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▎ MOTS-cとは何ですか?
MOTS-c は、ミトコンドリア DNA の 12S rRNA 領域によってコードされるミトコンドリア由来のペプチドであり、16 個のアミノ酸から構成されます。 MOTS-c は、ミトコンドリア逆行性シグナルとして、代謝ストレスなどの条件下で細胞核に移行し、代謝機能不全に関連する一連の遺伝子の発現を調節します。腎臓、心筋、骨格筋などのさまざまな臓器組織に広く分布しており、血漿にも存在します。血液脳関門を通過し、AMPK 経路を活性化することで細胞のエネルギーバランス、グルコース、脂質代謝を調節し、代謝の健康を維持する上で重要な役割を果たします。インスリン抵抗性の改善、2型糖尿病の予防、脂肪代謝の調節、心臓血管と神経の健康の保護に効果があります。
▎ MOTS-c の構造
出典: PubChem |
シーケンス: MRWQEMGYIFYPRKLR 分子式: C101H152N28O22S2 分子量: 2174.6g/mol CAS 番号: 1627580-64-6 パブリケム CID: 146675088 同義語: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ MOTS-c 研究
MOTS-cの研究背景は何ですか?
MOTS-c の研究背景は、代謝の健康と老化におけるミトコンドリア DNA の役割の研究から始まりました。ミトコンドリアの機能への理解が深まるにつれて、ミトコンドリアはエネルギー代謝の中心であるだけでなく、細胞コミュニケーションやシグナル伝達にも関与していることが発見されました。 AMPK 経路を活性化することで、糖尿病や肥満などの代謝性疾患と密接に関連するグルコースおよび脂質の代謝に関与し、これらの症状の新たな治療標的として期待されています。ミトコンドリア機能とさまざまな疾患との関連性を考慮して、MOTS-c は慢性 B 型肝炎や卵巣がんなどの症状にも適用されています。研究では、それがウイルス感染プロセスにおいて重要な役割を果たしている可能性があることが示唆されています。運動は人体内でのMOTS-cの合成と発現を促進し、それによって筋肉代謝、身体パフォーマンス、身体機能全体を改善し、運動に基づく老化防止戦略の証拠を提供し、MOTS-c研究の範囲を拡大します。
MOTS-cの作用機序は何ですか?
AICAR-AMPK シグナル伝達経路の活性化:
MOTS-c は主に、AICAR-AMPK シグナル伝達経路を活性化することによってその生理学的機能を発揮します。細胞内の葉酸-メチオニンサイクルを破壊し、それによってAICAR-AMPKシグナル伝達経路を活性化します。たとえば、インスリン抵抗性の改善や肥満の予防などの生理学的プロセスでは、この経路の活性化が重要な役割を果たします。この経路を活性化することにより、MOTS-c は細胞のエネルギー代謝を調節し、細胞のグルコースの取り込みと利用を強化し、それによって全身の代謝恒常性を調節します[1、2].
特定のシグナル伝達経路および遺伝子との相互作用:
筋細胞では、MOTS-c は、YIFY ドメインの推定上の Src 相同 2 (SH2) 結合モチーフを介してシグナル伝達および転写活性化因子 3 (STAT3) と相互作用し、STAT3 の転写活性を低下させ、筋管形成を促進します。放射線肺炎において、MOTS-c は核因子 E2 関連因子 (Nrf2) レベルを上昇させ、その核移行を促進することにより、肺組織の損傷、炎症、酸化ストレスを軽減し、それによってミトコンドリア機能を保護します。さらに、MOTS-c は、GLUT4、STAT3、IL-10 などの遺伝子の発現を調節することにより、さまざまな生理機能を発揮します[3].
代謝経路の調節:
MOTS-c は、自己分泌機構および傍分泌機構を通じて、グルコース代謝、脂質代謝、骨代謝などのさまざまな重要な代謝プロセスの調節に関与しています。グルコース代謝では、インスリン抵抗性を改善し、血糖値を調節します。脂質代謝では、褐色脂肪の熱産生を増加させ、白色脂肪の褐変を促進し、肥満と脂質代謝障害を予防します。骨代謝では、骨芽細胞の増殖、分化、石灰化を促進し、破骨細胞の生成を阻害し、骨代謝と骨のリモデリングを調節します[4、5]。.

図1 MOTS-cの仕組みと機能[6].
MOTS-cの機能と用途は何ですか?
MOTS-cの機能
代謝に対する調節効果:
MOTS-c は体内のグルコースと脂質の代謝を改善します。グルコース代謝においては、インスリン抵抗性を軽減し、2 型糖尿病の予防に役立ち、グルコースの細胞取り込みと利用効率を高めます。脂質代謝では、褐色脂肪の熱産生を増加させ、白色脂肪の褐変を促進し、それによって脂質代謝を調節し、肥満および関連する脂質代謝障害を予防します。また、非アルコール性脂肪肝疾患の発生率を低下させ、肝臓の脂質代謝を調節します[2]。.
細胞機能への影響:
ミトコンドリアの機能を促進し、細胞を損傷から保護します。たとえば、放射線誘発性肺炎では、肺上皮細胞のミトコンドリア損傷を軽減し、細胞のアポトーシスを減少させ、正常な細胞機能を維持します。膵臓細胞では、MOTS-c はインスリンとグルカゴンの分泌と発現に影響を及ぼし、膵臓細胞の生理機能を調節するほか、細胞の生存率とアポトーシスにも影響を与えます[4、5].
筋肉と骨への影響:
筋肉では、MOTS-c は筋前駆細胞の分化を促進し、筋管形成を増加させ、インターロイキン 6 (IL-6) 誘発性損傷から筋細胞を保護し、筋萎縮を防ぐ可能性があります。骨に関しては、骨芽細胞の増殖、分化、石灰化を促進し、破骨細胞の形成を阻害し、骨代謝バランスを維持し、骨粗鬆症の遅延に役立ちます[1、5]。.
抗炎症作用および免疫調節作用:
MOTS-c は、全身性の慢性炎症反応を軽減し、免疫機能を調節します。炎症性疼痛モデルでは、MOTS-c は疼痛過敏症を軽減し、炎症因子の放出を減少させ、グリア細胞とニューロンの活性化を阻害し、抗炎症効果と鎮痛効果を示します [3].
MOTS-cの応用例
代謝性疾患への影響:
MOTS-c のグルコースおよび脂質代謝に対する調節効果により、MOTS-c は 2 型糖尿病、肥満、非アルコール性脂肪肝疾患などの代謝性疾患の新たな治療標的となります[2].
筋骨格系疾患の予防と治療:
筋肉や骨に対するプラスの効果は、筋萎縮関連疾患や骨粗鬆症などの骨格疾患の予防や治療に利用できます。筋萎縮症の患者の場合、筋細胞の分化を促進し、筋細胞のアポトーシスを阻害することで筋機能を改善できます。骨粗鬆症患者の場合、骨の代謝バランスを調節し、骨密度を増加させ、骨粗鬆症の予防と治療に役立ちます [1、5].
放射線損傷からの保護:
放射線肺炎に関する研究では、MOTS-c が肺の放射線損傷に対する保護効果を示しています。正常組織を保護し、放射線による組織損傷を軽減し、放射線療法の有効性を高めるために、放射線療法中に使用される場合があります [2].
炎症性疾患の治療:
MOTS-c は、その抗炎症効果に基づいて、炎症性疼痛などの炎症性疾患の治療に使用でき、そのような症状の治療に新たな方向性をもたらします[3].
結論
ミトコンドリア由来のペプチドとして、MOTS-c はシグナル伝達経路を活性化してグルコースと脂質の代謝を調節し、インスリン抵抗性を改善し、代謝性疾患のリスクを軽減します。また、筋肉や骨の機能を維持し、筋萎縮や骨粗鬆症を予防することもできます。また、抗炎症機能と細胞保護機能があり、放射線障害の防御と炎症性疾患の治療に役割を果たします。
著者について
上記の資料はすべて Cocer Peptides によって調査、編集、編集されたものです。
科学雑誌の著者
ワン・ヤンミンは、病院、研究センター、大学、臨平病院総合伝統中国・西洋M、上海理工科技センター感染・免疫、雲南農業大学などの企業を含むさまざまな権威ある組織と提携しています。彼の研究関心は広範囲にわたり、主に免疫科学と技術、ウイルス学、材料科学化学の主題カテゴリーに焦点を当てています。免疫科学と技術の分野では、免疫システムのメカニズムと応用を詳しく研究しています。彼のウイルス学の研究は、ウイルスの特性、感染、予防に重点を置いています。材料科学化学の分野において、彼は材料特性の開発と化学の革新的な応用に熱心に取り組んでおり、関連する学術分野で重要な研究成果を上げた注目すべき人物となっています。 Wan, Yanmin は引用文献 [6] に記載されています。
▎関連する引用
[1] García-Benlloch S、Revert-Ros F、Blesa JR、他。 MOTS-c は in vitro での筋肉分化を促進します [J]。ペプチド、2022、155:170840.DOI:10.1016/j.peptides.2022.170840。
[2] Zhang Y、Huang J、Zhang Y、他。ミトコンドリア由来ペプチド MOTS-c は、Nrf2 依存性メカニズムを介して放射線肺炎を軽減します[J]。酸化防止剤、2024、13。
[3] Wang Z、Yang L、Xu L、他。 MOTS-cの中枢および末梢機構は、炎症性疼痛のマウスモデルにおける疼痛過敏性を軽減する[J]。神経学的研究、2024、46(2):165-177.DOI:10.1080/01616412.2023.2258584。
[4] Bień J、Pruszyńska-Oszmałek E、Kołodziejski P、他。 MOTS-c は、インビトロで膵臓のアルファおよびベータ細胞の機能を調節します[J]。組織化学および細胞生物学、2024、161(6):449-460.DOI:10.1007/s00418-024-02274-0。
[5] Yi X、Hu G、Yang Y 他。骨代謝の調節におけるMOTS-cの役割[J]。生理学におけるフロンティア、2023、14:1149120.DOI:10.3389/fphys.2023.1149120。
[6] Wan W、Zhang L、Lin Y 他。ミトコンドリア由来ペプチド MOTS-c: ストレス、代謝、老化に関連する効果とメカニズム[J]。 Journal of Translational Medicine、2023、21(1):36.DOI:10.1186/s12967-023-03885-2。
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