|
1 sarja (10 injektiopulloa)
| Määrä: | |
|---|---|
▎ Epi- rakenne
Lähde: PubChem |
Sekvenssi: Ala-Glu-Asp-Gly Molekyylikaava: C 14H 22N 4O9 Molekyylipaino: 390,35 g/mol CAS-numero: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Synonyymit: Epita |
▎ Epi Research
Mikä on Epin tutkimustausta?
1980-luvulla Vladimir Khavinsonin johtama venäläisten tutkijoiden ryhmä löysi ensimmäisen Epi1:n [1] . Epi on synteettinen lyhyt peptidi, joka koostuu neljästä aminohaposta: alaniinista, glutamiinihaposta, asparagiinihaposta ja glysiinistä. Sen synteesi perustuu käpyrauhasesta uutettuun luonnolliseen peptidiepitalamioniin. Epi:llä uskotaan olevan melatoniiniin verrattavia antioksidanttisia vaikutuksia, ja sillä voi olla etua eliniän pidentämisessä [2] . Tutkijat ovat havainneet, että Epi voi stimuloida telomeraasin toimintaa. Telomeraasi on entsyymi, joka voi suojata ja laajentaa telomeerejä kromosomien päissä. Iän myötä telomeerit lyhenevät, mikä liittyy ikääntymiseen liittyviin sairauksiin ja lyhyempään elinikään. Stimuloimalla telomeraasitoimintaa Epi voi auttaa pidentämään telomeerejä, mikä hidastaa ikääntymisprosessia ja ehkäisee ikääntymiseen liittyviä sairauksia [1] . Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että Epi voi olla osallisena CCL11- ja HMGB1-geenien ilmentymisen säätelyssä ja toimia näiden geenien ilmentymisen aktivaattorina. Samaan aikaan dipeptidivilon (Lys-Glu) ja tetrapeptidi Epi (Ala-Glu-Asp-Gly) voivat käyttää ikääntymistä estäviä vaikutuksiaan estämällä näitä geenejä. Epi ja vilon yhdessä säätelevät geenien ilmentymistä ja proteiinisynteesiä edistäen kuolleisuuden vähenemistä ja patologisen kehityksen hidastamista vanhuksilla [3] . Tällä hetkellä Epi-tutkimus keskittyy pääasiassa eläinkoevaiheeseen, eikä sen pitkäaikaista tehokkuutta ja turvallisuutta ihmisillä ole täysin selvitetty. Vaikka joissakin eläintutkimuksissa on saavutettu rohkaisevia tuloksia, kuten jyrsijöillä, Epi liittyy pidempään elinikään ja parempaan terveyteen, näiden tulosten soveltuvuus ihmisiin vaatii edelleen lisätutkimusta [1].
Mikä on Epin vaikutusmekanismi ikääntymisen ehkäisyssä?
Reaktiivisten happilajien tason vähentäminen:
Reaktiivisilla happilajeilla (ROS) on tärkeä rooli munasolujen ikääntymisprosessissa. Liiallinen ROS aiheuttaa oksidatiivisia vaurioita munasoluille, mikä vaikuttaa niiden laatuun ja kehityspotentiaaliin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että Epi voi vähentää ikääntymisen aiheuttamaa munasolujen sytoplasmista fragmentoitumista ja solunsisäisten reaktiivisten happilajien määrää [2] . Antioksidanttina Epi voi neutraloida solunsisäistä ROS:ää ja vähentää sen vaurioita munasoluille. Tarkemmin sanottuna se voidaan saavuttaa seuraavilla kahdella tavalla: Ensinnäkin, poistamalla ROS suoraan. Epi voi reagoida suoraan ROS:n kanssa ja muuttaa sen vaarattomiksi aineiksi. Toiseksi antioksidanttientsyymien toiminnan tehostaminen. Epi voi stimuloida solunsisäisten antioksidanttientsyymien, kuten superoksididismutaasin (SOD), katalaasin (CAT) jne. toimintaa. Nämä entsyymit voivat auttaa poistamaan ROS:n ja ylläpitämään solunsisäistä redox-tasapainoa.
Mitokondrioiden toiminnan parantaminen:
Mitokondrioilla on keskeinen rooli munasolujen energia-aineenvaihdunnassa ja solujen selviytymisessä. Munasolujen ikääntyessä mitokondrioiden toiminta heikkenee vähitellen, mikä ilmenee mitokondrioiden kalvopotentiaalin vähenemisenä ja mitokondrioiden DNA:n kopiomäärän vähenemisenä. Epi voi lisätä mitokondrioiden kalvopotentiaalia ja mitokondrioiden DNA:n kopiomäärää [2] . Tämä auttaa parantamaan munasolujen energiahuoltoa ja ylläpitämään solujen normaaleja fysiologisia toimintoja. Erityinen vaikutusmekanismi voi sisältää: Ensinnäkin mitokondrioiden kalvopotentiaalin lisääminen. Mitokondrioiden kalvopotentiaalin ylläpitäminen on ratkaisevan tärkeää mitokondrioiden normaalille toiminnalle. Epi voi lisätä mitokondrioiden kalvopotentiaalia säätelemällä ionikanavia tai kuljetusproteiineja mitokondrioiden kalvolla, mikä lisää mitokondrioiden energiantuotantokykyä. Toiseksi mitokondrioiden DNA:n kopiomäärän lisääminen. Mitokondrioiden DNA:n kopiomäärän lisääminen voi parantaa mitokondrioiden synteesikykyä ja tuottaa enemmän energiaa soluille. Epi voi lisätä mitokondrioiden DNA:n kopiomäärää edistämällä mitokondrion DNA:n replikaatiota tai vähentämällä sen hajoamista.
Epänormaalin karan morfologian ja aivokuoren rakeiden epänormaalin eksosytoosin vähentäminen:
Munasolujen ikääntymisprosessin aikana epänormaalin karan morfologian ja aivokuoren rakeiden epänormaalin eksosytoosin suhteet kasvavat, mikä vaikuttaa munasolujen hedelmöitys- ja alkionkehityskykyyn. Epi voi vähentää epänormaalin karan morfologian ja aivokuoren rakeiden epänormaalin eksosytoosin suhteita [2] . Tämä voi johtua Epin säätelyvaikutuksesta sytoskeleton ja solukalvon vakauteen: Ensinnäkin kararakenteen stabilointi. Kara on tärkeä rakenne solun jakautumisprosessissa, ja sen epänormaali morfologia johtaa epänormaaliin kromosomien segregaatioon ja vaikuttaa munasolujen kehitykseen. Epi voi stabiloida karan rakennetta säätelemällä tubuliinin polymeroitumista ja depolymeroitumista, mikä vähentää epänormaalin morfologian esiintymistä. Toiseksi kortikaalisten rakeiden vakauden ylläpitäminen. Kortikaalisilla rakeilla on tärkeä rooli munasolujen hedelmöitysprosessissa. Epi voi ylläpitää aivokuoren rakeiden stabiilisuutta säätelemällä solukalvon läpäisevyyttä tai kalsiumionisignaalia, mikä vähentää epänormaalin eksosytoosin esiintymistä.
Apoptoosisignaalien vähentäminen:
Munasolujen ikääntymisprosessin aikana apoptoosisignaalit lisääntyvät, mikä johtaa solukuolemaan. Epi voi vähentää anneksiini V -värjäytymisen positiivista määrää ja γH2AX:n fluoresenssin intensiteettiä in vitro ikääntyneissä munasoluissa [2] . Tämä osoittaa, että Epi voi vähentää munasolujen apoptoosia. Spesifiseen mekanismiin voi kuulua: Ensinnäkin apoptoosin signalointireitin estäminen. Epi voi estää apoptoosisignaalien siirtymistä säätelemällä apoptoosin signalointireitin avainproteiineja, kuten Bcl-2-perheen proteiineja ja kaspaasiperheen proteiineja, ja vähentää solukuolemaa. Toiseksi genomisen vakauden ylläpitäminen. γH2AX on yksi DNA-vaurion merkkiaineista. Epi voi säilyttää genomisen stabiilisuuden vähentämällä DNA-vaurioita ja vähentämällä apoptoosisignaaleja.
Epi säilytti normaalin karan eheyden ja CG-jakauman.
Lähde: PubMed [2]
Mikä on Epin erityinen vaikutustapa neurodegeneratiivisten sairauksien hoidossa?
Immuunitoiminnan säätely:
Tutkimukset ovat osoittaneet, että Epi voi vaikuttaa hiirten immuunivasteeseen erilaisissa stressiolosuhteissa. Immuunijärjestelmää stimuloivan rotaatiostressin ja immunosuppressiivisen yhdistetyn stressin edessä Epi voi lisätä tymosyyttien proliferaatioaktiivisuutta [4] . Tämä tarkoittaa, että Epi voi parantaa kehon vastustuskykyä hermostoa rappeuttavia sairauksia vastaan säätelemällä immuunijärjestelmää. Tymosyyttien lisääntyminen liittyy läheisesti immuunijärjestelmän toimintaan, ja immuunijärjestelmällä on tärkeä rooli neurodegeneratiivisten sairauksien esiintymisessä ja kehittymisessä. Esimerkiksi jotkut neurodegeneratiiviset sairaudet voivat liittyä immuunijärjestelmän epänormaaliin aktivaatioon tai toimintahäiriöön. Epin edistävä vaikutus tymosyyttien lisääntymiseen voi auttaa ylläpitämään immuunijärjestelmän tasapainoa ja siten lievittämään neurodegeneratiivisten sairauksien oireita.
Vaikutus signaalinsiirtoreitille:
Epi:llä on säätelevä vaikutus interleukiini-1β:n (IL-1β) signaalin välitysreitille. Erityisesti Epi voi lisätä IL-1β:n synergististä vaikutusta ja vaikuttaa avainentsyymin aktiivisuuteen aivokuoren kalvossa olevan keramidisignaalin välitysreitin, nimittäin membraanineutraalin sfingomyelinaasin (nSMaasi) aktiivisuuteen [4] . IL-1β on tärkeä sytokiini, joka osallistuu useisiin fysiologisiin ja patologisiin prosesseihin. Neurodegeneratiivisissa sairauksissa IL-1β:n epänormaali ilmentyminen voi johtaa hermotulehdukseen ja hermosoluvaurioon. Säätelemällä IL-1β-signaalin välitysreittiä Epi voi vähentää hermoston tulehdusta ja suojata hermosoluja vaurioilta. Lisäksi nSMase-aktiivisuuden muutokset liittyvät myös hermostoa rappeutuviin sairauksiin. Epin säätelemä nSMase-aktiivisuutta voi auttaa ylläpitämään hermosolujen normaalia toimintaa. Yhteenvetona voidaan todeta, että Epin vaikutustapa hermostoa rappeutuvien sairauksien hoidossa voi sisältää immuunisäätelyn ja signaalinvälitysreitin säätelyn. Nykyinen Epi-tutkimus neurodegeneratiivisten sairauksien hoidossa on kuitenkin vielä alkuvaiheessa, ja sen tehokkuuden ja turvallisuuden vahvistamiseksi tarvitaan lisätutkimuksia.
Epin tutkimuksen edistyminen
Vaikutus munasolujen laatuun
Munasolujen ikääntymisen viivästäminen:
In vitro -kokeellisissa tutkimuksissa on havaittu, että Epi voi vähentää solunsisäisten reaktiivisten happilajien (ROS) tasoa ikääntyneissä hiiren munasoluissa ovulaation jälkeen. Ajan myötä munasolujen kehityspotentiaali vähenee vähitellen ovulaation jälkeen in vivo tai in vitro. Synteettisenä lyhytpeptidinä Epi toimii samalla tavalla kuin melatoniini ja on tehokas antioksidantti, jonka etuna voi olla eliniän pidentäminen. Epi-hoito vähensi merkittävästi karavirheiden esiintyvyyttä ja aivokuoren rakeiden epänormaalia jakautumista 12 tunnin ja 24 tunnin ikääntymisen aikana ja samalla lisäsi mitokondrioiden kalvopotentiaalia ja mitokondrioiden DNA:n kopiomäärää, mikä vähentää munasolujen apoptoosia 24 tunnin in vitro -ikääntymisen aikana. Nämä tulokset osoittavat, että Epi voi viivyttää munasolujen ikääntymisprosessia in vitro säätelemällä mitokondrioiden aktiivisuutta ja ROS-tasoja [2].
Munasolujen laadun parantaminen:
0,1 mM Epi:n lisääminen in vitro -viljelyalustaan voi vähentää sytoplasmisen fragmentoitumisen nopeutta munasolujen partenogeneettisessä aktivaatiossa, joka johtuu ovulaation jälkeisestä in vitro -ikääntymisestä, vähentää epänormaalin karan morfologian ja aivokuoren rakeiden epänormaalin eksosytoosin suhteita, lisätä mitokondriokalvon DNA:n mitokondriokalvopotentiaalia ja positiivista kopiomäärää V. värjäytyminen ja γH2AX:n fluoresenssin intensiteetti in vitro ikääntyneissä munasoluissa. Tämä osoittaa, että Epi voi parantaa organellien häiriötä munasolujen in vitro -ikääntymisprosessin aikana ja parantaa munasolujen laatua (Xue Yue).
Vaikutus hermosolujen erilaistumiseen
Tutkimukset ovat osoittaneet, että AEDG-peptidi (Epi) voi lisätä neurogeenisten erilaistumismerkkien synteesiä ihmisen ikenen mesenkymaalisissa kantasoluissa, kuten Nestin, GAP43, β Tubulin III ja Doublecortin. Molekyylimallinnusmenetelmät osoittavat, että Epi sitoutuu ensisijaisesti H1/6- ja H1/3-histoneihin, mikä voi olla yksi mekanismeista näiden hermosolujen erilaistumisgeenien transkription lisäämiseksi [5].
Säätelevä vaikutus hermostoon
Neuronitoiminnan säätely:
Rotilla tehdyssä tutkimuksessa on havaittu, että nenänsisäinen Epi-infuusio (2 ng) voi merkittävästi aktivoida rottien aivokuoren hermotoimintaa muutamassa minuutissa ja hermosolujen laukaisutaajuus kasvaa 2-2,5-kertaiseksi [6] . Joissakin tallennuksissa havaittiin myös monimutkaisia, useista vaiheista koostuvia vasteita. Epin aiheuttama hermosolujen spontaanin aktiivisuuden lisääntyminen johtuu jo aktiivisten yksiköiden lisääntymisestä ja aiemmin hiljaisten solujen osallistumisesta. Ainakin Epi:n toiminnan ensimmäinen vaihe voidaan selittää tämän peptidin suoralla vaikutuksella motorisen aivokuoren soluihin.
Stressiä suojaava vaikutus:
Epillä on stressisuojavaikutus erilaisille stressiolosuhteille altistuville hiirille. Kokeet ovat osoittaneet, että Epi lisää tymosyyttien proliferaatioaktiivisuutta. Vahvistetaanpa sitä immuunijärjestelmää stimuloivassa rotaatiostressissä tai estetään immunosuppressiivisessa yhdistetyssä stressissä, Epi voi olla säätelevä rooli (Vladimir Kh Khavinson, 2002). Samalla Epi voi myös lisätä interleukiini-1β:n (IL-1β) synergististä vaikutusta ja vaikuttaa stressin aiheuttamiin muutoksiin sfingomyelinaasin (nSMase) aktiivisuudessa aivokuoren kalvossa. Tämä osoittaa, että Epi:llä on stressisuojavaikutus IL-1β-signaalitransduktion tasolla sfingomyeliinireitillä ja kohdetymosyyttien lisääntymisen tasolla hermokudoksissa.
Vaikutus kädellisten hormonitoimintaan:
Iäkkäillä reesusapinoilla Epi voi alentaa glukoosin ja insuliinin perustasoja ja nostaa melatoniinin peruspitoisuutta yöllä. Samanaikaisesti Epi voi pienentää plasman glukoosivastekäyrän alla olevaa pinta-alaa, lisätä glukoosin 'häviö'-nopeutta ja normalisoida plasman insuliinikinetiikkaa vasteena glukoosin antamiselle. Tämä osoittaa, että Epi on lupaava tekijä ikääntymiseen liittyvien endokriinisten toimintahäiriöiden palauttamisessa kädellisillä [7].
Epin mahdollinen käyttö hermoston sairauksien hoidossa
Alzheimerin tauti: Alzheimerin tauti on yleinen hermostoa rappeuttava sairaus, jolle on pääasiassa ominaista kognitiivisten toimintojen heikkeneminen ja muistin menetys. Nykyiset tutkimukset osoittavat, että Alzheimerin tauti liittyy neurogeenisen erilaistumisen heikkenemiseen. Alzheimerin tautia sairastavien potilaiden aivoissa olevien hermokantasolujen määrä vähenee, ja myös heidän erilaistumiskykynsä estyy. Epi voi edistää hermoston kantasolujen lisääntymistä ja erilaistumista, lisätä hermosolujen määrää ja parantaa Alzheimerin tautia sairastavien potilaiden kognitiivista toimintaa. Lisäksi Epi voi myös säädellä välittäjäaineiden vapautumista, mikä parantaa Alzheimerin tautia sairastavien potilaiden muistia ja oppimiskykyä [8].
Parkinsonin tauti: Parkinsonin tauti on hermostoa rappeuttava sairaus, jolle on ominaista pääasiassa motoriset häiriöt. Sen pääasiallinen patologinen piirre on dopaminergisten hermosolujen häviäminen substantia nigrassa. Nykyiset hoitomenetelmät lievittävät oireita pääasiassa täydentämällä dopamiinia tai estämällä dopamiinin hajoamista, mutta näillä menetelmillä ei voida pysäyttää taudin etenemistä. Hermoston kantasolujen siirto on mahdollinen hoitomenetelmä, mutta hermoston kantasolujen lähde ja erilaistumiskyky ovat edelleen ongelma. Epi voi edistää hermoston kantasolujen lisääntymistä ja erilaistumista, lisätä dopaminergisten hermosolujen määrää ja parantaa Parkinsonin tautia sairastavien potilaiden motorista toimintaa [8].
Aivohalvaus ja aivovaurio: Aivohalvaus on yleinen aivoverenkiertosairaus, ja sen pääasiallinen seuraus on hermosolujen kuolema ja neurologinen toimintahäiriö. Aivovauriot voivat myös johtaa hermosolujen menetykseen ja toimintahäiriöihin. Hermoston kantasoluilla on tärkeä rooli aivohalvauksen ja aivovamman jälkeisessä korjauksessa ja regeneraatiossa. Epi voi edistää hermoston kantasolujen lisääntymistä ja erilaistumista, lisätä hermosolujen määrää ja parantaa aivohalvaus- ja aivovammapotilaiden neurologista toimintaa [8].
Yhteenvetona voidaan todeta, että synteettisenä tetrapeptidinä Epin ydin ikääntymisen estomekanismina on aktivoida telomeraasin käänteiskopioijaentsyymin (TERT) geenin ilmentymistä, pidentää telomeerien pituutta ja ylläpitää telomeraasiaktiivisuutta, mikä vaikuttaa solujen ikääntymisen ydinprosessiin. Sen merkitys on ikääntymistä estävien interventioiden ensimmäinen toteutus telomeeribiologian näkökulmasta, murtaa perinteisten, vain vapaisiin radikaaleihin kohdistuvien antioksidanttien rajoitukset ja tarjoaa uuden kohteen ikääntymiseen liittyvien sairauksien, kuten Alzheimerin ja sydän- ja verisuonitautien, viivästymiseen. Vaikka sen pitkän aikavälin turvallisuus (erityisesti syöpäriski) on vielä varmistettava vaiheen III kliinisissä kokeissa, koska se on ensimmäisen telomeraasiaktivaattorityyppisen ikääntymistä estävän lääkkeen tutkimus- ja kehitysparadigma, se merkitsee vallankumouksellista läpimurtoa ikääntymisen interventiossa oireiden parantamisesta molekyylimekanismien säätelyyn ja sen odotetaan edistävän ihmisen terveen eliniän pidentämistä.
Tietoja kirjoittajasta
Kaikki edellä mainitut materiaalit ovat Cocer Peptidesin tutkimia, toimittamia ja kokoamia.
Tieteellisen lehden kirjoittaja Vladimir Khavinson on tunnettu venäläinen biogerontologi ja peptidien biosäätelytutkija. Hän on Pietarin bioregulaatio- ja gerontologian instituutin johtaja ja Venäjän lääketieteen akatemian jäsen. Khavinson on antanut merkittävän panoksen ikääntymisen tutkimukseen ja kirjoittanut lukuisia julkaisuja arvostetuissa aikakauslehdissä, kuten 'Molecular Biology of Aging' ja 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Hänen työnsä keskittyy ensisijaisesti peptidibioregulaattorien kehittämiseen ja soveltamiseen ikääntymiseen liittyvien sairauksien torjumiseksi ja terveyden parantamiseksi. Khavinsonin tutkimuksella on ollut vaikutusta gerontologian alalla tarjoten uusia oivalluksia ja terapeuttisia lähestymistapoja terveeseen ikääntymiseen. Vladimir Khavinson on lueteltu lainausviitteessä [5].
