulik protsess on pikka aega olnud teadusuuringute keskpunktiks. Organismide vananedes lähevad rakud järk-järgult vananevasse olekusse ja nende vananevate rakkude kuhjumine võib negatiivselt mõjutada kudede ja elundite normaalset talitlust, põhjustades mitmesuguseid vanusega seotud haigusi. FOX04 – DRI on kasulik vananevate rakkude puhastamiseks.
FOX04 - DRI ülevaade
FOX04 – DRI on sünteetiline peptiid, mille täisnimetus on fork head box O transkriptsioonifaktor 4 – D – Retro – Inverso. Selle avastus tuleneb vananevate rakkude regulatiivsete mehhanismide põhjalikust uurimisest. Rakkude vananemise ajal on kaasatud mitu molekulaarset mehhanismi ja FOX04 transkriptsioonifaktor mängib selles protsessis võtmerolli. FOX04-l on spetsiifilised ekspressioonimustrid ja funktsionaalsed muutused vananevates rakkudes. Selle toimemehhanismi selgitamisega kavandasid ja sünteesisid teadlased FOX04-DRI, et sihtida konkreetselt vananevaid rakke, eesmärgiga lahendada vanusega seotud probleeme.
Joonis 1 Skemaatiline illustratsioon sigaretisuitsu poolt indutseeritud vananevate kopsufibroblastide elimineerimisest, kasutades FOXO4 siRNA-ga laetud DNA nanoosakesi.
FOX04-DRI mehhanism vananevate rakkude puhastamisel
FOX04-p53 interaktsiooni häirimine: vananevates rakkudes interakteerub FOX04 p53 valguga. Valk p53 mängib keskset rolli raku stressireaktsioonides, rakutsükli reguleerimises ja apoptoosis. Normaalsetes tingimustes soodustab p53 apoptoosi kahjustatud või vananevates rakkudes, aktiveerides apoptoosiga seotud geenide seeria ekspressiooni, säilitades seeläbi rakupopulatsiooni tervise. Vananevates rakkudes seondub FOX04 p53-ga, inhibeerides selle transporti rakutuuma, takistades p53-l täitmast oma pro-apoptootilist funktsiooni, mille tulemuseks on vananevate rakkude ellujäämine ja kuhjumine. FOX04-DRI võib spetsiifiliselt häirida seda FOX04 ja p53 vahelist interaktsiooni, blokeerides nende seondumise, võimaldades p53-l uuesti raku tuuma siseneda, aktiveerida apoptoosi signaalirada ja indutseerida apoptoosi vananevates rakkudes, saavutades seeläbi vananevate rakkude kliirensi.
Rakusiseste signaaliradade reguleerimine: lisaks FOX04-p53 interaktsiooni häirimisele võib FOX04-DRI mõjutada ka vananevate rakkude saatust, reguleerides teisi rakusiseseid signaaliradu. PI3K/AKT signaalirada mängib võtmerolli rakkude kasvu, proliferatsiooni, ellujäämise ja ainevahetuse erinevates aspektides. Uuringud on näidanud, et PI3K/AKT signaaliraja aktiivsus on vananevates rakkudes sageli muutunud, mõjutades nende normaalseid funktsioone. FOX04-DRI võib reguleerida PI3K / AKT signaaliraja aktiivsust, muutes signaaliülekande tasakaalu vananevates rakkudes, luues seeläbi nende ellujäämiseks ebasoodsa intratsellulaarse keskkonna ja indutseerides apoptoosi. Selle signaaliraja reguleerimine võib mõjutada ka raku metaboolseid seisundeid, juhtides vananevaid rakke veelgi apoptoosi poole.
Mõju vananemisega seotud sekretoorsele fenotüübile (SASP): vananevad rakud eritavad rida tsütokiine, kemokiine ja proteaase, moodustades vananemisega seotud sekretoorse fenotüübi (SASP). SASP mitte ainult ei mõjuta negatiivselt ümbritsevaid normaalseid rakke, häirides nende normaalseid funktsioone, vaid käivitab ka kroonilisi põletikulisi reaktsioone, kiirendades veelgi kudede ja elundite vananemisprotsessi. FOX04-DRI võib leevendada vananevate rakkude kahjulikku mõju ümbritsevale mikrokeskkonnale, pärssides SASP-ga seotud tegurite ekspressiooni ja sekretsiooni vananevates rakkudes. Uuringus leiti, et pärast vananevate rakkude töötlemist FOX04-DRI-ga vähenesid SASP-ga seotud tegurite nagu IL-1α, IL-1β, kasvaja nekroosifaktor α (TNFα) ja MMP2 ekspressioonitasemed vananevates rakkudes oluliselt. See näitab, et FOX04-DRI suudab tõhusalt reguleerida vananevate rakkude SASP-d, parandada raku mikrokeskkonda ja kaudselt soodustada vananevate rakkude kliirensit ja koe mikrokeskkonna taastumist.
FOX04-DRI roll erinevates kudedes ja haigustes
Roll reproduktiivsüsteemis: Meeste hilise algusega hüpogonadism on vanusega seotud haigus, mille põhimehhanismiks on vananenud munandite interstitsiaalsete rakkude talitlushäired. FOX04 ekspresseeritakse spetsiifiliselt inimese munandite interstitsiaalsetes rakkudes ja eakatel inimestel on FOX04 tuuma translokatsioon seotud testosterooni sünteesi vähenemisega. Kasutades vesinikperoksiidi poolt indutseeritud vananenud TM3 munandite interstitsiaalseid rakke in vitro mudelina, täheldati, et FOX04 suudab säilitada vananenud munandite interstitsiaalsete rakkude elujõulisuse ja pärssida nende apoptoosi. FOX04-DRI indutseerib selektiivselt p53 tuumaekspordi ja vananenud munandite interstitsiaalsete rakkude apoptoosi, katkestades FOX04-p53 interaktsiooni. Loomuliku vananemise hiiremudelis parandas FOX04-DRI manustamine munandite mikrokeskkonda ja leevendas vanusega seotud testosterooni sekretsiooni puudulikkust. Seetõttu võib FOX04-DRI olla kasulik meeste hilise algusega hüpogonadismi raviks.
Joonis 2 FOXO4 ekspressioon inimese munandites, mis tuvastati immunofluorestsentsvärvimisega.
Roll hingamissüsteemis
Kopsufibroos: Kopsufibroos (PF) on progresseeruv interstitsiaalne kopsuhaigus. Selle esinemissagedus ja levimus kasvavad koos vanusega ning rakkude vananemist peetakse selle patogeneesi üheks peamiseks tõuketeguriks. Bleomütsiini (BLM) indutseeritud PF hiiremudelis näitas FOX04-DRI sarnaseid toimeid heakskiidetud ravimi pirfenidooni omadega. See vähendab vananevate rakkude arvu, reguleerib alla vananemisega seotud sekretoorse fenotüübi (SASP) ekspressiooni ja leevendab BLM-i põhjustatud morfoloogilisi muutusi ja kollageeni ladestumist kopsukoes. Lisaks suurendab FOX04-DRI 2. tüüpi alveolaarsete epiteelirakkude (AEC2) ja fibroblastide osakaalu, vähendades samal ajal müofibroblastide arvu. In vitro katsed näitasid, et võrreldes hiire ja inimese kopsufibroblastide rakuliinidega oli FOX04-DRI kalduvus tappa transformeerivaid kasvufaktori β (TGF-β) poolt indutseeritud müofibroblaste ja inhibeerides müofibroblaste, põhjustas see rakuvälise maatriksi (ECM) PF-i retseptori interaktsiooniraja allareguleerimise.
Krooniline obstruktiivne kopsuhaigus (KOK): KOK-i patogenees ja progresseerumine on tihedalt seotud rakkude vananemisega. Sigaretisuitsu poolt indutseeritud vananevates kopsufibroblastides on FOX04 ekspressioon kõrgem. FOX04 tõrjumiseks vananevates fibroblastides kavandati ja sünteesiti üheahelalise FOX04 siRNA-ga laaditud isekoosnevad DNA nanotorud (siFOXO4-NT). Uuringud on näidanud, et siFOXO4-NT võib siseneda inimese kopsufibroblastidesse (HFL-1 rakkudesse) kontsentratsioonist ja ajast sõltuval viisil, vähendades seeläbi FOX04 taset in vitro. siFOXO4-NT elimineerib selektiivselt vananenud HFL-1 rakud, vähendades kõrgenenud BCLXL ekspressiooni ja BCL2/BAX suhet sigaretisuitsu ekstrakti (CSE) poolt indutseeritud vananenud HFL-1 rakkudes.
Roll kõhrekoes: Autoloogne kondrotsüütide implantatsioon (ACI) on meetod liigesekõhre kahjustuste raviks ja traumajärgse osteoartriidi ennetamiseks. Kondrotsüütide in vitro laienemise ajal, mis on vajalik samm ACI-s, tekivad vananevad rakud, mis mõjutavad negatiivselt vastloodud kõhre kvaliteeti ja kvantiteeti. Teadlased oletasid, et FOX04-DRI ravi võib eemaldada vananevad rakud laienenud kondrotsüütidest, suurendades seeläbi nende potentsiaali kvaliteetse kõhre tekitamiseks. In vitro laienemisprotsessi simuleerimiseks ACI-s laiendati tervetelt doonoritelt eraldatud kondrotsüüte populatsiooni kahekordistamise tasemele (PDL) 9, mis esindab implanteerimiseks valmis kondrotsüüte, samas kui PDL3 rakud toimisid minimaalse laienemise kontrollina. Tulemused näitasid, et ravi FOX04-DRI-ga eemaldas PDL9 juures üle poole rakkudest, kuid ei avaldanud olulist mõju PDL3 kondrotsüütide arvule. FOX04-DRI-ga töödeldud PDL9 kondrotsüütide vananemistase vähenes oluliselt. Standardsete mikroklastrikultuuri tulemuste põhjal ei suurendanud FOX04-DRI eeltöötlus PDL9 kondrotsüütide kondrogeenset potentsiaali, kuid FOX04-DRI-ga eeltöödeldud PDL9 rakkudest saadud kondroidkoes ilmnes vananemisega seotud sekretoorsete tegurite madalam ekspressioon. FOX04-DRI eemaldas tõhusalt vananevad rakud PDL9 kondrotsüütidest.
Roll kiirgusest põhjustatud kopsufibroosis (RIPF): RIPF on rindkere kasvaja kiiritusravi järgne tavaline ja raske tüsistus. C57BL/6 hiired jagati juhuslikult kiiritamise ja kiiritamise + FOX04-DRI rühmadesse, kusjuures iga rühma parem poolrind sai 17 Gy röntgenkiirgust. FOX04-DRI rühma ja kiiritamise + FOX04-DRI rühma hiirtele manustati FOX04-DRI intraperitoneaalse süstina 16. ja 20. nädalal pärast kiiritamist. Tulemused näitasid, et FOX04-DRI vähendas kollageeni ladestumist RIPF hiirte kopsukoes, vähendas col1α1 ja α-SMA ekspressiooni ning vähendas β-galaktosidaasi (β-gal) positiivsete rakkude arvu (vananevate rakkude marker) kopsukoes. FOX04-DRI suutis pärssida P21 ja P16^ (Ink4a) geenide ja valkude ekspressiooni RIPF hiirte kopsukoes, samuti SASP geenide IL-1α, IL-1β, kasvaja nekroosifaktori α (TNFα) ja MMP2 ekspressiooni. FOX04-DRI vähendab ka reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) taset RIPF hiirte kopsukoes ja soodustab p-AKT ja p-PI3K valkude aktiveerimist. See viitab sellele, et FOX04-DRI vähendab oksüdatiivset stressi ja inhibeerib rakkude vananemist, aktiveerides PI3K / AKT signaaliraja, muutes seeläbi RIPF-i.
Joonis 3 FOXO4-DRI leevendab müofibroblastide diferentseerumist BLM-indutseeritud PF hiirtel.
Järeldus
Kokkuvõtlikult võib öelda, et FOX04-DRI kui revolutsiooniline ravim, mis on võimeline spetsiifiliselt eemaldama vananevaid rakke, mängib olulist rolli vanusega seotud haiguste ja vananemisega seotud sekkumiste ravis.
Allikad
[1] Han Y, Wu Y, He B jt. FOXO4-le suunatud DNA nanoosakesed kõrvaldavad selektiivselt sigaretisuitsu põhjustatud vananevad kopsufibroblastid [J]. Nanoscale Advances, 2023,5(21):5965-5973.DOI:10.1039/d3na00547j.
[2] Han X, Yuan T, Zhang J jt. FOXO4 peptiid on suunatud müofibroblastile, mis leevendab bleomütsiini poolt indutseeritud kopsufibroosi hiirtel ECM-retseptori interaktsiooniraja kaudu [J]. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 2022, 26(11):3269-3280.DOI:10.1111/jcmm.17333.
[3] Huang Y, He Y, Makarcyzk MJ jt. Senolüütiline peptiid FOXO4-DRI eemaldab selektiivselt vananevad rakud in vitro laiendatud inimese kondrotsüütidest [J]. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021,9:677576.DOI:10.3389/fbioe.2021.677576.
[4] Zhang C, Xie Y, Chen H jt. FOXO4-DRI leevendab vanusega seotud testosterooni sekretsiooni puudulikkust, sihtides vananevaid Leydigi rakke vananenud hiirtel [J]. Vananemine (Albany Ny), 2020, 12(2): 1272-1284.DOI: 10.18632/aging.102682.
[5] Baar M P. DNA kahjustuste põhjustatud rakusaatused vananemise ajal, 2019[C]. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:196682180
Toode on saadaval ainult uurimistööks:
