एमओटीएस-सी 40 मि.ग्रा

▎ एमओटीएस-सी संरचना

▎ MOTs-C रिसर्च

MOTs-C की शोध पृष्ठभूमि क्या है?

माइटोकॉन्ड्रिया, कोशिकाओं के 'पावरहाउस' के रूप में कार्य करते हुए, सेलुलर होमियोस्टैसिस को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया और नाभिक के बीच संचार तंत्र लंबे समय से वैज्ञानिक अनुसंधान का केंद्र रहा है। माइटोकॉन्ड्रिया में एक स्वतंत्र जीनोम होता है। क्लासिक 37 जीनों से परे, हाल के अध्ययनों से पता चला है कि माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए जैविक रूप से सक्रिय छोटे पेप्टाइड्स को भी एनकोड करता है, जिनमें से एक माइटोकॉन्ड्रियल-व्युत्पन्न पेप्टाइड एमओटीएस-सी है, जो माइटोकॉन्ड्रियल 12 एस आरआरएनए क्षेत्र द्वारा एन्कोड किया गया है। यह खोज माइटोकॉन्ड्रियल आनुवंशिकी के दायरे को महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित करती है, जो माइटोकॉन्ड्रियल-परमाणु संचार और चयापचय विनियमन जैसी महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रियाओं को स्पष्ट करने के लिए एक नया परिप्रेक्ष्य प्रदान करती है।

वर्तमान में, चयापचय और क्रोनिक हेपेटाइटिस बी जैसी कई चुनौतीपूर्ण बीमारियों के उपचार में महत्वपूर्ण बाधाओं का सामना करना पड़ता है। ग्लूकोज चयापचय को बढ़ाने जैसे कंकाल की मांसपेशियों के चयापचय विनियमन में एमओटी-सी की प्रमुख भूमिका चयापचय संबंधी विकारों के इलाज में इसकी क्षमता का सुझाव देती है। इसके अलावा, विभिन्न रोग प्रक्रियाओं में देखे गए असामान्य एमओटी-सी स्तरों ने शोधकर्ताओं को रोग की शुरुआत, प्रगति और उपचार में इसकी भूमिका की जांच करने के लिए प्रेरित किया है, और इन कठिन परिस्थितियों पर काबू पाने के लिए नए रास्ते तलाशे हैं।

एमओटीएस-सी के लिए कार्रवाई का तंत्र क्या है?

मधुमेह से संबंधित सिग्नलिंग मार्गों को विनियमित करना

AICAR-AMPK सिग्नलिंग पाथवे को सक्रिय करना: MOTs-C इंट्रासेल्युलर फोलेट-मेथिओनिन चक्र को बाधित करके AICAR-AMPK सिग्नलिंग पाथवे को सक्रिय करता है। सक्रिय एएमपीके सेलुलर ऊर्जा चयापचय को नियंत्रित करता है, जैसे ग्लूकोज अवशोषण और फैटी एसिड ऑक्सीकरण को बढ़ावा देना। ग्लूकोज चयापचय में, यह कोशिका झिल्ली में ग्लूकोज ट्रांसपोर्टर GLUT4 के स्थानांतरण को बढ़ाता है, जिससे सेलुलर ग्लूकोज ग्रहण क्षमता में वृद्धि होती है, इंसुलिन प्रतिरोध में सुधार होता है, और टाइप 2 चयापचय जैसे चयापचय रोगों की रोकथाम और उपचार में सहायता मिलती है ^[1].

अन्य मार्गों पर प्रभाव: एएमपीके मार्ग से परे, एमओटीएस-सी एकेटी मार्ग, ऑक्सीडेटिव तनाव मार्ग और सूजन-संबंधी मार्गों पर भी कार्य करता है। AKT मार्ग के संबंध में, यह मार्ग की गतिविधि को विनियमित करके विकास, प्रसार और अस्तित्व जैसी सेलुलर प्रक्रियाओं को प्रभावित कर सकता है। ऑक्सीडेटिव तनाव मार्ग में, MOTs-C इंट्रासेल्युलर ऑक्सीडेटिव तनाव के स्तर को कम करता है, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) के उत्पादन को कम करता है, और कोशिकाओं को ऑक्सीडेटिव क्षति से बचाता है। सूजन से संबंधित मार्गों में, यह सूजन मध्यस्थों की रिहाई को रोकता है और सूजन प्रतिक्रियाओं को कम करता है। उदाहरण के लिए, सूजन संबंधी दर्द मॉडल में, MOTs-C रीढ़ की हड्डी के पृष्ठीय सींग में सूजन मध्यस्थ रिलीज को कम कर देता है, जिससे दर्द के लक्षणों में सुधार होता है ^[2].

चित्र 1 एमओटीएस-सी के प्राथमिक शारीरिक कार्यों में इंसुलिन प्रतिरोध को कम करना, मोटापे को रोकना, मांसपेशियों के कार्य में सुधार करना, हड्डियों के चयापचय को बढ़ावा देना, प्रतिरक्षा विनियमन को बढ़ाना और उम्र बढ़ने में देरी करना शामिल है ^[1].

जीन अभिव्यक्ति का विनियमन

परमाणु जीन अभिव्यक्ति विनियमन: जब कोशिकाएं ग्लूकोज प्रतिबंध और ऑक्सीडेटिव तनाव जैसे चयापचय तनाव का सामना करती हैं, तो एमओटीएस-सी सीधे अनुकूली परमाणु जीन अभिव्यक्ति को विनियमित करने के लिए नाभिक में स्थानांतरित हो जाता है, जिससे इंट्रासेल्युलर होमोस्टैसिस को बढ़ावा मिलता है। उदाहरण के लिए, MOTs-C GLUT4, STAT3 और IL-10 जैसे चयापचय-संबंधी जीन की अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है, जो ग्लूकोज चयापचय और प्रतिरक्षा विनियमन सहित शारीरिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करता है। बढ़ी हुई GLUT4 अभिव्यक्ति सेलुलर ग्लूकोज ग्रहण को बढ़ाती है; STAT3 कोशिका प्रसार, विभेदन और प्रतिरक्षा विनियमन में भाग लेता है; आईएल-10, एक सूजनरोधी साइटोकिन, इसकी अभिव्यक्ति बढ़ने पर सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं को कम कर देता है ^[1,3].

ऊर्जा मधुमेह को बढ़ाना

उन्नत ग्लाइकोलाइसिस: विभिन्न रोग मॉडलों में, जैसे कि कार्डियोपल्मोनरी बाईपास (सीपीबी) से प्रेरित फेफड़े के इस्किमिया-रीपरफ्यूजन चोट (एलआईआरआई) मॉडल में, एमओटीएस-सी प्रीट्रीटमेंट फुफ्फुसीय माइक्रोवास्कुलर एंडोथेलियल कोशिकाओं (पीएमवीईसी) में ग्लाइकोलाइटिक प्रवाह को बढ़ाता है। यह सेलुलर ऊर्जा होमोस्टैसिस को बहाल करके और प्रमुख ग्लाइकोलाइटिक एंजाइम पीएफकेएफबी3 को अपग्रेड करके लिपिड पेरोक्सीडेशन को कम करके एलआईआरआई चोट को कम करता है। यह दर्शाता है कि MOTs-C तनाव के तहत कोशिकाओं के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करने के लिए ग्लाइकोलाइटिक मार्ग को नियंत्रित करता है, जिससे सामान्य सेलुलर फ़ंक्शन बनाए रखा जाता है ^[4].

सेलुलर सुरक्षा प्रभाव

माइटोकॉन्ड्रियल क्षति का शमन: विकिरण न्यूमोनिटिस (आरपी) मॉडल में, एमओटीएस-सी ने वायुकोशीय उपकला कोशिका एपोप्टोसिस और माइटोकॉन्ड्रियल क्षति को उलटते हुए फेफड़ों के ऊतकों की चोट, सूजन और ऑक्सीडेटिव तनाव को काफी कम कर दिया। इस तंत्र में परमाणु कारक E2-संबंधित कारक 2 (Nrf2) के स्तर को बढ़ाना और इसके परमाणु स्थानांतरण को बढ़ावा देना शामिल है। Nrf2 माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन की सुरक्षा करते हुए एंटीऑक्सिडेंट और सेल-सुरक्षात्मक जीन की एक श्रृंखला को सक्रिय करता है। यह दर्शाता है कि MOTs-C माइटोकॉन्ड्रिया को संरक्षित करके और एपोप्टोसिस को कम करके क्षतिग्रस्त ऊतकों की रक्षा करता है ^[5].

अन्य कोशिकाओं की सुरक्षा: डचेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी (डीएमडी) पर अध्ययन में, एमओटीएस-सी में आंतरिक मांसपेशी-लक्षित गुण पाए गए। यह डायस्ट्रोफिक मांसपेशियों में ग्लाइकोलाइटिक फ्लक्स और ऊर्जा उत्पादन क्षमता को बढ़ाता है, जिससे मांसपेशियों के कार्य में सुधार होता है। इसके अलावा, सूजन संबंधी दर्द मॉडल में, केंद्रीय या परिधीय रूप से प्रशासित MOTs-C सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं और न्यूरोनल हाइपरेन्क्विटेबिलिटी को दबाकर दर्द की अतिसंवेदनशीलता को कम करता है, न्यूरोप्रोटेक्टिव प्रभाव प्रदान करता है ^[2,6].

एमओटीएस-सी के अनुप्रयोग क्या हैं?

मेटाबोलिक विकारों का उपचार:

इंसुलिन प्रतिरोध में सुधार और चयापचय को रोकना: MOTs-C इंसुलिन प्रतिरोध को बढ़ाता है, जो टाइप 2 चयापचय को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है। टाइप 2 चयापचय की शुरुआत में इंसुलिन प्रतिरोध एक महत्वपूर्ण कारक है। MOTs-C AICAR-AMPK सिग्नलिंग मार्ग को सक्रिय करके और इंट्रासेल्युलर फोलेट-मेथिओनिन चक्र को विनियमित करके इंसुलिन संवेदनशीलता में सुधार कर सकता है। गाओ वाई के शोध से संकेत मिलता है कि यह कंकाल की मांसपेशियों में ग्लूकोज के अवशोषण और उपयोग को बढ़ावा देता है, कोशिकाओं में अतिरिक्त ग्लूकोज अवशोषण मार्ग खोलने के समान है, जिससे रक्त ग्लूकोज का स्तर कम होता है ^[1].

लिपिड चयापचय को विनियमित करना और मोटापे से लड़ना: लिपिड चयापचय के संबंध में, MOTs-C भूरे वसा थर्मोजेनेसिस को बढ़ाता है और सफेद वसा के भूरे होने को बढ़ावा देता है। भूरी वसा थर्मोजेनेसिस के माध्यम से ऊर्जा की खपत करती है, जबकि सफेद वसा का भूरा होना ऊर्जा-भंडारण करने वाली सफेद वसा को ऊर्जा-खपत करने वाली भूरी वसा में बदलने का प्रतीक है। यह प्रक्रिया शरीर को ठंड के अनुकूल बनाने में सहायता करती है और इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह मोटापे और लिपिड चयापचय संबंधी विकारों को रोकती है, मोटापे की रोकथाम और उपचार के लिए नई अंतर्दृष्टि प्रदान करती है ^[1].

मांसपेशियों से संबंधित रोगों की रोकथाम और उपचार:

मांसपेशी विभेदन को बढ़ावा देना: इन विट्रो अध्ययनों से पता चलता है कि जंगली प्रकार के MOTs-C पेप्टाइड मानव (LHCN-M2) और माउस (C2C12) मांसपेशी पूर्वज कोशिकाओं में मायोट्यूबुलर गठन को बढ़ाते हैं, जबकि Y8F उत्परिवर्ती पेप्टाइड में इस प्रभाव का अभाव है। आगे के अध्ययनों से पता चला कि MOTs-C IL-6/Janus Kinase/सिग्नल ट्रांसड्यूसर और ट्रांसक्रिप्शन 3 (STAT3) पाथवे के एक्टिवेटर के साथ बातचीत करके मायोट्यूबुलोजेनेसिस को बढ़ाता है, जिससे STAT3 ट्रांसक्रिप्शनल गतिविधि कम हो जाती है ^[7].

मांसपेशी शोष की रोकथाम: प्लाज्मा एमओटीएस-सी स्तर नकारात्मक रूप से मायोस्टैटिन स्तर से संबंधित होता है। MOTs-C विभेदित C2C12 कोशिकाओं में पामिटेट-प्रेरित मायोट्यूब शोष को रोकता है और आहार-प्रेरित मोटे चूहों में प्लाज्मा मायोस्टैटिन स्तर को कम करता है। यह AKT फॉस्फोराइलेशन को बढ़ाकर मांसपेशी शोष को रोकता है, FOXO1 की गतिविधि को रोकता है - मायोस्टैटिन और अन्य मांसपेशी-शोष जीन का एक अपस्ट्रीम ट्रांसक्रिप्शन कारक - जबकि mTORC2 और PTEN गतिविधि को विनियमित करता है और PTEN को दबाने के लिए CK2 गतिविधि को बढ़ाता है ^[8].

बुढ़ापा रोधी प्रभाव: एमओटीएस-सी अभिव्यक्ति परिवर्तन उम्र बढ़ने से निकटता से जुड़े हुए हैं, और यह बुढ़ापा रोधी गुण प्रदर्शित करता है। यह कई तंत्रों के माध्यम से हासिल किया जाता है, जिसमें ग्लूकोज और लिपिड चयापचय में सुधार, सेलुलर माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन को बढ़ाना और प्रणालीगत पुरानी सूजन को कम करना शामिल है। गाओ वाई एट अल द्वारा अनुसंधान। इंगित करता है कि बेहतर चयापचय कोशिकाओं को अधिक प्रचुर और स्थिर ऊर्जा आपूर्ति प्रदान करता है। माइटोकॉन्ड्रियल फ़ंक्शन को बढ़ाना कोशिका के 'ऊर्जा कारखाने' को अपग्रेड करने के समान है, जबकि सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं को कम करने से कोशिकाओं को सूजन संबंधी क्षति कम हो जाती है ^[1].

निष्कर्ष

माइटोकॉन्ड्रियल-व्युत्पन्न पेप्टाइड के रूप में, एमओटीएस-सी ग्लूकोज और लिपिड चयापचय को विनियमित करने, सफेद से भूरे रंग के वसा रूपांतरण को बढ़ावा देने और इंसुलिन प्रतिरोध और मोटापे में सुधार करने के लिए एएमपीके जैसे सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय करता है, जो चयापचय संबंधी विकारों के लिए नए चिकित्सीय दिशानिर्देश प्रदान करता है। यह ऑस्टियोब्लास्ट भेदभाव को बढ़ाता है, ऑस्टियोक्लास्ट गठन को दबाता है, हड्डी के चयापचय को संतुलित करता है, और कंकाल स्वास्थ्य रखरखाव का समर्थन करता है। यह मांसपेशियों के विभेदन को नियंत्रित करता है और शोष को रोकता है, जिससे मांसपेशियों से संबंधित विकारों में हस्तक्षेप की संभावना होती है। एमओटीएस-सी मजबूत व्यायाम-संबंधी जुड़ाव प्रदर्शित करता है: व्यायाम इसकी अभिव्यक्ति को नियंत्रित करता है, और यह व्यायाम-प्रेरित स्वास्थ्य लाभों में मध्यस्थता करता है। MOTs-C उम्र बढ़ने और संबंधित प्रक्रियाओं में देरी करने में भी भूमिका निभाता है।

लेखक के बारे में

उपर्युक्त सभी सामग्री कोसर पेप्टाइड्स द्वारा शोधित, संपादित और संकलित की गई हैं।

वैज्ञानिक जर्नल लेखक

निंग रैन ओरेगॉन स्टेट यूनिवर्सिटी में कार्लसन कॉलेज ऑफ वेटरनरी मेडिसिन से संबद्ध एक शोधकर्ता हैं। उनका शैक्षणिक कार्य न्यूरोमस्कुलर रोगों के लिए चिकित्सीय रणनीतियों पर ध्यान देने के साथ आणविक जीव विज्ञान और अनुवाद चिकित्सा तक फैला हुआ है। रैन ने सहकर्मी-समीक्षित पत्रिकाओं में कई प्रकाशनों का सह-लेखन किया है, जो रोग मॉडल में आणविक हस्तक्षेप की समझ में योगदान देता है। उनकी अनुसंधान रुचियों में पेप्टाइड-संयुग्मित ऑलिगोन्यूक्लियोटाइड्स का विकास और अनुप्रयोग, साथ ही माइटोकॉन्ड्रियल-व्युत्पन्न पेप्टाइड्स की चिकित्सीय क्षमता की खोज शामिल है। निंग रैन को उद्धरण के संदर्भ में सूचीबद्ध किया गया है [6]।

▎ प्रासंगिक उद्धरण

[1] गाओ वाई, वेई एक्स, वेई पी, एट अल। MOTs-C कार्यात्मक रूप से मेटाबोलिक विकारों को रोकता है। मेटाबोलाइट्स 2023; 13(1).डीओआई: 10.3390/मेटाबो13010125।

[2] वांग जेड, यांग एल, जू एल, लियाओ जे, लू पी, जियांग जे। एमओटीएस-सी का केंद्रीय और परिधीय तंत्र सूजन वाले दर्द के चूहों के मॉडल में दर्द अतिसंवेदनशीलता को कम करता है। न्यूरोलॉजिकल रिसर्च 2024; 46(2): 165-177.डीओआई: 10.1080/01616412.2023.2258584।

[3] बेनयॉन बीए, ली सी. एमओटीएस-सी: न्यूक्लियस का एक माइटोकॉन्ड्रियल-एनकोडेड नियामक। बायोएसेज़ 2019; 41(9): e1900046.DOI: 10.1002/bies.201900046।

[4] शेन जेड, लू पी, जिन डब्ल्यू, एट अल। MOTs-C CPB-प्रेरित फेफड़ों की चोट को ठीक करने के लिए AMPK-HIF-1α-PFKFB3 मार्ग के माध्यम से ग्लाइकोलाइसिस को बढ़ावा देता है। अमेरिकन जर्नल ऑफ रेस्पिरेटरी सेल एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजी 2025. 10.1165/rcmb.2024-0533OC।

[5] झांग वाई, हुआंग जे, झांग वाई, एट अल। माइटोकॉन्ड्रियल-व्युत्पन्न पेप्टाइड MOTs-C एक Nrf2-निर्भर तंत्र के माध्यम से विकिरण न्यूमोनिटिस को कम करता है। एंटीऑक्सीडेंट 2024; 13. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:269876125।

[6] रैन एन, लिन सी, लेंग एल, एट अल। एमओटीएस-सी डिस्ट्रोफिक चूहों में फॉस्फोरोडायमिडेट मॉर्फोलिनो ऑलिगोमर के अवशोषण और प्रभावकारिता को बढ़ावा देता है। एम्बो मॉलिक्यूलर मेडिसिन 2021; 13(2): e12993.DOI: 10.15252/emmm.202012993।

[7] गार्सिया-बेनलोच एस, रिवर्ट-रोस एफ, ब्लेसा जेआर, एलिस आर. एमओटीएस-सी इन विट्रो में मांसपेशी भेदभाव को बढ़ावा देता है। पेप्टाइड्स 2022; 155: 170840.डीओआई: 10.1016/जे.पेप्टाइड्स.2022.170840।

[8] कुमागाई एच, कोएल्हो एआर, वान जे, एट अल। MOTs-C मायोस्टैटिन और मांसपेशी शोष सिग्नलिंग को कम करता है। अमेरिकन जर्नल ऑफ फिजियोलॉजी-एंडोक्रिनोलॉजी एंड डायबिटीज 2021; 320(4): E680-E690.DOI: 10.1152/ajpendo.00275.2020।

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