Cocer Peptides 
pirms 1 mēneša
VISI IZSTRĀDĀJUMI UN PRODUKTU INFORMĀCIJA ŠAJĀ VIETNE IR TIKAI INFORMĀCIJAS IZPLATĪŠANAI UN IZGLĪTĪBAS NOLŪKĀ.
Šajā tīmekļa vietnē sniegtie produkti ir paredzēti tikai in vitro pētījumiem. In vitro pētījumi (latīņu: *glāzē*, kas nozīmē stikla traukos) tiek veikti ārpus cilvēka ķermeņa. Šie produkti nav farmaceitiski izstrādājumi, tos nav apstiprinājusi ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA), un tos nedrīkst izmantot, lai novērstu, ārstētu vai izārstētu jebkādu medicīnisku stāvokli, slimības vai kaites. Ar likumu ir stingri aizliegts jebkādā veidā ievadīt šos produktus cilvēka vai dzīvnieka organismā.
Novecošana kā neizbēgams dabisks process dzīvos organismos jau sen ir bijis zinātnisko pētījumu centrālais punkts. Organismiem novecojot, šūnas pakāpeniski nonāk novecojošā stāvoklī, un šo novecojošo šūnu uzkrāšanās var negatīvi ietekmēt normālu audu un orgānu darbību, izraisot dažādas ar vecumu saistītas slimības. FOX04 – DRI ir labvēlīgs novecojošu šūnu attīrīšanai.
Pārskats par FOX04 - DRI
FOX04 - DRI ir sintētisks peptīds ar pilnu nosaukumu fork head box O transkripcijas faktors 4 - D - Retro - Inverso. Tās atklājums izriet no padziļinātiem pētījumiem par novecojošo šūnu regulēšanas mehānismiem. Šūnu novecošanās laikā tiek iesaistīti vairāki molekulāri mehānismi, un FOX04 transkripcijas faktoram ir galvenā loma šajā procesā. FOX04 uzrāda specifiskus ekspresijas modeļus un funkcionālas izmaiņas novecojošās šūnās. Noskaidrojot tā darbības mehānismu, zinātnieki izstrādāja un sintezēja FOX04-DRI, lai īpaši mērķētu uz novecojošām šūnām, lai risinātu ar vecumu saistītas problēmas.
1. attēls. Cigarešu dūmu izraisītu novecojošu plaušu fibroblastu likvidēšanas shematisks attēls, izmantojot FOXO4 siRNS ielādētas DNS nanodaļiņas.
FOX04-DRI mehānisms novecojošu šūnu attīrīšanā
FOX04-p53 mijiedarbības traucējumi: novecojošās šūnās FOX04 mijiedarbojas ar p53 proteīnu. P53 proteīnam ir galvenā loma šūnu stresa reakcijās, šūnu cikla regulēšanā un apoptozē. Normālos apstākļos p53 veicina apoptozi bojātās vai novecojošās šūnās, aktivizējot virkni ar apoptozi saistītu gēnu ekspresiju, tādējādi saglabājot šūnu populācijas veselību. Novecojošās šūnās FOX04 saistās ar p53, kavējot tā transportēšanu uz šūnas kodolu, neļaujot p53 veikt savu proapoptotisko funkciju, kā rezultātā novecojošas šūnas izdzīvo un uzkrājas. FOX04-DRI var īpaši traucēt šo mijiedarbību starp FOX04 un p53, bloķējot to saistīšanos, ļaujot p53 atkārtoti iekļūt šūnas kodolā, aktivizēt apoptozes signālu ceļu un izraisīt apoptozi novecojošās šūnās, tādējādi panākot novecojošo šūnu klīrensu.
Intracelulāro signalizācijas ceļu regulēšana: FOX04-DRI var ne tikai traucēt FOX04-p53 mijiedarbību, bet arī ietekmēt novecojošo šūnu likteni, regulējot citus intracelulāros signalizācijas ceļus. PI3K/AKT signalizācijas ceļam ir galvenā regulējošā loma dažādos šūnu augšanas, proliferācijas, izdzīvošanas un metabolisma aspektos. Pētījumi liecina, ka novecojošās šūnās PI3K / AKT signalizācijas ceļa aktivitāte bieži tiek mainīta, ietekmējot to parastās funkcijas. FOX04-DRI var regulēt PI3K / AKT signalizācijas ceļa aktivitāti, mainot signālu pārraides līdzsvaru novecojošās šūnās, tādējādi radot nelabvēlīgu intracelulāru vidi to izdzīvošanai un izraisot apoptozi. Šī signalizācijas ceļa regulēšana var ietekmēt arī šūnu vielmaiņas stāvokļus, vēl vairāk virzot novecojošās šūnas uz apoptozi.
Ietekme uz novecošanos saistīto sekrēcijas fenotipu (SASP): novecojošas šūnas izdala virkni citokīnu, ķemokīnu un proteāžu, veidojot ar novecošanos saistītu sekrēcijas fenotipu (SASP). SASP ne tikai negatīvi ietekmē apkārtējās normālās šūnas, izjaucot to parastās funkcijas, bet arī izraisa hroniskas iekaisuma reakcijas, vēl vairāk paātrinot audu un orgānu novecošanās procesu. FOX04-DRI var mazināt novecojošo šūnu nelabvēlīgo ietekmi uz apkārtējo mikrovidi, kavējot ar SASP saistīto faktoru ekspresiju un sekrēciju novecojošās šūnās. Pētījumā tika konstatēts, ka pēc novecojošo šūnu apstrādes ar FOX04-DRI ar SASP saistīto faktoru, piemēram, IL-1α, IL-1β, audzēja nekrozes faktora α (TNFα) un MMP2 ekspresijas līmeņi novecojošās šūnās tika ievērojami samazināti. Tas norāda, ka FOX04-DRI var efektīvi regulēt novecojošo šūnu SASP, uzlabot šūnu mikrovidi un netieši veicināt novecojošo šūnu klīrensu un audu mikrovides atjaunošanos.
FOX04-DRI loma dažādos audos un slimībās
Loma reproduktīvajā sistēmā: Vīriešu vēlīns hipogonādisms ir ar vecumu saistīta slimība, kuras galvenais mehānisms ir novecojušu sēklinieku intersticiālu šūnu disfunkcija. FOX04 ir īpaši ekspresēts cilvēka sēklinieku intersticiālajās šūnās, un gados vecākiem cilvēkiem FOX04 kodola translokācija ir saistīta ar samazinātu testosterona sintēzi. Izmantojot ūdeņraža peroksīda izraisītas novecojušas TM3 sēklinieku intersticiālās šūnas kā in vitro modeli, tika novērots, ka FOX04 var uzturēt novecojušu sēklinieku intersticiālu šūnu dzīvotspēju un kavēt to apoptozi. FOX04-DRI selektīvi inducē p53 kodola eksportu un novecojušu sēklinieku intersticiālu šūnu apoptozi, izjaucot FOX04-p53 mijiedarbību. Dabiskā novecošanās peles modelī FOX04-DRI ievadīšana uzlaboja sēklinieku mikrovidi un mazināja ar vecumu saistītu testosterona sekrēcijas deficītu. Tāpēc FOX04-DRI var būt noderīga vīriešu vēlīna hipogonādisma ārstēšanai.
2. attēls FOXO4 ekspresija cilvēka sēkliniekos, kas noteikta ar imūnfluorescējošu krāsošanu.
Loma elpošanas sistēmā
Plaušu fibroze: Plaušu fibroze (PF) ir progresējoša intersticiāla plaušu slimība. Tās sastopamība un izplatība palielinās līdz ar vecumu, un šūnu novecošanās tiek uzskatīta par vienu no galvenajiem tās patoģenēzes virzītājspēkiem. Bleomicīna (BLM) inducētā PF peles modelī FOX04-DRI uzrādīja līdzīgu iedarbību kā apstiprinātajam medikamentam pirfenidonam. Tas samazina novecojošo šūnu skaitu, samazina ar novecošanos saistītā sekrēcijas fenotipa (SASP) ekspresiju un atvieglo BLM izraisītas morfoloģiskās izmaiņas un kolagēna nogulsnēšanos plaušu audos. Turklāt FOX04-DRI palielina 2. tipa alveolāro epitēlija šūnu (AEC2) un fibroblastu īpatsvaru, vienlaikus samazinot miofibroblastu skaitu. In vitro eksperimenti parādīja, ka, salīdzinot ar peles un cilvēka plaušu fibroblastu šūnu līnijām, FOX04-DRI bija vairāk tendētas uz transformējošā augšanas faktora-β (TGF-β) izraisīto miofibroblastu iznīcināšanu, un, inhibējot miofibroblastus, tas noveda pie ekstracelulārās matricas (ECM) PF receptoru mijiedarbības ceļa pazemināšanās.
Hroniska obstruktīva plaušu slimība (HOPS): HOPS patoģenēze un progresēšana ir cieši saistīta ar šūnu novecošanos. Cigarešu dūmu izraisītos novecojošos plaušu fibroblastos FOX04 ekspresija ir paaugstināta. Lai iznīcinātu FOX04 novecojošos fibroblastos, tika izstrādātas un sintezētas pašmontējošas DNS nanocaurules (siFOXO4-NT), kas ielādētas ar vienpavedienu FOX04 siRNS. Pētījumi ir parādījuši, ka siFOXO4-NT var iekļūt cilvēka plaušu fibroblastos (HFL-1 šūnās) no koncentrācijas un laika atkarīgā veidā, tādējādi samazinot FOX04 līmeni in vitro. siFOXO4-NT selektīvi iznīcina novecojušas HFL-1 šūnas, samazinot paaugstināto BCLXL ekspresiju un BCL2/BAX attiecību cigarešu dūmu ekstrakta (CSE) izraisītās novecojušās HFL-1 šūnās.
Nozīme skrimšļa audos: Autologā hondrocītu implantācija (ACI) ir metode locītavu skrimšļa bojājumu ārstēšanai un pēctraumatiskā osteoartrīta profilaksei. Hondrocītu in vitro paplašināšanās laikā, kas ir nepieciešams solis ACI, tiek ģenerētas novecojošas šūnas, kas negatīvi ietekmē jaunizveidotā skrimšļa kvalitāti un kvantitāti. Pētnieki izvirzīja hipotēzi, ka ārstēšana ar FOX04-DRI varētu noņemt novecojošās šūnas no paplašinātajiem hondrocītiem, tādējādi uzlabojot to potenciālu radīt augstas kvalitātes skrimšļus. Lai modelētu in vitro izplešanās procesu ACI, no veseliem donoriem izolētie hondrocīti tika paplašināti līdz populācijas dubultošanās līmenim (PDL) 9, kas pārstāv implantācijai gatavus hondrocītus, savukārt šūnas PDL3 kalpoja kā minimāla izplešanās kontrole. Rezultāti parādīja, ka FOX04-DRI apstrāde noņēma vairāk nekā pusi šūnu pie PDL9, bet tai nebija būtiskas ietekmes uz PDL3 hondrocītu skaitu. Ar FOX04-DRI apstrādāto PDL9 hondrocītu novecošanās līmenis tika ievērojami samazināts. Pamatojoties uz standarta mikroklasteru kultūras rezultātiem, FOX04-DRI pirmapstrāde nepalielināja PDL9 hondrocītu hondrogēno potenciālu, bet hondroīda audi, kas iegūti no FOX04-DRI iepriekš apstrādātām PDL9 šūnām, uzrādīja zemāku ar novecošanos saistītu sekrēcijas faktoru ekspresiju. FOX04-DRI efektīvi noņēma novecojošās šūnas no PDL9 hondrocītiem.
Nozīme starojuma izraisītā plaušu fibrozē (RIPF): RIPF ir izplatīta un smaga komplikācija pēc krūšu kurvja audzēja staru terapijas. C57BL/6 peles tika nejauši sadalītas apstarošanas un apstarošanas + FOX04-DRI grupās, un katras grupas labais pustorakss saņēma 17 Gy rentgena starojumu. FOX04-DRI grupai un apstarošanas + FOX04-DRI grupas pelēm FOX04-DRI tika ievadīts intraperitoneālās injekcijas veidā 16. un 20. nedēļā pēc apstarošanas. Rezultāti parādīja, ka FOX04-DRI samazināja kolagēna nogulsnēšanos RIPF peļu plaušu audos, samazināja col1α1 un α-SMA ekspresiju un samazināja β-galaktozidāzes (β-gal) pozitīvo šūnu skaitu (novecojošu šūnu marķieris) plaušu audos. FOX04-DRI spēja inhibēt P21 un P16^ (Ink4a) gēnu un proteīnu ekspresiju RIPF peļu plaušu audos, kā arī SASP gēnu IL-1α, IL-1β, audzēja nekrozes faktora α (TNFα) un MMP2 ekspresiju. FOX04-DRI arī samazina reaktīvo skābekļa sugu (ROS) līmeni RIPF peļu plaušu audos un veicina p-AKT un p-PI3K proteīnu aktivāciju. Tas liek domāt, ka FOX04-DRI samazina oksidatīvo stresu un kavē šūnu novecošanos, aktivizējot PI3K / AKT signalizācijas ceļu, tādējādi mainot RIPF.
3. attēls FOXO4-DRI atvieglo miofibroblastu diferenciāciju BLM izraisītām PF pelēm.
Secinājums
Rezumējot, FOX04-DRI kā revolucionāram medikamentam, kas spēj īpaši likvidēt novecojošās šūnas, ir svarīga loma ar vecumu saistītu slimību un novecošanas iejaukšanās ārstēšanā.
Avoti
[1] Han Y, Wu Y, He B u.c. DNS nanodaļiņas, kuru mērķauditorija ir FOXO4, selektīvi iznīcina cigarešu dūmu izraisītos novecojošos plaušu fibroblastus [J]. Nanoscale Advances, 2023,5(21):5965-5973.DOI:10.1039/d3na00547j.
[2] Han X, Yuan T, Zhang J u.c. FOXO4 peptīds ir vērsts uz miofibroblastu, kas uzlabo bleomicīna izraisītu plaušu fibrozi pelēm, izmantojot ECM-receptoru mijiedarbības ceļu [J]. Journal of Cellular and Molecular Medicine, 2022, 26(11):3269-3280.DOI:10.1111/jcmm.17333.
[3] Huang Y, He Y, Makarcyzk MJ u.c. Senolītiskais peptīds FOXO4-DRI selektīvi noņem novecojošās šūnas no in vitro paplašinātajiem cilvēka hondrocītiem[J]. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021,9:677576.DOI:10.3389/fbioe.2021.677576.
[4] Zhang C, Xie Y, Chen H u.c. FOXO4-DRI mazina ar vecumu saistītu testosterona sekrēcijas nepietiekamību, mērķējot uz novecojošām Leidiga šūnām vecām pelēm [J]. Novecošana (Albany Ny), 2020,12(2):1272-1284.DOI:10.18632/aging.102682.
[5] Baar M P. DNS bojājumu izraisīti šūnu likteņi novecošanas laikā, 2019. gads[C]. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:196682180
Produkts pieejams tikai pētniecībai:
