By Cocer Peptides 
1 moanne lyn
ALLE ARTIKELEN EN PRODUKTYNFORMAASJE FAN DIT WEBSITE IS ALLINKLAM FOAR YNFORMAASJEFIRSIERING EN EDUCATIONAL DOELSTELLINGEN.
De produkten oanbean op dizze webside binne eksklusyf bedoeld foar in vitro ûndersyk. Yn vitro-ûndersyk (Latyn: *yn glês*, dat betsjut yn glêswurk) wurdt bûten it minsklik lichem dien. Dizze produkten binne gjin farmaseutyske produkten, binne net goedkard troch de US Food and Drug Administration (FDA), en moatte net brûkt wurde om medyske tastân, sykte of kwaal te foarkommen, te behanneljen of te genêzen. It is strikt ferbean troch de wet om dizze produkten yn elke foarm yn it minsklik as dierlichem yn te fieren.
Oersicht
Sellulêre fergrizing is in wichtich biologysk proses yn libbene organismen en is nau besibbe oan tal fan fysiologyske en patologyske ferskynsels. As leeftyd ferheget, accumulearret sellulêre fergrizing stadichoan, wat liedt ta de delgong fan weefsel- en oargelfunksje en feroarsake ferskate leeftyd-relatearre sykten. Peptiden, as in klasse fan wichtige bioaktive molekulen, hawwe de lêste jierren wichtige oandacht krigen op it mêd fan ûndersyk nei sellulêr fergrizing. Undersyk jout oan dat peptiden in wichtige rol spylje by it regulearjen fan it sellulêre ferâlderingsproses. It ferkennen fan de relaasje tusken peptiden en sellulêre fergrizing is fan grutte betsjutting foar it opheldearjen fan de meganismen fan fergrizing en it ûntwikkeljen fan anty-fergrizing yntervinsjes.
figuer 1. Mechanismen fan hûd aging prosessen. (a) Frije radikalen en oksidative stressteory. Mitochondria produsearje ROS troch oksidatyf metabolisme. Oermjittige ROS kin de mitochondriale en DNA-struktueren beskeadigje, wat liedt ta in fermindering fan kollagennivo's en in ferheging fan MMP-nivo's yn hûdweefsel. ( b ) Ontstekingsteory. Senescent fibroblasts en keratinocytes sekretearje in grut oantal senescence-assosjearre sekretoryfenotypen, ynklusyf TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ en MMP's. Dizze pro-inflammatory cytokines induce hûdsellen senescence troch it befoarderjen fan ROS-produksje en it aktivearjen fan it ATM / p53 / p21-sinjaalpaad. ( c ) Photoaging teory. Ultraviolet bestraling feroarsaket de produksje fan ROS en de útskieding fan MMP's, dy't de ekstrazellulêre matrixkomponinten fan 'e hûd degradearret, lykas kollagen. ( d ) Noenzymatic glycosyl chemie teory. Non-enzymatyske glycosylaasje is in reaksje tusken frije ferminderjende sûkers en frije aminogroepen fan aaiwiten, DNA en lipiden om AGE's en ROS te produsearjen. De accumulation fan AGE's, tegearre mei ROS, kin liede ta feroaringen yn 'e selhomeostase en proteïnestruktuer.
Cellular Aging
(1) Konsept en skaaimerken fan sellulêre fergrizing
Sellulêre fergrizing ferwiist nei de ûnomkearbere steat fan groei arrestaasje dy't sellen ynfiere nei't se in bepaald oantal divyzjes hawwe ûndergien of wurde bleatsteld oan spesifike stressors. It eksposearret in rige fan typyske skaaimerken, lykas feroarings yn sel morfology, ynklusyf ferhege sel folume, flattening, en vacuolization fan it cytoplasma; sel syklus arrestaasje, mei sellen net mear proliferearje; en ferhege aktiviteit fan senescence-assosjearre β-galactosidase (SA-β-gal), dat is op it stuit ien fan 'e meast brûkte markers fan sellulêre senescence. Feroare sekretarisfenotype, wêrby't sellen ferskate cytokines, chemokinen en proteasen útskiede, en foarmje it senescence-assosjearre sekretoryfenotype (SASP).
(2) Gefolgen fan sellulêre senescence
Degeneraasje fan weefsel en oargel funksje
Sellen binne de basisboustiennen fan weefsels en organen, en sellulêre senescence liedt ta fermindere weefsel- en oargelfunksje. Yn hûdweefsel ferminderje senescent fibroblasten de synteze fan kollagen en elastyske fezels, wêrtroch't de hûd elastisiteit ferliest, rimpels ûntwikkelje en reparaasjekapasiteit fermindere. Yn it kardiovaskulêre systeem kinne senesinte endotheliale sellen liede ta fersterke bloedfetten muorren en fermindere elastisiteit, wêrtroch it risiko op kardiovaskulêre sykte ferheget. Yn it ymmúnsysteem ferswaket de fergrizing fan ymmúnsellen de funksje fan ymmúnferdigening fan it lichem, wêrtroch yndividuen mear gefoelich binne foar ynvaazje fan patroanen en har ymmúnreaksje op faksinen ferminderje.
Feriening mei leeftyd-relatearre sykten
Selfergrizing wurdt beskôge as in wichtige driuwende faktor yn in protte leeftyd-relatearre sykten. Yn neurodegenerative sykten lykas de sykte fan Alzheimer en de sykte fan Parkinson, is neuronale fergrizing nau ferbûn mei patologyske prosessen lykas neuronale dea en neuroinflammaasje. Yn metabolisme kin de fergrizing fan pankoatyske β-sellen liede ta ûnfoldwaande ynsulinesekresje, dy't de normale regulaasje fan bloedglukose beynfloedet. Sel senescence hat ek in komplekse relaasje mei tumorigenesis en tumorprogression. Iere sel senescence kin fungearje as in tumor ûnderdrukking meganisme, foarkomt de ûnbeheinde proliferaasje fan skansearre sellen. Yn 'e tumormikro-omjouwing kinne SASP-komponinten lykwols sekreteare troch senesinte sellen groei, ynvaazje en metastasis fan tumorzellen befoarderje.
Peptiden
(1) Definysje en struktuer fan peptiden
Peptiden binne ferbiningen mei koarte keten foarme troch aminosoeren keppele fia peptidebindingen. Op grûn fan it oantal aminosoerenresten dy't se befetsje, kinne se ûnder oaren wurde yndield yn dipeptiden, tripeptiden, tetrapeptiden en polypeptiden. Polypeptiden binne langere, trochgeande en ûnfertakte peptideketten. Typysk wurde peptideketen mei net mear as 50 aminosoeren klassifisearre as peptiden om se te ûnderskieden fan aaiwiten. Alle peptide keatlingen, útsein cyclyske peptiden, hawwe in N-terminal (amino-terminal) en in C-terminal (carboxy-terminal) residu.
(2) Klassifikaasje fan Peptides
Klassifikaasje troch boarne
Endogene peptiden: synthesized troch it organisme sels en útfiere ferskate fysiologyske funksjes binnen it lichem. Neuropeptiden, dy't dielnimme oan sinjaal oerdracht en regeljouwing binnen it nervous systeem, ynklusyf endorphins en enkephalins, dy't hawwe analgesic en stimming-regulearjende effekten; hormoanpeptiden, lykas ynsuline, dy't krúsjaal binne foar it regulearjen fan bloedsûkerbalâns.
Eksogene peptiden: krigen fan iten of oare eksterne boarnen. Bygelyks kinne bepaalde fiedingsproteinen wurde hydrolysearre troch spijsverteringsenzymen om bioaktive peptiden te produsearjen, lykas molkepeptiden, dy't meardere fysiologyske funksjes hawwe, ynklusyf anty-oksidant en ymmúnmodulearjende effekten. Peptiden taret troch gemyske synteze as biotechnology falle ek ûnder eksogene peptiden en wurde faak brûkt yn medisynûntwikkeling en klinyske terapy.
Klassifikaasje troch Funksje
Antioxidant peptiden: Yn steat om frije radikalen yn it lichem op te heljen en skea oan sellen te ferminderjen dy't feroarsake is troch oksidative stress. Bygelyks, rice bran antioxidant peptiden hawwe bliken dien te ferbetterjen de aktiviteit fan antioxidant enzymen lykas catalase (CAT) en glutathione peroxidase (GSH-Px) yn de mitochondria fan hert en harsens weefsels fan D-galactose-induzearre âldere mûzen, ferminderjen it nivo fan mitochondrial DNA deletion mutaasjes yn it brein, en beskermje sellen.
Immune-modulearjende peptiden: Dizze regelje de ymmúnfunksje fan it lichem, ferbetterje of ûnderdrukke ymmúnreaksjes. Guon peptiden ôflaat fan marine-organismen kinne ymmúnsellen aktivearje, de kapasiteiten fan it lichem fan ymmúnferdigening ferbetterje, en helpe by it wjerstean fan patroanynfeksjes en tumorûntwikkeling.
Selsgroei-regulearjende peptiden: Dizze beynfloedzje sellulêre prosessen lykas proliferaasje, differinsjaasje en apoptose. Bygelyks, epidermale groeifaktor (EGF) befoarderet de proliferaasje en differinsjaasje fan epidermale sellen, en fersnelt wûne genêzen.
De rol fan peptiden yn sellulêre fergrizing
(1) Regeling fan mitochondriale funksje
Mitochondria spylje in wichtige rol yn sellulêre enerzjyproduksje en sinjaaltransduksje, en har dysfunksje is nau besibbe oan sellulêre fergrizing. Mitochondria-ôflaat peptiden (MDP's) lykas humanin en MOTS-c spylje wichtige regeljende rollen yn it sellulêre fergrizingsproses. Nei senescence feroarsake troch replikative útputting, doxorubicin, as wetterstofperoxide behanneling yn primêre minsklike fibroblasten, mitochondriale oantallen tanimme, mitochondrial respiratory levels stige, en humanin en MOTS-c nivo's ferheegje ek. Administraasje fan humanin en MOTS-c fergruttet matig mitochondriale respiraasje yn doxorubicin-induzearre senesinte sellen en regelet foar in part SASP-komponinten fia it JAK-paad, wat oanjout dat MDP's in wichtige rol spylje yn mitochondriale enerzjymetabolisme en SASP-produksje yn senescent sellen.
Ofbylding 2 Mitochondriale massa en enerzjy wurde feroare tidens doxorubicin-induzearre senescence. (A) Mitochondrial DNA (mtDNA) kopynûmer yn net-senescent (rustige) en senescent sellen. (B) Representative bylden fan Tom20 (grien; mitochondria) en Hoechst 33258 (blau; nucleus) immunostaining yn net-senescent (rustige) en senescent sellen. Skaalbalke, 20 μm. It gebiet fan Tom20-kleuring per sel waard mjitten mei ImageJ. (C) Sellulêre ATP-nivo's yn net-senescent (rustige) en senescent sellen. (D) Cellular soerstof konsumpsje taryf (OCR) yn net-senescent en senescent sellen. Basale respiraasje, reserve respiratory kapasiteit, en ATP-produksje wurde berekkene op basis fan 'e sekwinsjele gearstalde ynjeksje neffens de ynstruksjes fan de fabrikant. (E) De ekstrazellulêre acidification rate (ECAR) yn net-senescent (rêstige) en senescent sellen.
(2) Effekten op aging-relatearre sinjaalpaden
p53-p21 paad
It p53-protein is in wichtige regulator fan sellulêre senescence. As sellen bleatsteld wurde oan stressors lykas DNA-skea, wurdt p53 aktivearre, wat de ekspresje fan p21 feroarsaket, wat feroarsaket dat de selsyklus arresteare by de G1-faze, wat liedt ta sellulêre senescence. Bepaalde peptiden kinne de p53-p21-paad modulearje, en beynfloedzje dêrmei de fuortgong fan sellulêre senescence. Guon peptiden mei lytse molekulen kinne ynteraksje mei it p53-protein, har aktiviteit ynhibearje en dêrmei sellulêre senescence fertrage. Stúdzjes hawwe oantoand dat spesifike peptiden de ynteraksje tusken p53 en MDM2 kinne blokkearje (in proteïne dat p53 negatyf regulearret), it p53-proteïne stabilisearje en it op in passend nivo behâlde om te foarkommen fan oermjittige aktivearring dy't liedt ta sellulêre senescence.
Rb-E2F paad
It Rb-proteïne is in oar wichtich selsyklus-regulearjend proteïne dat bynt oan 'e E2F-transkripsjefaktor om de ekspresje fan selsyklus-relatearre genen te remmen. As it Rb-proteïne phosphorylearre en ynaktivearre wurdt, wurdt E2F frijlitten, wat selyngong yn 'e S-faze befoarderje foar DNA-replikaasje. Tidens sellulêre senescence liede feroaringen yn 'e Rb-E2F-paad ta selsyklusarrest. Bepaalde peptiden kinne sellulêre senescence regelje troch de phosphorylaasjetastân fan Rb-protein te modulearjen of E2F-aktiviteit te beynfloedzjen. Guon peptiden kinne Rb-proteinfosforylaasje ynhibearje, de stabiliteit fan it Rb-E2F-kompleks behâlde en dêrmei sellulêre senescence fertrage.
(III) Regeling fan SASP
SASP omfettet ûnder oaren ferskate cytokines, chemokines en proteasen. De útskieding dêrfan beynfloedet net allinich it mikroomjouwing fan senesinte sellen sels, mar beynfloedet ek omlizzende weefsels en sellen, it befoarderjen fan inflammatoare reaksjes en weefsel senescence. Guon peptiden kinne SASP-produksje regelje en har skealike effekten ferminderje. Bepaalde plant-ôflaat peptiden binne ek fûn om SASP te regeljen troch de aktivearring fan spesifike sinjaalpaden te ynhiberjen en de ekspresje fan SASP-relatearre faktoaren te ferminderjen.
Applikaasjes fan peptiden yn it fertrage fan sellulêre fergrizing
(1) Applikaasjes yn Skincare Products
Mei tanimmende publike soargen oer hûdfergrizing, hawwe peptiden wiidferspraat tapassing fûn yn 'e hûdsoarchsektor. Bygelyks, guon hûdfersoargingsprodukten dy't peptiden befetsje beweare anty-rimpel- en hûdferstevigende effekten te hawwen. Undersyk jout oan dat bepaalde peptiden de kollagensynteze kinne befoarderje en de elastisiteit fan 'e hûd ferbetterje. Peptiden kinne ek metabolisme fan hûdsellen regelje, de funksje fan hûdbarriêre ferbetterje, skea oan hûdsellen ferminderje feroarsake troch eksterne faktoaren lykas UV-strieling, en it ferâlderingsproses fan 'e hûd fertrage.
Ofbylding 3 Fergrizing yn jongere oant âldere hûd.
(2) Applikaasjes yn Drug Development
Behanneling fan neurodegenerative sykten
Peptide-medisynûntwikkeling hat grutte belofte foar it oanpakken fan neuronale fergrizing yn neurodegenerative sykten. Peptiden dy't yntrazellulêre sinjaalpaden regelje, neuronale oerlibjen befoarderje en reparaasje fasilitearje binne ûntwikkele foar de behanneling fan 'e sykte fan Alzheimer en de sykte fan Parkinson. Bepaalde peptiden kinne de aggregaasje fan abnormale aaiwiten binnen neuroanen remme, neuroinflammaasje ferminderje, en neuronale fergrizing en dea fertrage. In peptide neamd AC-5216 kin de aggregaasje fan β-amyloïde aaiwiten remme en kognitive funksje ferbetterje yn modelmûzen fan Alzheimer's sykte.
Behanneling fan kardiovaskulêre sykten
By de behanneling fan kardiovaskulêre sykten kinne peptide-medisinen rjochtsje op patologyske prosessen lykas vaskulêre endotheliale selfergrizing en myokardiale selfergrizing. Beskate vasoaktive peptiden kinne bygelyks vaskulêre toan en funksje fan endotheliale sellen regelje, de fergrizingstatus fan vaskulêre endotheliale sellen ferbetterje en it risiko fan kardiovaskulêre sykten ferminderje. Guon peptiden kinne ek de reparaasje en regeneraasje fan myokardiale sellen befoarderje, en biede potensjele tapassingen yn 'e behanneling fan betingsten lykas myokardiale infarkt.
Konklúzje
Selsveroudering, as in kompleks biologysk proses, beynfloedet de sûnens en fergrizingsproses fan it lichem. Peptiden, as in wichtige klasse fan bioaktive molekulen, spylje meardere rollen by it regeljen fan selfergrizing. Troch it regulearjen fan mitochondriale funksje, yngripen yn fergrizing-relatearre sinjaalpaden, en modulearjen fan SASP, demonstrearje peptiden de mooglikheid om selfergrizing te fertrage.
Boarnen
[1] Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Peptides [M] // Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Biofysyske skiekunde: techniken en applikaasjes. Cham: Springer Nature Switserlân, 2023: 129-141.
[2] He X, Wan F, Su W, et al. Undersyk foarútgong oer Skin Aging en aktive yngrediïnten [J]. Molecules, 2023,28(14},ARTIKELNUMMER = {5556).DOI:10.3390/molecules28145556.
[3] Altay Benetti A, Tarbox T, Benetti C. Aktuele ynsjoch yn 'e formulearring en levering fan therapeutyske en kosmetyske aginten foar aging fan hûd [J]. Cosmetics, 2023,10(2},ARTIKELNUMMER = {54).DOI:10.3390/cosmetics10020054.
[4] Wong P F. Editorial: Cellular Senescence: oarsaken, gefolgen en terapeutyske mooglikheden [J]. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022,10:884910.DOI:10.3389/fcell.2022.884910.
[5] Zonari A, Brace LE, Al-Katib K, et al. Senotherapeutysk peptide ferleget de biologyske leeftyd fan 'e hûd en ferbetteret markers foar hûdsûnens [J]. Biorxiv, 2020. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226263850.
[6] Kim SJ, Mehta HH, Wan J, et al. Mitochondriale peptiden modulearje mitochondriale funksje tidens sellulêre senescence [J]. Aging (Albany Ny), 2018,10(6):1239-1256.DOI:10.18632/aging.101463.
[7] Garrido AM, Bennett M. Assessment en gefolgen fan sel senescence yn atherosklerose [J]. Aktuele miening yn Lipidology, 2016,27(5):431-438.DOI:10.1097/MOL.00000000000000327.
