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1किट（10 शीशियाँ）
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▎ किसपेप्टिन संरचना
स्रोत: पबकेम |
अनुक्रम:GTSLSPPPESSGSRQQPGLSAPHSRQIPAPQGAVLVQREKDLPNYNWNSFGLRF आण्विक सूत्र: सी 258एच 401एन 79ओ78 आणविक भार: 5857 ग्राम/मोल पबकेम सीआईडी：71306396 समानार्थक शब्द: प्रोटीन KISS-1；Kisspeptins |
▎ किसपेप्टिन अनुसंधान
किसपेप्टिन की शोध पृष्ठभूमि क्या है?
20वीं सदी के अंत में, ट्यूमर मेटास्टेसिस सप्रेसर जीन पर शोध में प्रगति के साथ, वैज्ञानिकों ने 1996 में संशोधित सबट्रैक्टिव हाइब्रिडाइजेशन का उपयोग करके मेलेनोमा कोशिकाओं में KiSS-1 जीन की खोज की। 1999 में, चूहे G प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर GPR54 की पहचान की गई, और 2001 में, अध्ययनों ने पुष्टि की कि KiSS-1 जीन का उत्पाद GPR54 के लिए अंतर्जात लिगैंड है, जिसे किसपेप्टिन नाम दिया गया है। शुरुआत में अपने ट्यूमर मेटास्टेसिस-दमनकारी गुणों के लिए विख्यात, यह न्यूरोपेप्टाइड बाद में हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-गोनैडल अक्ष के एक प्रमुख अपस्ट्रीम नियामक तत्व के रूप में कार्य करता पाया गया, जो कशेरुक प्रजनन विकास के न्यूरोएंडोक्राइन विनियमन में मुख्य भूमिका निभाता है। यह कई शारीरिक प्रक्रियाओं जैसे प्रजनन व्यवहार, मनोदशा विनियमन, विकास चयापचय और भोजन व्यवहार में भी भाग लेता है। किसपेप्टिन की खोज और कार्यात्मक अनुसंधान न्यूरोएंडोक्राइन नियामक तंत्र की खोज और संबंधित बीमारियों के इलाज के लिए एक महत्वपूर्ण सैद्धांतिक आधार प्रदान करते हैं।
किसपेप्टिन की क्रिया का तंत्र क्या है?
प्रजनन नियामक तंत्र
हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-गोनैडल (एचपीजी) अक्ष का विनियमन: किसपेप्टिन प्रजनन विनियमन में एक केंद्रीय भूमिका निभाता है, मुख्य रूप से एचपीजी अक्ष के मॉड्यूलेशन के माध्यम से। स्तनधारियों में, किसपेप्टिन गोनैडोट्रोपिन-रिलीजिंग हार्मोन (जीएनआरएच) के स्राव को उत्तेजित करता है। विशेष रूप से, किसपेप्टिन अपने रिसेप्टर GPR54 के माध्यम से G प्रोटीन-युग्मित तंत्र के माध्यम से GnRH कोशिकाओं के स्पंदनात्मक स्राव को सक्रिय करता है। उदाहरण के लिए, यौवन की शुरुआत के दौरान, हाइपोथैलेमिक किसपेप्टिन न्यूरॉन्स की बढ़ी हुई गतिविधि जीएनआरएच स्राव को बढ़ावा देती है, जो बदले में पिट्यूटरी ग्रंथि को गोनैडोट्रोपिन (जैसे कूप-उत्तेजक हार्मोन एफएसएच और ल्यूटिनाइजिंग हार्मोन एलएच) स्रावित करने के लिए उत्तेजित करती है। ये हार्मोन गोनैडल विकास और सेक्स हार्मोन स्राव को बढ़ावा देने के लिए गोनाड पर कार्य करते हैं, जिससे यौवन विकास शुरू होता है [1] .
गोनाड्स पर प्रत्यक्ष प्रभाव: एचपीजी अक्ष के माध्यम से प्रजनन के अप्रत्यक्ष विनियमन के अलावा, किसपेप्टिन का गोनाड्स पर भी सीधा प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, एनेस्ट्रस टैन भेड़ के अंडाणु पर अध्ययन से पता चला है कि किसपेप्टिन टैन भेड़ के अंडाणु की इन विट्रो परिपक्वता दर में काफी सुधार करता है और जीन अभिव्यक्ति को बढ़ाकर अंडाणु परिपक्वता को बढ़ावा देता है। इससे पता चलता है कि किसपेप्टिन गोनाड में कूपिक विकास को विनियमित करने में सीधे भाग ले सकता है।
किसपेप्टिन की क्रिया का तंत्र क्या है?
अन्य न्यूरोपेप्टाइड्स के साथ सहभागिता: हाइपोथैलेमिक आर्कुएट न्यूक्लियस में, किसपेप्टिन न्यूरॉन्स का एक वर्ग होता है जो ग्लूटामेट, न्यूरोकिनिन बी (एनकेबी), और डायनोर्फिन (डीएन) को सह-व्यक्त करता है। ये न्यूरॉन्स स्पंदनशील हार्मोन स्राव को संचालित करने के लिए रुक-रुक कर समकालिक गतिविधि प्रदर्शित करते हैं [2] । मादा चूहों में अध्ययन से पता चला है कि ARN^{KISS} न्यूरॉन्स का सहज सिंक्रनाइज़ेशन अत्यधिक AMPA रिसेप्टर्स और न्यूरोकिनिन बी ट्रांसमिशन के माध्यम से ग्लूटामेट ट्रांसमिशन पर निर्भर करता है, जबकि NMDA रिसेप्टर्स और κ-opioid रिसेप्टर्स के निषेध का सिंक्रोनाइज़ेशन दर पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है [3] । नर चूहों में, ARN^{KISS} न्यूरॉन्स का सिंक्रनाइज़ेशन आबादी के भीतर लगभग यादृच्छिक विस्फोट नेटवर्क गतिविधि से उत्पन्न होता है, जो गंभीर रूप से स्थानीय ग्लूटामेट-एएमपीए सिग्नलिंग पर निर्भर करता है, न्यूरोकिनिन बी ग्लूटामेट-प्रेरित सिंक्रनाइज़ेशन को बढ़ाता है, जबकि नेटवर्क के भीतर डायनोर्फिन-κ-ओपियोइड टोन सिंक्रनाइज़ेशन शुरुआत के लिए एक गेटिंग तंत्र के रूप में कार्य करता है। यह न्यूरोएंडोक्राइन विनियमन में किसपेप्टिन न्यूरॉन्स और अन्य न्यूरोपेप्टाइड्स के बीच जटिल इंटरैक्शन नेटवर्क को इंगित करता है, जो सामूहिक रूप से स्पंदनशील हार्मोन स्राव को नियंत्रित करता है [2].
चित्र 1 हिस्टोग्राम उन परीक्षणों का प्रतिशत दिखा रहा है जिनमें अस्थिर परिस्थितियों में मस्तिष्क के टुकड़े में एआरएन^{किस} न्यूरॉन्स के बीच संयोगवश कैल्शियम की घटनाएं हुईं और सीएनक्यूएक्स या न्यूरोकिनिन रिसेप्टर (एनकेआर) प्रतिपक्षी की अनुपस्थिति और उपस्थिति में एकल न्यूरॉन की कम आवृत्ति और उच्च आवृत्ति उत्तेजना के बाद।
स्रोत: पबमेड [3].
चयापचय रोगों के उपचार में किसपेप्टिन पर नैदानिक अनुसंधान की प्रगति क्या है?
किसपेप्टिन और टाइप 2 मेटाबॉलिज्म मेलिटस (T2DM)
ग्लूकोज चयापचय का विनियमन: T2DM की प्रमुख विशेषताओं में इंसुलिन प्रतिरोध, अपर्याप्त इंसुलिन स्राव और ऊंचा रक्त ग्लूकोज शामिल हैं। अध्ययनों से पता चलता है कि किसपेप्टिन कई मार्गों से ग्लूकोज चयापचय को नियंत्रित कर सकता है। एक ओर, किसपेप्टिन इंसुलिन संवेदनशीलता को प्रभावित कर सकता है; दूसरी ओर, यह इंसुलिन स्राव को प्रभावित करने के लिए अग्नाशयी आइलेट β-सेल फ़ंक्शन पर कार्य कर सकता है।
किसपेप्टिन और मोटापा
ऊर्जा संतुलन और भोजन सेवन का विनियमन: अत्यधिक ऊर्जा सेवन और कम ऊर्जा व्यय के कारण मोटापा अक्सर ऊर्जा असंतुलन से जुड़ा होता है। किसपेप्टिन केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में ऊर्जा संतुलन और भोजन व्यवहार को नियंत्रित करता है। किसपेप्टिन की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति जानवरों में भोजन का सेवन कम कर सकती है, जबकि घटी हुई अभिव्यक्ति इसे बढ़ा सकती है, यह दर्शाता है कि किसपेप्टिन मोटापे के रोगजनन में ऊर्जा सेवन के प्रमुख नियामक के रूप में कार्य करता है।
किसपेप्टिन और गैर-अल्कोहलिक फैटी लीवर रोग (एनएएफएलडी)
हेपेटिक चयापचय पर प्रभाव: एनएएफएलडी एक यकृत रोग है जो इंसुलिन प्रतिरोध और चयापचय सिंड्रोम से निकटता से जुड़ा हुआ है, जो अत्यधिक यकृत वसा जमाव की विशेषता है। किसपेप्टिन यकृत चयापचय नियमन में भाग लेता है। पशु प्रयोगों में, किसपेप्टिन हस्तक्षेप को लिपिड चयापचय, सूजन प्रतिक्रियाओं और यकृत में ऑक्सीडेटिव तनाव को बदलने के लिए दिखाया गया है। यह फैटी एसिड संश्लेषण और टूटने में शामिल प्रमुख एंजाइमों की गतिविधि को विनियमित करके हेपेटिक वसा संचय को कम कर सकता है। इसके अतिरिक्त, किसपेप्टिन सूजन को कम करने और एनएएफएलडी की प्रगति को धीमा करने के लिए हेपेटिक सूजन सिग्नलिंग मार्गों को नियंत्रित कर सकता है।
किसपेप्टिन और पॉलीसिस्टिक ओवरी सिंड्रोम (पीसीओएस)
प्रजनन एंडोक्राइनोलॉजी और मेटाबॉलिज्म का दोहरा विनियमन: पीसीओएस एक सामान्य अंतःस्रावी और चयापचय संबंधी विकार है, जो अधिकांश रोगियों में प्रजनन अंतःस्रावी असामान्यताओं और ग्लूकोज-लिपिड चयापचय विकारों दोनों की विशेषता है। पीसीओएस रोगजनन में किसपेप्टिन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। केंद्रीय रूप से, यह पीसीओएस रोगियों में प्रजनन एंडोक्रिनोलॉजी को प्रभावित करने के लिए हाइपोथैलेमिक-पिट्यूटरी-गोनैडल अक्ष को नियंत्रित करता है। इस बीच, यह इंसुलिन, लेप्टिन और एडिपोनेक्टिन से जुड़ी चयापचय प्रक्रियाओं में भाग लेता है, यह सुझाव देता है कि यह पीसीओएस में चयापचय संबंधी शिथिलता का एक प्रमुख कारक है।
किसपेप्टिन के अनुप्रयोग क्या हैं?
प्रजनन प्रणाली विकारों का उपचार
असामान्य यौवन विकास: किसपेप्टिन यौवन की शुरुआत के लिए महत्वपूर्ण है। अध्ययनों से पता चलता है कि किसपेप्टिन-जीपीआर54 प्रणाली में उत्परिवर्तन से विलंबित यौवन या हाइपोगोनाडिज्म हो सकता है। किसपेप्टिन का बहिर्जात प्रशासन जीएनआरएच और गोनैडोट्रोपिन स्राव को बढ़ावा देने के लिए एचपीजी अक्ष को उत्तेजित कर सकता है, जिससे यौवन विकास विकारों के इलाज का वादा किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, किसपेप्टिन सिग्नलिंग दोष के कारण हाइपोगोनाडिज्म वाले रोगियों में, किसपेप्टिन या इसके एनालॉग्स के साथ पूरक सामान्य यौवन विकास को बहाल कर सकता है [4, 5].
ओव्यूलेशन विकार: महिला प्रजनन प्रणाली में, किसपेप्टिन मासिक धर्म चक्र और ओव्यूलेशन को नियंत्रित करता है। इसमें पीसीओएस जैसे ओव्यूलेशन विकारों के लिए संभावित चिकित्सीय मूल्य है। GnRH स्पंदनशील स्राव को विनियमित करके, किसपेप्टिन कूपिक विकास और ओव्यूलेशन में सुधार के लिए गोनैडोट्रोपिन रिलीज को नियंत्रित कर सकता है। नैदानिक अध्ययनों से पता चलता है कि किस्पेप्टिन कुछ ओव्यूलेशन विकार वाले रोगियों में अधिक शारीरिक गोनाडोट्रोपिन स्राव पैटर्न को प्रेरित करता है, जिससे ओव्यूलेशन की सफलता दर बढ़ जाती है [5, 6].
कार्यात्मक हाइपोथैलेमिक एमेनोरिया (एफएचए): एफएचए हाइपोथैलेमस में असामान्य जीएनआरएच पल्सटाइल स्राव के कारण होता है। जीएनआरएच के अपस्ट्रीम नियामक के रूप में, किसपेप्टिन एफएचए उपचार के लिए महत्वपूर्ण है। अध्ययनों से पता चलता है कि एफएचए रोगियों को किसपेप्टिन-54 का प्रशासन प्रभावी ढंग से गोनाडोट्रोपिन (एफएसएच, एलएच) स्राव को उत्तेजित करता है, जो मासिक धर्म चक्र और प्रजनन क्षमता को बहाल करने का वादा करता है। यह एफएचए उपचार के लिए नई रणनीतियाँ प्रदान करता है [6].
मेटाबोलिक रोगों का उपचार
गैर-अल्कोहलिक फैटी लीवर रोग (एनएएफएलडी): हाल के अध्ययनों से पता चला है कि किसपेप्टिन 1 रिसेप्टर (केआईएसएस1आर) सिग्नलिंग मार्ग को सक्रिय करने से एनएएफएलडी पर चिकित्सीय प्रभाव पड़ता है। उच्च वसा वाले आहार-आधारित माउस मॉडल में, हेपेटिक Kiss1r का नॉकआउट हेपेटिक स्टीटोसिस को बढ़ा देता है, जबकि बढ़ी हुई KISS1R उत्तेजना जंगली प्रकार के चूहों को स्टीटोसिस से बचाती है और आहार-प्रेरित गैर-अल्कोहल स्टीटोहेपेटाइटिस (NASH) चूहों में हेपेटिक फाइब्रोसिस को कम करती है। यंत्रवत अध्ययनों से पता चलता है कि हेपेटिक KISS1R सिग्नलिंग लिपोजेनेसिस को कम करने के लिए एक प्रमुख ऊर्जा नियामक अणु, एएमपीके को सक्रिय करके एनएएफएलडी प्रगति में सुधार करता है। इसके अतिरिक्त, एनएएफएलडी रोगियों और उच्च वसा वाले आहार खाने वाले चूहों में हेपेटिक KISS1/KISS1R अभिव्यक्ति और प्लाज्मा किसपेप्टिन का स्तर ट्राइग्लिसराइड संश्लेषण को कम करने के लिए एक प्रतिपूरक तंत्र का सुझाव देता है, जिससे KISS1R NASH उपचार के लिए एक आशाजनक नया लक्ष्य बन जाता है [7].
ऑस्टियोपोरोसिस उपचार: ऑस्टियोपोरोसिस एक सामान्य चयापचय हड्डी रोग है जहां प्रजनन हार्मोन हड्डियों के विकास और द्रव्यमान के रखरखाव में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अध्ययनों से पता चलता है कि किसपेप्टिन ऑस्टियोब्लास्ट भेदभाव को उत्तेजित करता है और ऑस्टियोक्लास्ट को रोकता है, जो ऑस्टियोपोरोसिस उपचार के लिए नैदानिक क्षमता प्रदान करता है। तंत्र में हड्डी के निर्माण को बढ़ावा देने, हड्डी के पुनर्वसन को रोकने, हड्डी के घनत्व को बढ़ाने और ऑस्टियोपोरोसिस रोगियों में कंकाल के स्वास्थ्य में सुधार करने के लिए हड्डी के चयापचय-संबंधी सिग्नलिंग मार्गों, जैसे Wnt पाथवे और RANKL-OPG प्रणाली को विनियमित करना शामिल हो सकता है।
निष्कर्ष
यद्यपि चयापचय रोग के उपचार में किसपेप्टिन पर नैदानिक अनुसंधान ने प्रगति की है, इसके प्रभावों में ग्लूकोज चयापचय, ऊर्जा संतुलन, यकृत चयापचय और प्रजनन एंडोक्रिनोलॉजी और चयापचय के दोहरे विनियमन सहित कई पहलू शामिल हैं।
लेखक के बारे में
उपर्युक्त सभी सामग्री कोसर पेप्टाइड्स द्वारा शोधित, संपादित और संकलित की गई हैं।
वैज्ञानिक जर्नल लेखक
गुज़मैन, एस चिकित्सा और जीवन विज्ञान के क्षेत्र में एक प्रतिष्ठित विद्वान हैं, जो रटगर्स यूनिवर्सिटी सिस्टम, चाइल्ड हेल्थ इंस्टीट्यूट ऑफ न्यू जर्सी और सिटी यूनिवर्सिटी ऑफ न्यूयॉर्क (CUNY) सिस्टम जैसे कई प्रतिष्ठित संस्थानों से संबद्ध हैं। उनका शोध गैस्ट्रोएंटरोलॉजी और हेपेटोलॉजी, सेल बायोलॉजी, रिप्रोडक्टिव बायोलॉजी और प्रसूति एवं स्त्री रोग पर केंद्रित है। चिकित्सा के सैद्धांतिक और नैदानिक पहलुओं को आगे बढ़ाने के लिए ये अनुसंधान क्षेत्र बहुत महत्वपूर्ण हैं, जो उनकी पेशेवर विशेषज्ञता और चिकित्सा अनुसंधान में व्यापक प्रभाव को दर्शाते हैं। गुज़मैन, एस को उद्धरण के संदर्भ में सूचीबद्ध किया गया है [7]।
