Eftir Cocer Peptides 
1 mánuði síðan
ALLAR GREINAR OG VÖRUUPPLÝSINGAR Á ÞESSARI VEFSÍÐU ERU EINVOLU TIL UPPLÝSINGADREIFINGAR OG FRÆÐSLA TILGANGUR.
Vörurnar sem gefnar eru upp á þessari vefsíðu eru eingöngu ætlaðar fyrir in vitro rannsóknir. In vitro rannsóknir (latína: *í gleri*, sem þýðir í glervöru) eru gerðar utan mannslíkamans. Þessar vörur eru ekki lyf, hafa ekki verið samþykktar af matvæla- og lyfjaeftirliti Bandaríkjanna (FDA) og má ekki nota til að koma í veg fyrir, meðhöndla eða lækna sjúkdóma, sjúkdóma eða kvilla. Það er stranglega bannað samkvæmt lögum að koma þessum vörum í manns- eða dýralíkamann í hvaða formi sem er.
Yfirlit
Frumuöldrun er mikilvægt líffræðilegt ferli í lífverum og er nátengt fjölmörgum lífeðlisfræðilegum og meinafræðilegum fyrirbærum. Þegar aldur hækkar safnast öldrun frumna smám saman upp, sem leiðir til hnignunar á starfsemi vefja og líffæra og veldur ýmsum aldurstengdum sjúkdómum. Peptíð, sem flokkur mikilvægra lífvirkra sameinda, hafa vakið verulega athygli á sviði öldrunarrannsókna á frumum á undanförnum árum. Rannsóknir benda til þess að peptíð gegni lykilhlutverki við að stjórna öldrun frumna. Að kanna tengsl peptíða og frumuöldrunar er mjög mikilvæg til að skýra öldrunarferla og þróa inngrip gegn öldrun.
Mynd 1. Verkfæri öldrunarferla húðar. (a) Kenning um sindurefna og oxunarálag. Hvatberar framleiða ROS með oxunarefnaskiptum. Of mikið ROS getur skemmt hvatbera og DNA uppbyggingu, sem leiðir til lækkunar á kollagenmagni og aukningar á MMP magni í húðvef. ( b ) Bólgukenning. Aldraðir trefjafrumur og keratínfrumur seyta fjölda öldrunartengdra seytingarsvipgerða, þar á meðal TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ og MMPs. Þessi bólgueyðandi cýtókín örva öldrun húðfrumna með því að ýta undir ROS framleiðslu og virkja ATM/p53/p21 boðleiðina. ( c ) Ljósmyndafræði. Útfjólublá geislun veldur framleiðslu á ROS og seytingu MMPs, sem brýtur niður utanfrumu fylkishluta húðarinnar eins og kollagen. ( d ) Ósímfræðileg glýkósýl efnafræðikenning. Óensím glýkósýlering er hvarf á milli frjálsra afoxandi sykra og frjálsra amínóhópa próteina, DNA og lípíða til að framleiða AGE og ROS. Uppsöfnun AGEs, ásamt ROS, getur leitt til breytinga á frumujafnvægi og uppbyggingu próteina.
Frumuöldrun
(1) Hugmynd og einkenni frumuöldrunar
Frumuöldrun vísar til óafturkræfra vaxtarstöðvunarástands sem frumur fara inn eftir að hafa gengist undir ákveðinn fjölda skiptinga eða verða fyrir sérstökum streituvaldum. Það sýnir röð dæmigerðra einkenna, svo sem breytingar á frumuformi, þar á meðal aukið frumurúmmál, útfletingu og loftræstingu á umfrymi; frumuhringstopp, þar sem frumur fjölga sér ekki lengur; og aukin virkni öldrunartengds β-galaktósíðasa (SA-β-gal), sem er nú eitt mest notaða merki frumuöldrunar. Breytt seytingarsvipgerð, þar sem frumur seyta ýmsum frumum, kemókínum og próteasum og mynda öldrunartengda seytingarsvipgerð (SASP).
(2) Afleiðingar frumuöldrunar
Rýrnun á starfsemi vefja og líffæra
Frumur eru grunnbyggingarefni vefja og líffæra og frumuöldrun leiðir til skertrar starfsemi vefja og líffæra. Í húðvef draga öldrandi trefjafrumur úr myndun kollagens og teygjanlegra trefja, sem veldur því að húðin missir teygjanleika, myndar hrukkur og hefur skerta viðgerðargetu. Í hjarta- og æðakerfinu geta öldrandi æðaþelsfrumur leitt til stífna æðaveggi og minni teygjanleika, aukið hættuna á hjarta- og æðasjúkdómum. Í ónæmiskerfinu veikir öldrun ónæmisfrumna ónæmisvarnarstarfsemi líkamans, sem gerir einstaklinga næmari fyrir innrás sýkla og dregur úr ónæmissvörun þeirra við bóluefni.
Samband við aldurstengda sjúkdóma
Frumuöldrun er talin mikilvægur drifþáttur í mörgum aldurstengdum sjúkdómum. Í taugahrörnunarsjúkdómum eins og Alzheimerssjúkdómi og Parkinsonsveiki er öldrun taugafrumna nátengd meinafræðilegum ferlum eins og taugadauða og taugabólgu. Í sykursýki getur öldrun β-frumna í brisi leitt til ófullnægjandi insúlínseytingar, sem hefur áhrif á eðlilega blóðsykursstjórnun. Frumuöldrun hefur einnig flókið samband við æxlismyndun og æxlisframvindu. Snemma frumuöldrun getur virkað sem æxlisbælingarkerfi og komið í veg fyrir ótakmarkaða fjölgun skemmdra frumna. Hins vegar, í æxlisörumhverfinu, geta SASP þættir sem seyttir eru af öldrunarfrumum stuðlað að vexti æxlisfrumna, innrás og meinvörpum.
Peptíð
(1) Skilgreining og uppbygging peptíða
Peptíð eru stuttkeðjusambönd sem myndast af amínósýrum tengdum með peptíðtengjum. Byggt á fjölda amínósýruleifa sem þær innihalda, er hægt að flokka þær í tvípeptíð, þrípeptíð, tetrapeptíð og fjölpeptíð, meðal annarra. Fjölpeptíð eru lengri, samfelldar og ógreinóttar peptíðkeðjur. Venjulega eru peptíðkeðjur sem innihalda ekki meira en 50 amínósýrur flokkaðar sem peptíð til að greina þær frá próteinum. Allar peptíðkeðjur, nema hringlaga peptíð, hafa N-enda (amínóenda) og C-enda (karboxýenda) leifar.
(2) Flokkun peptíða
Flokkun eftir uppruna
Innræn peptíð: mynduð af lífverunni sjálfri og framkvæma ýmsar lífeðlisfræðilegar aðgerðir í líkamanum. Taugapeptíð, sem taka þátt í sendingu og stjórnun merkja innan taugakerfisins, þar á meðal endorfín og enkefalín, sem hafa verkjastillandi og skapstjórnandi áhrif; hormónapeptíð, eins og insúlín, sem skipta sköpum til að stjórna blóðsykursjafnvægi.
Utanaðkomandi peptíð: fengin úr fæðu eða öðrum utanaðkomandi aðilum. Til dæmis er hægt að vatnsrofsa ákveðin matarprótein með meltingarensímum til að framleiða lífvirk peptíð, svo sem mjólkurpeptíð, sem hafa margvíslega lífeðlisfræðilega virkni, þar á meðal andoxunarefni og ónæmisstýrandi áhrif. Peptíð sem framleidd eru með efnafræðilegri nýmyndun eða líftækni falla einnig undir utanaðkomandi peptíð og eru almennt notuð í lyfjaþróun og klínískri meðferð.
Flokkun eftir aðgerðum
Andoxunarpeptíð: Geta hreinsað sindurefna í líkamanum og dregið úr skemmdum á frumum af völdum oxunarálags. Til dæmis hefur verið sýnt fram á að andoxunarpeptíð úr hrísgrjónaklíði auka virkni andoxunarensíma eins og katalasa (CAT) og glútaþíonperoxidasa (GSH-Px) í hvatberum hjarta- og heilavefs á öldruðum músum af völdum D-galaktósa, draga úr magni DNA eyðingar stökkbreytinga í hvatberum í heila frumna og vernda frumuheila.
Ónæmisstýrandi peptíð: Þessi stjórna ónæmisvirkni líkamans, auka eða bæla ónæmissvörun. Sum peptíð sem unnin eru úr sjávarlífverum geta virkjað ónæmisfrumur, aukið ónæmisvarnargetu líkamans og aðstoðað við að standast sýkingar og æxlisþróun.
Frumuvaxtarstýrandi peptíð: Þessi hafa áhrif á frumuferli eins og fjölgun, sérhæfingu og frumudauða. Til dæmis, húðþekjuvaxtarþáttur (EGF) stuðlar að útbreiðslu og aðgreiningu húðþekjufrumna, sem flýtir fyrir sársheilun.
Hlutverk peptíða í öldrun frumna
(1) Stjórnun á starfsemi hvatbera
Hvatberar gegna lykilhlutverki í frumuorkuframleiðslu og merkjaflutningi og truflun á starfsemi þeirra er nátengd öldrun frumna. Hvatbera-afleidd peptíð (MDP) eins og humanin og MOTS-c gegna mikilvægu eftirlitshlutverki í öldrun frumna. Í kjölfar öldrunar af völdum þreytu eftir endurtekningu, meðferð með doxórúbicíni eða vetnisperoxíði í frumvefjafrumum úr mönnum, eykst fjöldi hvatbera, magn í öndunarfærum í hvatberum hækkar og magn humanin og MOTS-c hækkar einnig. Gjöf humanin og MOTS-c eykur í meðallagi hvatbera öndun í doxórúbicín völdum öldrunarfrumum og stjórnar SASP hlutum að hluta í gegnum JAK ferlið, sem gefur til kynna að MDPs gegni mikilvægu hlutverki í orkuumbrotum hvatbera og SASP framleiðslu í öldrunarfrumum.
Mynd 2 Massi hvatbera og orka breytast við öldrun af völdum doxórúbicíns. (A) Hvatbera DNA (mtDNA) eintaksnúmer í frumum sem ekki eru öldrunarlausar (kyrrðar) og öldrunarfrumum. (B) Fulltrúarmyndir af Tom20 (grænum; hvatberum) og Hoechst 33258 (bláum; kjarna) ónæmislitun í frumum sem ekki eru öldrunarlausar (kyrrlausar) og öldrunarfrumur. Skalastöng, 20 μm. Flatarmál Tom20 litunar á hverja frumu var mælt með ImageJ. (C) ATP-magn í frumum í frumum sem ekki eru öldrunarlausar og öldrunarlausar. (D) Súrefnisnotkun frumna (OCR) í frumum sem ekki eru öldrunarlausar og öldrunarlausar. Grunnöndun, varaöndunargeta og ATP-framleiðsla eru reiknuð út frá samsettri innspýtingu í samræmi við leiðbeiningar framleiðanda. (E) Súrnunarhraði utanfrumunnar (ECAR) í frumum sem ekki eru öldrunarlausar og öldrunarlausar.
(2) Áhrif á öldrunartengda merkjaleiðir
p53-p21 leið
P53 próteinið er lykilstjórnandi frumuöldrunar. Þegar frumur verða fyrir streituþáttum eins og DNA skemmdum, er p53 virkjuð, sem veldur tjáningu p21, sem veldur því að frumuhringurinn stöðvast í G1 fasanum, sem leiðir til frumuöldrunar. Ákveðin peptíð geta stýrt p53-p21 ferlinu og haft þar með áhrif á framvindu frumuöldrunar. Sum smásameinda peptíð geta haft samskipti við p53 próteinið, hindrað virkni þess og þar með seinkað frumuöldrun. Rannsóknir hafa sýnt að sértæk peptíð geta hindrað víxlverkun á milli p53 og MDM2 (prótein sem stjórnar p53 neikvætt), stöðugt p53 próteinið og viðhaldið því á viðeigandi stigi til að forðast of mikla virkjun sem leiðir til frumuöldrunar.
Rb-E2F leið
Rb próteinið er annað mikilvægt frumuhringsstýrandi prótein sem binst E2F umritunarstuðlinum til að hindra tjáningu gena sem tengjast frumuhringnum. Þegar Rb próteinið er fosfórýlerað og óvirkt losnar E2F, sem stuðlar að inngöngu frumna í S fasa fyrir DNA eftirmyndun. Meðan á frumuöldrun stendur, leiða breytingar á Rb-E2F ferlinu til frumuhringsstopps. Ákveðin peptíð geta stjórnað frumuöldrun með því að stilla fosfórunarástand Rb próteins eða hafa áhrif á E2F virkni. Sum peptíð geta hindrað fosfórun Rb próteina, viðhaldið stöðugleika Rb-E2F flóksins og þar með seinkað frumuöldrun.
(III) Reglugerð um SASP
SASP samanstendur af ýmsum cýtókínum, chemokínum og próteasum, meðal annarra. Seyting þess hefur ekki aðeins áhrif á örumhverfi öldrunarfrumna sjálfra heldur hefur einnig áhrif á nærliggjandi vefi og frumur, sem stuðlar að bólguviðbrögðum og öldrun vefja. Sum peptíð geta stjórnað SASP framleiðslu og dregið úr skaðlegum áhrifum þess. Ákveðin peptíð af plöntum hafa einnig reynst stjórna SASP með því að hindra virkjun sérstakra merkjaferla og draga úr tjáningu SASP-tengdra þátta.
Notkun peptíða til að seinka frumuöldrun
(1) Notkun í húðvörur
Með auknum áhyggjum almennings af öldrun húðar, hafa peptíð fengið útbreidda notkun í húðvöruiðnaðinum. Sumar húðvörur sem innihalda peptíð segjast til dæmis hafa andstæðingur-hrukkum og þéttandi áhrif. Rannsóknir benda til þess að ákveðin peptíð geti stuðlað að kollagenmyndun og aukið mýkt húðarinnar. Peptíð geta einnig stjórnað efnaskiptum húðfrumna, aukið virkni húðhindrana, dregið úr skemmdum á húðfrumum af völdum utanaðkomandi þátta eins og útfjólubláu geislunar og hægt á öldrun húðarinnar.
Mynd 3 Öldrun hjá yngri til eldri húð.
(2) Umsóknir í lyfjaþróun
Meðferð við taugahrörnunarsjúkdómum
Þróun peptíðlyfja lofar góðu um að takast á við öldrun taugafrumna í taugahrörnunarsjúkdómum. Peptíð sem stjórna innanfrumuboðaleiðum, stuðla að lifun taugafrumna og auðvelda viðgerð hafa verið þróuð til meðferðar á Alzheimerssjúkdómi og Parkinsonsveiki. Ákveðin peptíð geta hindrað samsöfnun óeðlilegra próteina innan taugafrumna, dregið úr taugabólgu og seinkað öldrun og dauða taugafruma. Peptíð sem heitir AC-5216 getur hamlað samsöfnun β-amyloid próteina og bætt vitræna virkni í músum með Alzheimerssjúkdómslíkan.
Meðferð hjarta- og æðasjúkdóma
Við meðhöndlun á hjarta- og æðasjúkdómum geta peptíðlyf beint sjúklegum ferlum eins og öldrun æðaþelsfrumna og öldrun hjartafruma. Til dæmis geta ákveðin æðavirk peptíð stjórnað æðatóni og starfsemi æðaþelsfrumna, bætt öldrunarástand æðaþelsfrumna og dregið úr hættu á hjarta- og æðasjúkdómum. Sum peptíð geta einnig stuðlað að viðgerð og endurnýjun hjartafrumna, sem býður upp á hugsanlega notkun við meðhöndlun á sjúkdómum eins og hjartadrep.
Niðurstaða
Frumuöldrun, sem flókið líffræðilegt ferli, hefur áhrif á heilsu og öldrun líkamans. Peptíð, sem mikilvægur flokkur lífvirkra sameinda, gegna margþættu hlutverki við að stjórna öldrun frumna. Með því að stjórna starfsemi hvatbera, grípa inn í öldrunartengda merkjaleiðir og móta SASP, sýna peptíð getu til að seinka öldrun frumna.
Heimildir
[1] Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Peptíð[M]//Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Lífeðlisfræðileg efnafræði: Tækni og notkun. Cham: Springer Nature Sviss, 2023:129-141.
[2] He X, Wan F, Su W, o.fl. Framfarir rannsókna á öldrun húðar og virk innihaldsefni[J]. Molecules, 2023,28(14}, GREINNUMMER = {5556).DOI:10.3390/molecules28145556.
[3] Altay Benetti A, Tarbox T, Benetti C. Núverandi innsýn í mótun og afhendingu meðferðar- og snyrtiefna fyrir öldrun húðar[J]. Snyrtivörur, 2023,10(2}, GREINNUMMER = {54).DOI:10.3390/cosmetics10020054.
[4] Wong P F. Ritstjórn: Cellular Senescence: Causes, Consequences and Therapeutic Opportunities[J]. Frontiers in Cell and Developmental Biology, 2022,10:884910.DOI:10.3389/fcell.2022.884910.
[5] Zonari A, Brace LE, Al-Katib K, o.fl. Senotherapeutic peptíð lækkar líffræðilegan aldur húðar og bætir húðheilbrigðismerki [J]. Biorxiv, 2020. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226263850.
[6] Kim SJ, Mehta HH, Wan J, o.fl. Hvatberapeptíð móta starfsemi hvatbera meðan á frumuöldrun stendur [J]. Öldrun (Albany Ny), 2018,10(6):1239-1256.DOI:10.18632/aging.101463.
[7] Garrido AM, Bennett M. Mat og afleiðingar frumuöldrunar í æðakölkun [J]. Current Opinion in Lipidology, 2016,27(5):431-438.DOI:10.1097/MOL.00000000000000327.
