|
1 készlet (10 fiola)
| Mennyiség: | |
|---|---|
▎ Epi szerkezet
Forrás: PubChem |
Sorrend: Ala-Glu-Asp-Gly Molekulaképlet: C 14H 22N 4O9 Molekulasúly: 390,35 g/mol CAS-szám: 307297-39-8 PubChem ügyfél-azonosító: 219042 Szinonimák: Epithalon |
▎ Epi Research
Mi az Epi kutatási háttere?
Az 1980-as években egy orosz kutatócsoport Vladimir Khavinson vezetésével fedezte fel először az Epi1-et [1] . Az Epi egy szintetikus rövid peptid, amely négy aminosavból áll: alaninból, glutaminsavból, aszparaginsavból és glicinből. Szintézise a tobozmirigyből kivont természetes peptid epithalamionon alapul. Úgy gondolják, hogy az Epi a melatoninhoz hasonló antioxidáns hatással rendelkezik, és meghosszabbíthatja az élettartamot [2] . A kutatók azt találták, hogy az Epi serkentheti a telomeráz aktivitását. A telomeráz egy olyan enzim, amely képes megvédeni és kiterjeszteni a kromoszómák végén lévő telomereket. Az életkor előrehaladtával a telomerek lerövidülnek, ami az életkorral összefüggő betegségekhez és a rövidebb élettartamhoz kapcsolódik. A telomeráz aktivitás serkentésével az Epi segíthet meghosszabbítani a telomereket, ezáltal lelassítja az öregedési folyamatot és megelőzheti az öregedéssel összefüggő betegségeket [1] . Egyes tanulmányok kimutatták, hogy az Epi részt vehet a CCL11 és HMGB1 gének expressziójának szabályozásában, és e gének expressziójának aktivátoraként működhet. Ugyanakkor a dipeptid vilon (Lys-Glu) és a tetrapeptid Epi (Ala-Glu-Asp-Gly) e gének gátlásával fejtheti ki öregedésgátló hatását. Köztudott, hogy az Epi és a vilon együttesen szabályozzák a génexpressziót és a fehérjeszintézist, elősegítve a mortalitás csökkenését és a patológiás fejlődés lelassulását az időseknél [3] . Jelenleg az Epi-vel kapcsolatos kutatások főként az állatkísérletek szakaszára összpontosítanak, és az Epi-vel kapcsolatos hosszú távú hatékonyságát és biztonságosságát emberben még nem határozták meg teljesen. Bár egyes állatkísérletek biztató eredményeket értek el, például rágcsálók esetében, az Epi hosszabb élettartammal és jobb egészséggel jár, ezeknek az eredményeknek az embereken való alkalmazhatósága még további kutatásokat igényel [1]..
Mi az Epi hatásmechanizmusa az öregedésgátlás területén?
A reaktív oxigénfajták szintjének csökkentése:
A reaktív oxigénfajták (ROS) fontos szerepet játszanak a petesejtek öregedési folyamatában. A túlzott ROS oxidatív károsodást okoz a petesejtekben, befolyásolva azok minőségét és fejlődési potenciálját. Tanulmányok kimutatták, hogy az Epi csökkentheti a petesejtek öregedés okozta citoplazmatikus fragmentációját és az intracelluláris reaktív oxigénfajták mennyiségét [2] . Antioxidánsként az Epi képes semlegesíteni az intracelluláris ROS-t és csökkenteni a petesejtek károsodását. Pontosabban, ez a következő két módon érhető el: Először is, a ROS közvetlen eltávolítása. Az Epi képes lehet közvetlenül reagálni a ROS-szal, és ártalmatlan anyagokká alakítani. Másodszor, az antioxidáns enzimek aktivitásának fokozása. Az Epi serkentheti az intracelluláris antioxidáns enzimek, például a szuperoxid-diszmutáz (SOD), a kataláz (CAT) stb. aktivitását. Ezek az enzimek segíthetnek a ROS megkötésében és az intracelluláris redox egyensúly fenntartásában.
A mitokondriális működés javítása:
A mitokondriumok kulcsszerepet játszanak a petesejtek energia-anyagcseréjében és a sejt túlélésében. A petesejtek öregedésével a mitokondriális funkció fokozatosan hanyatlik, ami a mitokondriális membránpotenciál csökkenésében és a mitokondriális DNS kópiaszámának csökkenésében nyilvánul meg. Az Epi növelheti a mitokondriális membránpotenciált és a mitokondriális DNS kópiaszámát [2] . Ez segít a petesejtek energiaellátásának javításában és a sejtek normális élettani funkcióinak fenntartásában. A konkrét hatásmechanizmus a következőket foglalhatja magában: Először is, a mitokondriális membránpotenciál növelése. A mitokondriális membránpotenciál fenntartása kulcsfontosságú a mitokondriumok normál működéséhez. Az Epi növelheti a mitokondriális membránpotenciált azáltal, hogy szabályozza a mitokondriális membránon lévő ioncsatornákat vagy transzportfehérjéket, fokozva a mitokondriumok energiatermelő képességét. Másodszor, a mitokondriális DNS kópiaszámának növelése. A mitokondriális DNS kópiaszámának növelése javíthatja a mitokondriumok szintézis képességét, és több energiát biztosít a sejtek számára. Az Epi növelheti a mitokondriális DNS kópiaszámát azáltal, hogy elősegíti a mitokondriális DNS replikációját vagy csökkenti lebomlását.
Az orsó kóros morfológiájának és a kérgi szemcsék abnormális exocitózisának csökkentése:
A petesejtek öregedési folyamata során megnő a kóros orsómorfológia és a kérgi szemcsék abnormális exocitózisának aránya, ami befolyásolja a petesejtek megtermékenyítését és embrionális fejlődési képességét. Az Epi csökkentheti az orsó kóros morfológiájának és a kérgi szemcsék abnormális exocitózisának arányát [2] . Ennek oka lehet az Epi szabályozó hatása a citoszkeleton és a sejtmembrán stabilitására: Először is stabilizálja az orsó szerkezetét. Az orsó fontos szerkezet a sejtosztódás folyamatában, és abnormális morfológiája rendellenes kromoszóma szegregációhoz vezet, és befolyásolja a petesejtek fejlődését. Az Epi stabilizálja az orsó szerkezetét a tubulin polimerizációjának és depolimerizációjának szabályozásával, csökkentve a kóros morfológia előfordulását. Másodszor, a kérgi szemcsék stabilitásának fenntartása. A kérgi szemcsék fontos szerepet játszanak a petesejtek megtermékenyítési folyamatában. Az Epi fenntarthatja a kérgi szemcsék stabilitását a sejtmembrán permeabilitásának vagy a kalciumion-jelátvitel szabályozásával, csökkentve a kóros exocitózis előfordulását.
Apoptózis jelek csökkentése:
A petesejtek öregedési folyamata során az apoptózis jelei megnövekednek, ami sejthalálhoz vezet. Az Epi csökkentheti az Annexin V festődés pozitív arányát és a γH2AX fluoreszcencia intenzitását in vitro idős petesejtekben [2] . Ez azt jelzi, hogy az Epi csökkentheti az oociták apoptózisát. A specifikus mechanizmus a következőket foglalhatja magában: Először is, az apoptózis jelátviteli útvonal gátlása. Az Epi gátolhatja az apoptózis jelek átvitelét azáltal, hogy szabályozza az apoptózis jelátviteli útvonal kulcsfontosságú fehérjéit, például a Bcl-2 család fehérjéit és a kaszpáz család fehérjéit, és csökkenti a sejthalált. Másodszor, a genomi stabilitás fenntartása. A γH2AX a DNS-károsodás egyik markere. Az Epi fenntarthatja a genom stabilitását a DNS-károsodás és az apoptózis jelek csökkentésével.
Az Epi fenntartotta a normál orsó integritását és a CG-eloszlást.
Forrás: PubMed [2]
Mi az Epi specifikus hatásmechanizmusa a neurodegeneratív betegségek kezelésében?
Az immunrendszer működésének szabályozása:
Tanulmányok kimutatták, hogy az Epi különböző stressz körülmények között befolyásolhatja az egerek immunválaszát. Az immunstimuláló rotációs stressz és az immunszuppresszív kombinált stressz esetén az Epi növelheti a timociták proliferációs aktivitását [4] . Ez azt jelenti, hogy az Epi az immunrendszer szabályozásával fokozhatja a szervezet ellenálló képességét a neurodegeneratív betegségekkel szemben. A timociták szaporodása szorosan összefügg az immunrendszer működésével, az immunrendszer fontos szerepet játszik a neurodegeneratív betegségek előfordulásában és kialakulásában. Például egyes neurodegeneratív betegségek az immunrendszer rendellenes aktiválódásával vagy diszfunkciójával kapcsolatosak. Az Epi timociták szaporodását elősegítő hatása segítheti az immunrendszer egyensúlyának fenntartását, ezáltal enyhítheti a neurodegeneratív betegségek tüneteit.
A jelátviteli útvonalra gyakorolt hatás:
Az Epi szabályozó hatással van az interleukin-1β (IL-1β) jelátviteli útvonalra. Pontosabban, az Epi növelheti az IL-1β szinergikus hatását, és befolyásolhatja az agykéreg membránjában a ceramid jelátviteli útvonal kulcsenzimének, nevezetesen a membránsemleges szfingomielináz (nSMase) aktivitását [4] . Az IL-1β egy fontos citokin, amely számos fiziológiai és kóros folyamatban vesz részt. A neurodegeneratív betegségekben az IL-1β rendellenes expressziója ideggyulladáshoz és idegi károsodáshoz vezethet. Az IL-1β jelátviteli útvonal szabályozásával az Epi csökkentheti a neurongyulladást és megvédheti a neuronokat a károsodástól. Ezenkívül az nSMase aktivitásának változásai a neurodegeneratív betegségekhez is kapcsolódnak. Az nSMase aktivitásának Epi általi szabályozása segíthet fenntartani az idegsejtek normális működését. Összefoglalva, az Epi hatásmechanizmusa a neurodegeneratív betegségek kezelésében magában foglalhatja az immunszabályozást és a jelátviteli útvonal szabályozását. Az Epi-vel kapcsolatos jelenlegi kutatás azonban a neurodegeneratív betegségek kezelésében még csak az előzetes stádiumban van, és további kutatásokra van szükség annak hatékonyságának és biztonságosságának megerősítéséhez.
Epi kutatási előrehaladása
Az oociták minőségére gyakorolt hatás
A petesejtek öregedésének késleltetése:
In vitro kísérleti vizsgálatok azt találták, hogy az Epi csökkentheti az intracelluláris reaktív oxigénfajták (ROS) szintjét az ovuláció utáni idős egér oocitákban. Idővel a petesejtek fejlődési potenciálja fokozatosan csökkenni fog az ovuláció után in vivo vagy in vitro. Szintetikus rövid peptidként az Epi a melatoninhoz hasonlóan hat, és hatékony antioxidáns, aminek az az előnye, hogy meghosszabbítja az élettartamot. Az Epi-kezelés szignifikánsan csökkentette az orsóhibák gyakoriságát és a kérgi szemcsék abnormális eloszlását a 12 és 24 órás öregedés során, ugyanakkor növelte a mitokondriális membránpotenciált és a mitokondriális DNS kópiaszámát, ezáltal csökkentve a petesejtek apoptózisát a 24 órás in vitro öregedés során. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy az Epi késleltetheti a petesejtek öregedési folyamatát in vitro a mitokondriális aktivitás és a ROS szint szabályozásával [2].
A petesejtek minőségének javítása:
0,1 mM Epi hozzáadása az in vitro táptalajhoz csökkentheti a citoplazmatikus fragmentáció sebességét az ovuláció utáni in vitro öregedés okozta petesejtek partenogenetikus aktivációjában, csökkentheti a kóros orsómorfológiát és a kérgi szemcsék abnormális exocitózisát, növelheti a mitokondriális membrán potenciál és a pozitív kópiaszámot, valamint a mitokondriális membránpotenciál pozitív kópiaszámát. festődés és a γH2AX fluoreszcencia intenzitása in vitro idős petesejtekben. Ez azt jelzi, hogy az Epi javíthatja az organellumok rendellenességét a petesejtek in vitro öregedési folyamata során, és javíthatja a petesejtek minőségét (Xue Yue).
Az idegsejtek differenciálódására gyakorolt hatás
Tanulmányok kimutatták, hogy az AEDG peptid (Epi) fokozhatja a neurogén differenciálódási markerek szintézisét a humán íny mezenchimális őssejtekben, mint például a Nestin, a GAP43, a β Tubulin III és a Doublecortin. A molekuláris modellezési módszerek azt mutatják, hogy az Epi elsősorban a H1/6 és H1/3 hisztonokhoz kötődik, ami az egyik mechanizmus lehet ezen neuronális differenciáló gének transzkripciójának fokozására [5].
Szabályozó hatás az idegrendszerre
A neuronális aktivitás szabályozása:
Patkányokon végzett kutatások során azt találták, hogy az Epi (2 ng) intranazális infúziója néhány percen belül jelentősen aktiválhatja a patkányok agykéregének idegi aktivitását, és a neuronok tüzelési gyakorisága 2-2,5-szeresére nő [6] . Egyes felvételeken több szakaszból álló összetett válaszok is megfigyelhetők voltak. A neuronok spontán aktivitásának Epi általi növekedését a már aktív egységek nagyobb gyakorisága és a korábban néma sejtek részvétele okozza. Az Epi hatásának első szakasza legalábbis ennek a peptidnek a motoros kéreg sejtjeire gyakorolt közvetlen hatásával magyarázható.
Stresszvédő hatás:
Az Epi stresszvédő hatást fejt ki a különböző stresszhatásoknak kitett egereken. A kísérletek kimutatták, hogy az Epi növeli a timociták proliferációs aktivitását. Akár immunstimuláló rotációs stressz hatására fokozódik, akár immunszuppresszív kombinált stressz hatására gátolt, az Epi szabályozó szerepet játszhat (Vladimir Kh Khavinson, 2002). Ugyanakkor az Epi fokozhatja az interleukin-1β (IL-1β) szinergikus hatását, és hatással van a szfingomielináz (nSMáz) aktivitásának stressz által kiváltott változásaira az agykéreg membránjában. Ez azt jelzi, hogy az Epi stresszvédő hatást fejt ki az IL-1β jelátvitel szintjén a szfingomielin útvonalon és a céltimocita proliferáció szintjén az idegszövetekben.
A főemlősök endokrin funkciójára gyakorolt hatás:
Idős rhesus majmokban az Epi csökkentheti a glükóz és az inzulin alapszintjét, és növelheti az éjszakai melatonin alapszintjét. Ugyanakkor az Epi csökkentheti a plazma glükóz válaszgörbe alatti területet, növelheti a glükóz 'eltűnési' arányát, és normalizálhatja a plazma inzulin kinetikáját a glükóz beadására adott válaszként. Ez azt jelzi, hogy az Epi ígéretes tényező a főemlősök életkorral összefüggő endokrin diszfunkcióinak helyreállításában [7].
Az Epi lehetséges alkalmazása idegrendszeri betegségek kezelésében
Alzheimer-kór: Az Alzheimer-kór egy gyakori idegrendszeri degeneratív betegség, amelyet főként a kognitív funkciók hanyatlása és a memóriavesztés jellemez. A jelenlegi kutatások azt mutatják, hogy az Alzheimer-kór a neurogén differenciálódás károsodásával függ össze. Az Alzheimer-kóros betegek agyában csökken az idegi őssejtek száma, és differenciálódási képességük is gátolt. Az Epi elősegítheti az idegi őssejtek proliferációját és differenciálódását, növelheti a neuronok számát, és javíthatja az Alzheimer-kórban szenvedő betegek kognitív funkcióit. Ezenkívül az Epi szabályozhatja a neurotranszmitterek felszabadulását is, javítva az Alzheimer-kórban szenvedő betegek memóriáját és tanulási képességét [8].
Parkinson-kór: A Parkinson-kór egy neurodegeneratív betegség, amelyet főként motoros rendellenességek jellemeznek. Fő kóros jellemzője a dopaminerg neuronok elvesztése a substantia nigrában. A jelenlegi kezelési módszerek elsősorban dopaminpótlással vagy a dopamin lebomlásának gátlásával enyhítik a tüneteket, de ezekkel a módszerekkel nem lehet megállítani a betegség progresszióját. Az idegi őssejt-transzplantáció potenciális kezelési módszer, de az idegi őssejtek forrása és differenciálódási képessége továbbra is problémát jelent. Az Epi elősegítheti az idegi őssejtek proliferációját és differenciálódását, növelheti a dopaminerg neuronok számát, és javíthatja a Parkinson-kórban szenvedő betegek motoros funkcióit [8].
Stroke és agysérülés: A stroke gyakori agyi érbetegség, melynek fő következménye az idegsejtek pusztulása és neurológiai diszfunkció. Az agysérülés neuronok elvesztéséhez és működési zavarokhoz is vezethet. Az idegi őssejtek fontos szerepet játszanak a stroke és agysérülés utáni helyreállításban és regenerációban. Az Epi elősegítheti az idegi őssejtek proliferációját és differenciálódását, növelheti a neuronok számát, és javíthatja a stroke és agysérüléses betegek neurológiai funkcióját [8].
Összefoglalva, mint szintetikus tetrapeptid, az Epi alapvető öregedésgátló mechanizmusa a telomeráz reverz transzkriptáz alegység (TERT) gén expressziójának aktiválásában rejlik, meghosszabbítja a telomerek hosszát és fenntartja a telomeráz aktivitást, ezáltal beavatkozik a sejtek öregedésének alapvető folyamatába. Jelentősége abban rejlik, hogy a telomerbiológia szemszögéből először felismerték az öregedésgátló beavatkozást, áttörve a hagyományos antioxidánsok korlátait, amelyek csak a szabad gyököket célozzák, és új célpontot jelentenek az életkorral összefüggő betegségek, például az Alzheimer-kór és a szív- és érrendszeri betegségek késleltetésében. Bár hosszú távú biztonságosságát (különösen a rák kockázatát) a III. fázisú klinikai vizsgálatok során még igazolni kell, az első telomeráz aktivátor típusú öregedésgátló gyógyszer kutatási és fejlesztési paradigmájaként forradalmi áttörést jelent az öregedési beavatkozásban a tünetek javításától a molekuláris mechanizmusok szabályozásáig, és várhatóan elősegíti az emberi egészséges élettartam meghosszabbítását.
A szerzőről
A fent említett anyagokat a Cocer Peptides kutatta, szerkesztette és összeállította.
A tudományos folyóirat szerzője Vladimir Khavinson kiemelkedő orosz biogerontológus és peptid bioregulátor kutató. A Szentpétervári Bioregulációs és Gerontológiai Intézet igazgatója és az Orosz Orvostudományi Akadémia tagja. Khavinson jelentős mértékben hozzájárult az öregedéskutatás területén, és számos publikációt írt olyan neves folyóiratokban, mint a 'Molecular Biology of Aging' és 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Munkája elsősorban a peptid bioregulátorok fejlesztésére és alkalmazására összpontosít az életkorral összefüggő betegségek leküzdésére és az egészségi állapot javítására. Khavinson kutatásai befolyást gyakoroltak a gerontológia területére, új betekintést és terápiás megközelítéseket kínálva az egészséges öregedéshez. Vladimir Khavinson szerepel az idézet hivatkozásában [5].
