Авторы: Cocer Peptides 
1 ай бұрын
ОСЫ веб-сайтта берілген БАРЛЫҚ МАҚАЛАЛАР МЕН ӨНІМ ТУРАЛЫ АҚПАРАТ ТЕК АҚПАРАТТЫ ТАРАТУ ЖӘНЕ БІЛІМ БЕРУ МАҚСАТЫНА АРНАЛҒАН.
Осы веб-сайтта берілген өнімдер тек in vitro зерттеулеріне арналған. In vitro зерттеу (латынша: *әйнектегі*, шыны ыдыс деген мағынаны білдіреді) адам ағзасынан тыс жүргізіледі. Бұл өнімдер фармацевтикалық емес, АҚШ-тың Азық-түлік және дәрі-дәрмекпен қамтамасыз ету басқармасы (FDA) мақұлдамаған және кез келген медициналық жағдайдың, аурудың немесе аурудың алдын алу, емдеу немесе емдеу үшін пайдаланылмауы керек. Бұл өнімдерді адам немесе жануарлар ағзасына кез келген нысанда енгізуге заңмен қатаң тыйым салынады.
Шолу
Жасушаның қартаюы тірі ағзалардағы маңызды биологиялық процесс және көптеген физиологиялық және патологиялық құбылыстармен тығыз байланысты. Жасы ұлғайған сайын жасушалық қартаю біртіндеп жинақталады, бұл ұлпалар мен мүшелердің функцияларының төмендеуіне әкеледі және әртүрлі жасқа байланысты ауруларды тудырады. Маңызды биоактивті молекулалардың класы ретінде пептидтер соңғы жылдары жасушалық қартаюды зерттеу саласында айтарлықтай назар аударды. Зерттеулер пептидтердің жасушалық қартаю процесін реттеуде маңызды рөл атқаратынын көрсетеді. Пептидтер мен жасушалық қартаю арасындағы байланысты зерттеу қартаю механизмдерін түсіндіру және қартаюға қарсы шараларды әзірлеу үшін үлкен маңызға ие.
Сурет 1. Терінің қартаю процестерінің механизмдері. (а) Бос радикалдар және тотығу стресс теориясы. Митохондриялар тотығу метаболизмі арқылы ROS шығарады. Шамадан тыс ROS митохондриялық және ДНҚ құрылымдарын зақымдауы мүмкін, бұл коллаген деңгейінің төмендеуіне және тері тінінде MMP деңгейінің жоғарылауына әкеледі. ( b ) Қабыну теориясы. Қартайған фибробласттар мен кератиноциттер қартаюмен байланысты секреторлық фенотиптердің үлкен санын, соның ішінде TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ және MMPs шығарады. Бұл қабынуға қарсы цитокиндер ROS өндірісін ынталандыру және ATM/p53/p21 сигнал беру жолын белсендіру арқылы тері жасушаларының қартаюын тудырады. ( c ) Фотоқартаю теориясы. Ультракүлгін сәулелену ROS өндірісін және коллаген сияқты терінің жасушадан тыс матрица компоненттерін бұзатын MMP секрециясын тудырады. ( d ) ферментативті емес гликозил химиясының теориясы. Ферментативті емес гликозилдену – бұл AGE және ROS түзу үшін бос қалпына келтіретін қанттар мен белоктардың, ДНҚ және липидтердің бос амин топтары арасындағы реакция. AGEs жинақталуы ROS-пен бірге жасуша гомеостазының және ақуыз құрылымының өзгеруіне әкелуі мүмкін.
Жасушалық қартаю
(1) Жасуша қартаюының түсінігі мен сипаттамасы
Жасуша қартаюы жасушалардың белгілі бір бөлінулерден немесе белгілі бір стресс факторларына ұшырағаннан кейін енетін өсудің қайтымсыз тоқтау күйін білдіреді. Ол жасуша морфологиясының өзгеруі, соның ішінде жасуша көлемінің ұлғаюы, цитоплазманың тегістелуі және вакуолизациясы сияқты типтік сипаттамалар қатарын көрсетеді; жасушалардың көбеюін тоқтатып, жасушалық циклді тоқтату; және қазіргі уақытта жасушалық қартаюдың ең көп қолданылатын маркерлерінің бірі болып табылатын қартаюмен байланысты β-галактозидазаның (SA-β-gal) белсенділігінің артуы. Жасушалар әртүрлі цитокиндерді, хемокиндерді және протеазаларды бөліп, қартаюмен байланысты секреторлық фенотипті (SASP) құрайтын өзгерген секреторлық фенотип.
(2) Жасуша қартаюының салдары
Тіндердің және мүшелердің жұмысының нашарлауы
Жасушалар ұлпалар мен мүшелердің негізгі құрылыс материалы болып табылады, ал жасушалық қартаю ұлпалар мен мүшелердің жұмысының бұзылуына әкеледі. Тері тінінде қартайған фибробласттар коллаген мен серпімді талшықтардың синтезін төмендетеді, терінің серпімділігін жоғалтады, әжімдер пайда болады және қалпына келтіру қабілеті нашарлайды. Жүрек-тамыр жүйесінде кәрі эндотелий жасушалары қан тамырлары қабырғаларының қатайуына және серпімділіктің төмендеуіне әкелуі мүмкін, бұл жүрек-тамыр ауруларының қаупін арттырады. Иммундық жүйеде иммундық жасушалардың қартаюы организмнің иммундық қорғаныс функциясын әлсіретеді, бұл адамдарды патогендік инвазияға сезімтал етеді және олардың вакциналарға иммундық реакциясын төмендетеді.
Жасқа байланысты аурулармен байланыс
Жасушаның қартаюы көптеген жасқа байланысты аурулардың маңызды қозғаушы факторы болып саналады. Альцгеймер ауруы және Паркинсон ауруы сияқты нейродегенеративті ауруларда нейрондық қартаю нейрондық өлім және нейроинфламация сияқты патологиялық процестермен тығыз байланысты. Қант диабетінде ұйқы безінің β жасушаларының қартаюы қандағы глюкозаның қалыпты реттелуіне әсер ететін инсулиннің жеткіліксіз секрециясына әкелуі мүмкін. Жасушаның қартаюы ісік пайда болуымен және ісік прогрессімен де күрделі байланыста болады. Жасушаның ерте қартаюы зақымдалған жасушалардың шексіз көбеюіне жол бермей, ісіктерді басу механизмі ретінде әрекет ете алады. Дегенмен, ісік микроортасында қартаюшы жасушалар шығаратын SASP компоненттері ісік жасушаларының өсуіне, инвазиясына және метастазына ықпал етуі мүмкін.
Пептидтер
(1) Пептидтердің анықтамасы және құрылымы
Пептидтер – пептидтік байланыстар арқылы байланысқан аминқышқылдары арқылы түзілетін қысқа тізбекті қосылыстар. Құрамындағы аминқышқылдарының қалдықтарының санына қарай оларды дипептидтерге, трипептидтерге, тетрапептидтерге және полипептидтерге, т.б. Полипептидтер ұзақ, үздіксіз және тармақталмаған пептидтік тізбектер. Әдетте, 50-ден аспайтын аминқышқылдары бар пептидтік тізбектер оларды ақуыздардан ажырату үшін пептидтер ретінде жіктеледі. Циклдік пептидтерден басқа барлық пептидтік тізбектерде N-терминал (амино-терминал) және С-терминал (карбокси-терминал) қалдығы болады.
(2) Пептидтердің жіктелуі
Дереккөз бойынша жіктеу
Эндогендік пептидтер: организмнің өзі синтездейтін және организмде әртүрлі физиологиялық функцияларды орындайды. Нейропептидтер, жүйке жүйесінде сигнал беру мен реттеуге қатысады, соның ішінде анальгетикалық және көңіл-күйді реттейтін әсері бар эндорфиндер мен энкефалиндер; гормондық пептидтер, мысалы, инсулин, қандағы қант теңгерімін реттеу үшін маңызды.
Экзогендік пептидтер: тағамнан немесе басқа сыртқы көздерден алынады. Мысалы, кейбір тағамдық ақуыздарды ас қорыту ферменттерімен гидролизденуі мүмкін, сүт пептидтері сияқты биоактивті пептидтер, олардың көптеген физиологиялық функциялары, соның ішінде антиоксиданттық және иммундық-модуляциялық әсерлері бар. Химиялық синтез немесе биотехнология арқылы дайындалған пептидтер де экзогендік пептидтерге жатады және әдетте дәрілік заттарды әзірлеуде және клиникалық терапияда қолданылады.
Функция бойынша классификация
Антиоксиданттық пептидтер: денедегі бос радикалдарды тазартуға және жасушалардың тотығу стрессінен туындаған зақымдануын азайтуға қабілетті. Мысалы, күріш кебегінің антиоксиданттық пептидтері D-галактозаны индукциялаған қарт тышқандардың жүрек және ми тіндерінің митохондрияларындағы каталаза (CAT) және глутатион пероксидаза (GSH-Px) сияқты антиоксиданттық ферменттердің белсенділігін күшейтеді, митохондриялық жасушалардың мутация деңгейін төмендетеді және ДНҚ-деле мутациясын қорғайды.
Иммунды модуляциялайтын пептидтер: олар организмнің иммундық қызметін реттейді, иммундық жауаптарды күшейтеді немесе басады. Теңіз ағзаларынан алынған кейбір пептидтер иммундық жасушаларды белсендіреді, дененің иммундық қорғаныс мүмкіндіктерін арттырады және патогенді инфекцияларға және ісіктердің дамуына қарсы тұруға көмектеседі.
Жасушаның өсуін реттейтін пептидтер: олар пролиферация, дифференциация және апоптоз сияқты жасушалық процестерге әсер етеді. Мысалы, эпидермистің өсу факторы (EGF) эпидермис жасушаларының пролиферациясына және дифференциациясына ықпал етеді, жараның жазылуын тездетеді.
Жасушаның қартаюындағы пептидтердің рөлі
(1) Митохондриялық функцияның реттелуі
Митохондриялар жасушалық энергияны өндіруде және сигнал беруде маңызды рөл атқарады және олардың дисфункциясы жасушаның қартаюымен тығыз байланысты. Гуманин және MOTS-c сияқты митохондриядан алынған пептидтер (MDPs) жасушалық қартаю процесінде маңызды реттеуші рөл атқарады. Адамның бастапқы фибробласттарында репликативті сарқылу, доксорубицин немесе сутегі асқын тотығымен емдеу нәтижесінде туындаған қартаюдан кейін митохондриялар саны артады, митохондриялық тыныс алу деңгейі жоғарылайды, сонымен қатар гуманин және MOTS-c деңгейлері де жоғарылайды. Гуманин мен MOTS-c енгізу доксорубицин тудырған қартаю жасушаларында митохондриялық тыныс алуды қалыпты түрде арттырады және JAK жолы арқылы SASP компоненттерін ішінара реттейді, бұл МДП-ның митохондриялық энергия алмасуында және қартаю жасушаларында SASP өндірісінде маңызды рөл атқаратынын көрсетеді.
2-сурет Митохондрия массасы мен энергиясы доксорубицин тудырған қартаю кезінде өзгереді. (A) Митохондриялық ДНҚ (mtDNA) қартамайтын (тыныш) және қартаюшы жасушалардағы көшіру санын. (B) Том20 (жасыл; митохондриялар) және Hoechst 33258 (көк; ядро) қарталмаған (тыныш) және қартаюшы жасушалардағы иммундық бояудың репрезентативті кескіндері. Масштаб жолағы, 20 мкм. Әрбір ұяшыққа Том20 бояуының ауданы ImageJ көмегімен өлшенді. (C) Қартаймайтын (тыныш) және қартаюшы жасушалардағы жасушалық АТФ деңгейі. (D) Қарталмаған және қартайған жасушалардағы оттегінің жасушалық тұтыну жылдамдығы (OCR). Базальды тыныс алу, қосалқы тыныс алу сыйымдылығы және АТФ өндіру өндірушінің нұсқауларына сәйкес бірізді қосылыс енгізу негізінде есептеледі. (E) Қартаймайтын (тыныш) және қартаюшы жасушалардағы жасушадан тыс қышқылдану жылдамдығы (ECAR).
(2) Қартаюға байланысты сигнал беру жолдарына әсері
p53-p21 жолы
p53 ақуызы жасушалық қартаюдың негізгі реттеушісі болып табылады. Жасушалар ДНҚ зақымдануы сияқты стресс факторларына ұшыраған кезде, p53 белсендіріліп, p21 экспрессиясын тудырады, бұл жасушалық циклдің G1 фазасында тоқтап қалуын тудырады, бұл жасушалық қартаюға әкеледі. Кейбір пептидтер p53-p21 жолын модуляциялай алады, осылайша жасушалық қартаюдың прогрессіне әсер етеді. Кейбір шағын молекулалы пептидтер p53 ақуызымен әрекеттесіп, оның белсенділігін тежей алады және осылайша жасушалық қартаюды баяулатады. Зерттеулер спецификалық пептидтердің p53 және MDM2 (p53-ті теріс реттейтін ақуыз) арасындағы өзара әрекеттесуді блоктай алатынын, p53 ақуызын тұрақтандырып, жасушалық қартаюға әкелетін шамадан тыс белсендіруді болдырмау үшін оны тиісті деңгейде ұстай алатынын көрсетті.
Rb-E2F жолы
Rb протеині жасушалық циклмен байланысты гендердің экспрессиясын тежеу үшін E2F транскрипция факторымен байланысатын басқа маңызды жасушалық циклді реттейтін ақуыз болып табылады. Rb протеині фосфорланған және инактивацияланған кезде, ДНҚ репликациясы үшін жасушаның S фазасына енуіне ықпал ететін E2F шығарылады. Жасушалық қартаю кезінде Rb-E2F жолындағы өзгерістер жасушалық циклдің тоқтауына әкеледі. Кейбір пептидтер Rb ақуызының фосфорлану күйін модуляциялау немесе E2F белсенділігіне әсер ету арқылы жасушалық қартаюды реттей алады. Кейбір пептидтер Rb ақуызының фосфорлануын тежей алады, Rb-E2F кешенінің тұрақтылығын сақтайды және осылайша жасушалық қартаюды баяулатады.
(III) SASP ережелері
SASP құрамында әртүрлі цитокиндер, хемокиндер және протеазалар және басқалары бар. Оның секрециясы қартаю жасушаларының микроортасына әсер етіп қана қоймайды, сонымен қатар қоршаған тіндер мен жасушаларға әсер етіп, қабыну реакциялары мен тіндердің қартаюына ықпал етеді. Кейбір пептидтер SASP өндірісін реттей алады және оның зиянды әсерін азайтады. Белгілі бір өсімдік тектес пептидтер белгілі бір сигналдық жолдардың белсендірілуін тежеу және SASP байланысты факторлардың экспрессиясын азайту арқылы SASP реттейтіні анықталды.
Жасушалық қартаюды кешіктіруде пептидтердің қолданылуы
(1) Тері күтімі өнімдеріндегі қолданбалар
Терінің қартаюы туралы қоғамның алаңдаушылығын арттыра отырып, пептидтер тері күтімі саласында кеңінен қолданыла бастады. Мысалы, құрамында пептидтері бар кейбір тері күтімі өнімдері әжімге қарсы және теріні қатайтатын әсерлері бар деп мәлімдейді. Зерттеулер кейбір пептидтердің коллаген синтезіне ықпал ететінін және терінің серпімділігін арттыратынын көрсетеді. Пептидтер сонымен қатар тері жасушаларының метаболизмін реттей алады, терінің тосқауыл қызметін жақсартады, ультракүлгін сәулелену сияқты сыртқы факторлардың әсерінен тері жасушаларының зақымдалуын азайтады және терінің қартаю процесін баяулатады.
3-сурет Жас және үлкен терінің қартаюы.
(2) Дәрілік заттарды әзірлеудегі қолданбалар
Нейродегенеративті ауруларды емдеу
Пептидтік препараттардың дамуы нейродегенеративті аурулардағы нейрондық қартаюды шешуге үлкен үміт береді. Альцгеймер ауруы мен Паркинсон ауруын емдеу үшін жасушаішілік сигнал беру жолдарын реттейтін, нейрондардың өмір сүруіне ықпал ететін және жөндеуді жеңілдететін пептидтер әзірленген. Кейбір пептидтер нейрондардағы қалыптан тыс ақуыздардың агрегациясын тежей алады, нейрондық қабынуды азайтады және нейрондық қартаюды және өлімді кешіктіреді. AC-5216 деп аталатын пептид β-амилоидты ақуыздардың агрегациясын тежей алады және Альцгеймер ауруы үлгісіндегі тышқандардың когнитивті қызметін жақсартады.
Жүрек-қан тамырлары ауруларын емдеу
Жүрек-қан тамырлары ауруларын емдеуде пептидтік препараттар тамырлы эндотелий жасушаларының қартаюы және миокард жасушаларының қартаюы сияқты патологиялық процестерге бағытталған. Мысалы, белгілі бір вазоактивті пептидтер тамырлардың тонусын және эндотелий жасушаларының қызметін реттей алады, тамырлы эндотелий жасушаларының қартаюын жақсартады және жүрек-қан тамырлары ауруларының қаупін азайтады. Кейбір пептидтер миокард инфарктісі сияқты жағдайларды емдеуде әлеуетті қолданбаларды ұсына отырып, миокард жасушаларының жөндеуі мен регенерациясына ықпал ете алады.
Қорытынды
Жасушаның қартаюы күрделі биологиялық процесс ретінде ағзаның денсаулығы мен қартаю процесіне әсер етеді. Пептидтер биоактивті молекулалардың маңызды класы ретінде жасушаның қартаюын реттеуде көп қырлы рөл атқарады. Митохондриялық функцияны реттеу, қартаюға байланысты сигнал беру жолдарына араласу және SASP модуляциялау арқылы пептидтер жасушаның қартаюын кешіктіру қабілетін көрсетеді.
Дереккөздер
[1] Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Пептидтер [M]//Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Биофизикалық химия: техникалар мен қолданулар. Чам: Springer Nature Switzerland, 2023: 129-141.
[2] He X, Wan F, Su W, т.б. Терінің қартаюы және белсенді ингредиенттер бойынша зерттеу барысы[J]. Молекулалар, 2023,28(14}, БАП-НӨМЕР = {5556).DOI:10,3390/molecules28145556.
[3] Altay Benetti A, Tarbox T, Benetti C. Қартаюға арналған терапевтік және косметикалық агенттерді қалыптастыру және жеткізу туралы қазіргі түсініктер[J]. Косметика, 2023,10(2}, БАП-НӨМЕР = {54).DOI:10.3390/cosmetics10020054.
[4] Wong P F. Редакция: Жасушалық қартаю: себептері, салдары және емдік мүмкіндіктері[J]. Жасуша және даму биологиясындағы шекаралар, 2022,10:884910.DOI:10.3389/fcell.2022.884910.
[5] Zonari A, Brace LE, Al-Katib K, т.б. Сенотерапевтік пептид терінің биологиялық жасын төмендетеді және тері денсаулығының маркерлерін жақсартады[J]. Biorxiv, 2020. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226263850.
[6] Kim SJ, Mehta HH, Wan J, т.б. Митохондриялық пептидтер жасушалық қартаю кезінде митохондриялық функцияны модуляциялайды[J]. Қартаю (Olbany Ny), 2018,10(6):1239-1256.DOI:10.18632/aging.101463.
[7] Гарридо AM, Беннетт М. Атеросклероздағы жасуша қартаюының бағалауы және салдары [J]. Липидологиядағы ағымдағы пікір, 2016,27(5):431-438.DOI:10.1097/MOL.000000000000327.
