MOTS-c 40 میلی گرم

▎ ساختار MOTS-c

▎ تحقیقات MOTS-c

پیشینه تحقیق MOTS-c چیست؟

میتوکندری که به عنوان 'نیروگاه' سلول ها عمل می کند، نقش مهمی در حفظ هموستاز سلولی ایفا می کند. مکانیسم های ارتباطی بین میتوکندری و هسته از دیرباز مورد توجه تحقیقات علمی بوده است. میتوکندری یک ژنوم مستقل دارد. فراتر از 37 ژن کلاسیک، مطالعات اخیر نشان داده است که DNA میتوکندری پپتیدهای کوتاه فعال بیولوژیکی را نیز رمزگذاری می کند، که یکی از آنها پپتید مشتق شده از میتوکندری MOTS-c است که توسط ناحیه 12S rRNA میتوکندری کدگذاری می شود. این کشف به طور قابل توجهی دامنه ژنتیک میتوکندری را گسترش می دهد و دیدگاه جدیدی را برای روشن کردن فرآیندهای بیولوژیکی حیاتی مانند ارتباطات میتوکندری-هسته ای و تنظیم متابولیک ارائه می دهد.

در حال حاضر، درمان های بسیاری از بیماری های چالش برانگیز مانند دیابت و هپاتیت B مزمن با تنگناهای قابل توجهی روبرو هستند. نقش برجسته MOTS-c در تنظیم متابولیک عضلات اسکلتی، مانند افزایش متابولیسم گلوکز، پتانسیل آن را در درمان اختلالات متابولیک نشان می دهد. علاوه بر این، سطوح غیر طبیعی MOTS-c مشاهده شده در فرآیندهای مختلف بیماری، محققان را بر آن داشته است تا نقش آن را در شروع، پیشرفت و درمان بیماری بررسی کنند و به دنبال راه‌های جدیدی برای غلبه بر این شرایط دشوار باشند.

مکانیسم عمل MOTS-c چیست؟

تنظیم مسیرهای سیگنالینگ مرتبط با متابولیسم

فعال کردن مسیر سیگنالینگ AICAR-AMPK: MOTS-c مسیر سیگنالینگ AICAR-AMPK را با ایجاد اختلال در چرخه فولات-متیونین درون سلولی فعال می کند. AMPK فعال شده متابولیسم انرژی سلولی را تنظیم می کند، مانند ترویج جذب گلوکز و اکسیداسیون اسیدهای چرب. در متابولیسم گلوکز، انتقال ناقل گلوکز GLUT4 به غشای سلولی را افزایش می دهد، در نتیجه ظرفیت جذب گلوکز سلولی را افزایش می دهد، مقاومت به انسولین را بهبود می بخشد و به پیشگیری و درمان بیماری های متابولیک مانند دیابت نوع 2 کمک می کند ^..

اثرات روی مسیرهای دیگر: فراتر از مسیر AMPK، MOTS-c روی مسیر AKT، مسیر استرس اکسیداتیو و مسیرهای مرتبط با التهاب نیز عمل می‌کند. با توجه به مسیر AKT، ممکن است فرآیندهای سلولی مانند رشد، تکثیر و بقا را با تنظیم فعالیت مسیر تحت تاثیر قرار دهد. در مسیر استرس اکسیداتیو، MOTS-C سطوح استرس اکسیداتیو درون سلولی را کاهش می‌دهد، تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) را کاهش می‌دهد و از سلول‌ها در برابر آسیب اکسیداتیو محافظت می‌کند. در مسیرهای مرتبط با التهاب، آزادسازی واسطه های التهابی را سرکوب می کند و پاسخ های التهابی را کاهش می دهد. به عنوان مثال، در مدل‌های درد التهابی، MOTS-C آزادسازی واسطه‌های التهابی را در شاخ پشتی نخاع کاهش می‌دهد و در نتیجه علائم درد را بهبود می‌بخشد ^[2].

شکل 1 عملکردهای فیزیولوژیکی اولیه MOTS-C شامل کاهش مقاومت به انسولین، جلوگیری از چاقی، بهبود عملکرد عضلات، ارتقاء متابولیسم استخوان، افزایش تنظیم ایمنی و به تاخیر انداختن پیری است ^[1].

تنظیم بیان ژن

تنظیم بیان ژن هسته ای: هنگامی که سلول ها با استرس متابولیک، مانند محدودیت گلوکز و استرس اکسیداتیو مواجه می شوند، MOTS-C به هسته منتقل می شود تا به طور مستقیم بیان ژن سازگار هسته ای را تنظیم کند، در نتیجه هموستاز درون سلولی را ارتقا می دهد. برای مثال، MOTS-C بیان ژن‌های مرتبط با متابولیسم مانند GLUT4، STAT3 و IL-10 را تعدیل می‌کند و بر فرآیندهای فیزیولوژیکی از جمله متابولیسم گلوکز و تنظیم ایمنی تأثیر می‌گذارد. افزایش بیان GLUT4 باعث افزایش جذب گلوکز سلولی می شود. STAT3 در تکثیر سلولی، تمایز و تنظیم ایمنی شرکت می کند. IL-10، یک سایتوکین ضد التهابی، پاسخ های التهابی را در صورت افزایش بیان آن کاهش می دهد ^[1،3].

افزایش متابولیسم انرژی

گلیکولیز تقویت‌شده: در مدل‌های مختلف بیماری، مانند مدل آسیب ایسکمی-پرفیوژن مجدد ریه (LIRI) ناشی از بای‌پس قلبی ریوی (CPB)، پیش‌درمان MOTS-c شار گلیکولیتیک را در سلول‌های اندوتلیال میکروواسکولار ریوی (PMVECs) افزایش می‌دهد. با بازگرداندن هموستاز انرژی سلولی و کاهش پراکسیداسیون لیپیدی از طریق تنظیم مثبت آنزیم کلیدی گلیکولیتیک PFKFB3، آسیب LIRI را کاهش می دهد. این نشان می‌دهد که MOTS-c مسیر گلیکولیتیک را تعدیل می‌کند تا انرژی کافی برای سلول‌های تحت استرس را تامین کند و در نتیجه عملکرد سلولی طبیعی را حفظ کند ^[4].

اثرات محافظتی سلولی

کاهش آسیب میتوکندری: در مدل پنومونیت پرتویی (RP)، MOTS-c به طور قابل توجهی آسیب بافت ریه، التهاب و استرس اکسیداتیو را کاهش داد و در عین حال آپوپتوز سلول های اپیتلیال آلوئول و آسیب میتوکندری را معکوس کرد. این مکانیسم شامل افزایش سطوح فاکتور 2 (Nrf2) مرتبط با فاکتور هسته ای E2 و ارتقای جابجایی هسته ای آن است. Nrf2 مجموعه ای از ژن های آنتی اکسیدانی و محافظ سلول را فعال می کند و از عملکرد میتوکندری محافظت می کند. این نشان می دهد که MOTS-c با حفظ میتوکندری و کاهش آپوپتوز از بافت های آسیب دیده محافظت می کند ^[5].

حفاظت از سلول های دیگر: در مطالعات روی دیستروفی عضلانی دوشن (DMD)، MOTS-c دارای ویژگی های ذاتی هدف گیری عضلانی است. شار گلیکولیتیک و ظرفیت تولید انرژی در عضلات دیستروفی را افزایش می دهد و به بهبود عملکرد عضلات کمک می کند. علاوه بر این، در مدل‌های درد التهابی، MOTS-c که به صورت مرکزی یا محیطی تجویز می‌شود، با سرکوب پاسخ‌های التهابی و بیش‌تحریک‌پذیری عصبی، حساسیت بیش از حد درد را کاهش می‌دهد و اثرات محافظتی عصبی ارائه می‌دهد ^[2،6].

کاربردهای MOTS-c چیست؟

درمان اختلالات متابولیک:

بهبود مقاومت به انسولین و پیشگیری از دیابت: MOTS-c مقاومت به انسولین را افزایش می دهد که برای پیشگیری از دیابت نوع 2 بسیار مهم است. مقاومت به انسولین یک عامل کلیدی در شروع دیابت نوع 2 است. MOTS-c ممکن است با فعال کردن مسیر سیگنالینگ AICAR-AMPK و تنظیم چرخه فولات-متیونین درون سلولی، حساسیت به انسولین را بهبود بخشد. تحقیقات Gao Y نشان می‌دهد که جذب و استفاده از گلوکز عضلات اسکلتی را تقویت می‌کند، شبیه به باز کردن مسیرهای اضافی جذب گلوکز در سلول‌ها، در نتیجه سطح گلوکز خون را کاهش می‌دهد ^[1].

تنظیم متابولیسم چربی و مبارزه با چاقی: در مورد متابولیسم لیپید، MOTS-c گرمازایی چربی قهوه ای را افزایش می دهد و باعث قهوه ای شدن چربی سفید می شود. چربی قهوه ای از طریق گرمازایی انرژی مصرف می کند، در حالی که قهوه ای شدن چربی سفید نشان دهنده تبدیل چربی سفید ذخیره کننده انرژی به چربی قهوه ای انرژی زا است. این فرآیند به بدن در سازگاری با سرما کمک می کند و مهمتر از آن از چاقی و اختلالات متابولیسم چربی جلوگیری می کند و بینش جدیدی برای پیشگیری و درمان چاقی ارائه می دهد ^[1].

پیشگیری و درمان بیماری های مرتبط با عضلات:

تقویت تمایز عضلانی: مطالعات آزمایشگاهی نشان می‌دهد که پپتید MOTS-c نوع وحشی تشکیل myotubular را در سلول‌های پیش‌ساز عضلانی انسان (LHCN-M2) و موش (C2C12) افزایش می‌دهد، در حالی که پپتید جهش یافته Y8F فاقد این اثر است. مطالعات بیشتر نشان داد که MOTS-c با تعامل با مبدل سیگنال IL-6/Janus کیناز/سیگنال و فعال کننده مسیر رونویسی 3 (STAT3) باعث افزایش میوتوبولوژنز می شود و در نتیجه فعالیت رونویسی STAT3 را کاهش می دهد ^[7].

پیشگیری از آتروفی عضلانی: سطوح MOTS-c پلاسما با سطح میوستاتین همبستگی منفی دارد. MOTS-c از آتروفی میوتوب ناشی از پالمیتات در سلول های C2C12 تمایز یافته جلوگیری می کند و سطح میوستاتین پلاسما را در موش های چاق ناشی از رژیم غذایی کاهش می دهد. از آتروفی عضلانی با افزایش فسفوریلاسیون AKT، مهار فعالیت FOXO1 - یک فاکتور رونویسی بالادست میوستاتین و سایر ژن‌های آتروفی عضلانی - جلوگیری می‌کند و در عین حال فعالیت mTORC2 و PTEN را تنظیم می‌کند و فعالیت CK2 را برای سرکوب PTEN افزایش می‌دهد ^[8].

اثرات ضد پیری: تغییرات بیان MOTS-c ارتباط نزدیکی با پیری دارد و خواص ضد پیری از خود نشان می دهد. این امر از طریق مکانیسم های متعددی از جمله بهبود متابولیسم گلوکز و لیپید، افزایش عملکرد میتوکندری سلولی و کاهش التهاب مزمن سیستمیک به دست می آید. تحقیق توسط Gao Y و همکاران. نشان می‌دهد که متابولیسم بهبود یافته به سلول‌ها منبع انرژی فراوان و پایدارتری می‌دهد. تقویت عملکرد میتوکندری شبیه ارتقاء 'کارخانه انرژی' سلول است، در حالی که کاهش پاسخ های التهابی آسیب التهابی به سلول ها را به حداقل می رساند ^[1].

نتیجه گیری

به عنوان یک پپتید مشتق شده از میتوکندری، MOTS-c مسیرهای سیگنالینگ مانند AMPK را برای تنظیم متابولیسم گلوکز و لیپید، ترویج تبدیل چربی سفید به قهوه ای، و بهبود مقاومت به انسولین و چاقی فعال می کند و دستورالعمل های درمانی جدیدی را برای اختلالات متابولیک ارائه می دهد. تمایز استئوبلاست ها را افزایش می دهد، تشکیل استئوکلاست را سرکوب می کند، متابولیسم استخوان را متعادل می کند و از حفظ سلامت اسکلتی حمایت می کند. تمایز عضلانی را تنظیم می کند و از آتروفی جلوگیری می کند و پتانسیل مداخله در اختلالات مربوط به عضله را دارد. MOTS-c ارتباطات قوی مرتبط با ورزش را نشان می‌دهد: ورزش بیان آن را تنظیم می‌کند و مزایای سلامتی ناشی از ورزش را واسطه می‌کند. MOTS-c همچنین در به تاخیر انداختن پیری و فرآیندهای مرتبط نقش دارد.

درباره نویسنده

مطالب ذکر شده در بالا همگی توسط Cocer Peptides تحقیق، ویرایش و گردآوری شده اند.

نویسنده مجله علمی

نینگ ران محقق وابسته به کالج دامپزشکی کارلسون در دانشگاه ایالتی اورگان است. کار آکادمیک او شامل زیست شناسی مولکولی و پزشکی ترجمه، با تمرکز بر استراتژی های درمانی برای بیماری های عصبی عضلانی است. ران مقالات متعددی را در مجلات معتبر تألیف کرده است که به درک مداخلات مولکولی در مدل‌های بیماری کمک کرده است. علایق تحقیقاتی او شامل توسعه و کاربرد الیگونوکلئوتیدهای کونژوگه با پپتید، و همچنین بررسی پتانسیل درمانی پپتیدهای مشتق شده از میتوکندری است. نینگ ران در مرجع استناد [6] فهرست شده است.

▎ نقل قول های مرتبط

[1] Gao Y، Wei X، Wei P، و همکاران. MOTS-c از اختلالات متابولیک جلوگیری می کند. متابولیت ها 2023; 13(1).DOI: 10.3390/metabo13010125.

[2] Wang Z، Yang L، Xu L، Liao J، Lu P، Jiang J. مکانیسم مرکزی و محیطی MOTS-c حساسیت بیش از حد درد را در مدل موش درد التهابی کاهش می‌دهد. تحقیقات عصبی 2024; 46 (2): 165-177.DOI: 10.1080/01616412.2023.2258584.

[3] بنایون بی‌ای، لی سی. MOTS-c: تنظیم‌کننده هسته با کدگذاری میتوکندری. Bioessays 2019; 41 (9): e1900046.DOI: 10.1002/bies.201900046.

[4] Shen Z، Lu P، Jin W، و همکاران. MOTS-c گلیکولیز را از طریق مسیر AMPK-HIF-1α-PFKFB3 برای بهبود آسیب ریه ناشی از CPB ترویج می کند. مجله آمریکایی سلول های تنفسی و زیست شناسی مولکولی 2025. 10.1165/rcmb.2024-0533OC.

[5] Zhang Y، Huang J، Zhang Y، و همکاران. پپتید مشتق شده از میتوکندری MOTS-c پنومونیت تشعشعی را از طریق مکانیسم وابسته به Nrf2 کاهش می دهد. آنتی اکسیدان 2024; 13. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:269876125.

[6] Ran N، Lin C، Leng L، و همکاران. MOTS-c جذب الیگومر مورفولینو فسفرودی آمیدیت و کارآیی آن را در موش های دیستروفی افزایش می دهد. Embo Molecular Medicine 2021; 13(2): e12993.DOI: 10.15252/emmm.202012993.

[7] García-Benlloch S، Revert-Ros F، Blesa JR، Alis R. MOTS-c تمایز عضلانی را در شرایط آزمایشگاهی ترویج می کند. پپتیدها 2022; 155: 170840.DOI: 10.1016/j.peptides.2022.170840.

[8] Kumagai H، Coelho AR، Wan J، و همکاران. MOTS-c سیگنال دهی میوستاتین و آتروفی عضلانی را کاهش می دهد. مجله آمریکایی فیزیولوژی - غدد درون ریز و متابولیسم 2021; 320(4): E680-E690.DOI: 10.1152/ajpendo.00275.2020.

تمام مقالات و اطلاعات محصول ارائه شده در این وب سایت صرفاً برای انتشار اطلاعات و اهداف آموزشی است.  

محصولات ارائه شده در این وب سایت منحصراً برای تحقیقات آزمایشگاهی در نظر گرفته شده است. تحقیقات آزمایشگاهی (لاتین: *in glass*، به معنی در ظروف شیشه ای) در خارج از بدن انسان انجام می شود. این محصولات دارویی نیستند، توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) تایید نشده اند و نباید برای پیشگیری، درمان یا درمان هر گونه بیماری، بیماری یا بیماری استفاده شوند. ورود این محصولات به بدن انسان یا حیوان به هر شکلی طبق قانون اکیدا ممنوع است.