Oleh Cocer Peptides 
1 bulan yang lalu
SEMUA ARTIKEL DAN MAKLUMAT PRODUK YANG DISEDIAKAN DI LAMAN WEB INI ADALAH SEMATA-MATA UNTUK PENYEDARAN MAKLUMAT DAN TUJUAN PENDIDIKAN.
Produk yang disediakan di laman web ini bertujuan secara eksklusif untuk penyelidikan in vitro. Penyelidikan in vitro (Latin: *dalam kaca*, bermaksud dalam barang kaca) dijalankan di luar badan manusia. Produk ini bukan farmaseutikal, tidak diluluskan oleh Pentadbiran Makanan dan Ubat (FDA) AS, dan tidak boleh digunakan untuk mencegah, merawat atau menyembuhkan sebarang keadaan perubatan, penyakit atau penyakit. Ia dilarang sama sekali oleh undang-undang untuk memperkenalkan produk ini ke dalam badan manusia atau haiwan dalam apa jua bentuk.
Gambaran keseluruhan
Sejak penemuannya pada tahun 1999, ghrelin telah muncul sebagai titik fokus penyelidikan dalam sains hayat kerana fungsi fisiologinya yang unik dan kesan biologi yang luas. Ghrelin memainkan peranan penting dalam mengawal selia pembebasan hormon pertumbuhan (GH) dan juga terlibat dalam pelbagai proses fisiologi penting, termasuk keseimbangan tenaga, peraturan selera makan, fungsi gastrousus, homeostasis kardiovaskular, dan perlindungan saraf.
Rajah 1 Hormon ghrelin dalam bentuk tidak aktifnya (desacyl ghrelin) ditukar kepada bentuk aktifnya (acyl ghrelin).
Struktur dan Taburan Ghrelin
(1) Struktur
Komposisi Kimia: Ghrelin ialah polipeptida yang terdiri daripada 28 asid amino, dengan struktur utamanya mempamerkan pemuliharaan tinggi merentas spesies yang berbeza. Pada manusia, urutan asid amino ghrelin ialah GSSFLSPEHQRVQQRKESKKPAKLQPR. Ciri uniknya ialah pengubahsuaian oktanoilasi pada sisa serin pada kedudukan 3, yang penting untuk pengikatan ghrelin kepada reseptor hormon pelepas hormon pertumbuhan (GHS-R) dan pengerahan aktiviti biologinya.
Isomer: Sebagai tambahan kepada Ghrelin oktanoilasi klasik, terdapat juga Ghrelin terdeasetilasi dan isomer lain. Walaupun Ghrelin yang terdeasetilasi tidak mempunyai pengubahsuaian oktanoilasi dan tidak mempunyai keupayaan untuk mengikat GHS-R dengan pertalian tinggi, penyelidikan telah menunjukkan bahawa ia boleh memberikan kesan biologi melalui reseptor atau mekanisme lain yang tidak diketahui.
(2) Pengagihan
Pengedaran tisu: Ghrelin terutamanya disintesis dan dirembeskan oleh sel-sel perembesan asid dalam kelenjar fundik gastrik dan juga dinyatakan dalam pelbagai tisu dan organ, termasuk usus kecil, pankreas, hipotalamus dan kelenjar pituitari. Dalam saluran gastrousus, tahap ekspresi ghrelin menurun secara beransur-ansur dari perut ke usus kecil. Dalam sistem saraf pusat, ghrelin sangat dinyatakan di kawasan seperti nukleus arkuate dan nukleus paraventrikular hipotalamus, yang berkait rapat dengan peraturan selera makan, metabolisme tenaga, dan peraturan neuroendokrin.
Penyetempatan selular: Di dalam perut, Ghrelin terutamanya dinyatakan dalam sel endokrin mukosa gastrik, yang boleh mengesan status pemakanan dalam saluran gastrousus dan menghantar isyarat kepada sistem saraf pusat melalui rembesan Ghrelin. Dalam kelenjar pituitari, Ghrelin boleh bertindak secara langsung pada sel hormon pertumbuhan untuk mengawal pelepasan hormon pertumbuhan.
Mekanisme Tindakan Peptida Pembebasan Hormon Pertumbuhan
(1) Mengikat kepada Reseptor
Laluan isyarat pengantara GHS-R: Kesan biologi utama Ghrelin dicapai melalui pengikatan kepada reseptor hormon pelepas hormon pertumbuhan 1a (GHS-R1a). GHS-R1a ialah reseptor berganding protein G yang diedarkan secara meluas dalam kelenjar pituitari, hipotalamus dan tisu periferi yang lain. Selepas mengikat GHS-R1a, ghrelin mengaktifkan protein G, yang seterusnya mengaktifkan laluan isyarat phospholipase C (PLC) -inositol trisphosphate (IP3) -kalsium ion (Ca⊃2;⁺), yang membawa kepada peningkatan kepekatan Ca⊃2;⁺ intraselular dan akhirnya menggalakkan fungsi pembebasan hormon pertumbuhan yang lain dan seterusnya.
Mekanisme bukan pengantara GHS-R: Sebagai tambahan kepada GHS-R1a, kajian telah menunjukkan bahawa ghrelin juga boleh memberikan kesan biologi melalui interaksi dengan reseptor lain atau protein membran.
Rajah 2 Ghrelin memberikan kesannya dalam hipotalamus melalui tiga laluan berbeza.
(2) Peraturan ekspresi gen
Gen berkaitan paksi hipotalamus-pituitari: Ghrelin boleh mengawal selia ekspresi berbilang gen dalam paksi hipotalamus-pituitari. Di peringkat pituitari, ghrelin boleh mengimbangi transkripsi gen hormon pertumbuhan, menggalakkan sintesis dan pembebasan hormon pertumbuhan. Dalam hipotalamus, ghrelin boleh mempengaruhi ekspresi hormon pelepas hormon pertumbuhan (GHRH) dan somatostatin (SS), secara tidak langsung mengawal pelepasan hormon pertumbuhan dengan memodulasi rembesan GHRH dan SS. Khususnya, ghrelin boleh merangsang rembesan GHRH sambil menghalang rembesan SS, dengan itu menggalakkan pembebasan hormon pertumbuhan secara sinergistik.
Gen berkaitan metabolisme tenaga: Dalam tisu adiposa dan hati, ghrelin mengawal ekspresi gen yang berkaitan dengan metabolisme tenaga. Sebagai contoh, ghrelin boleh mengimbangi ekspresi reseptor diaktifkan proliferator peroksisom γ (PPARγ), menggalakkan pembezaan adiposit dan lipogenesis; pada masa yang sama, dalam hati, ghrelin mengawal ekspresi gen yang berkaitan dengan glukoneogenesis, mempengaruhi homeostasis tahap glukosa darah.
Kesan fisiologi peptida yang membebaskan hormon pertumbuhan
(1) Menggalakkan pembebasan hormon pertumbuhan
Tindakan langsung pada kelenjar pituitari: Ghrelin ialah agen pelepas hormon pertumbuhan yang kuat yang bertindak secara langsung pada sel hormon pertumbuhan dalam kelenjar pituitari anterior, menggalakkan sintesis dan pembebasan hormon pertumbuhan melalui laluan isyarat pengantaraan GHS-R1a. Berbanding dengan hormon pelepas hormon pertumbuhan (GHRH), ghrelin merangsang pelepasan hormon pertumbuhan dengan lebih cepat, dan kedua-duanya mempunyai kesan sinergi. Di bawah keadaan fisiologi, ghrelin, GHRH, dan somatostatin bersama-sama mengawal rembesan denyutan hormon pertumbuhan, mengekalkan tahap hormon pertumbuhan normal.
Kesan ke atas pertumbuhan: Hormon pertumbuhan memainkan peranan penting dalam menggalakkan pertumbuhan dan perkembangan badan. Ghrelin secara tidak langsung mempengaruhi pertumbuhan dengan menggalakkan pembebasan hormon pertumbuhan. Semasa zaman kanak-kanak dan remaja, rembesan normal Ghrelin adalah penting untuk proses seperti pertumbuhan rangka dan perkembangan otot. Pada pesakit dengan kekurangan hormon pertumbuhan, paras rembesan ghrelin selalunya rendah. Pentadbiran eksogen ghrelin atau analognya boleh meningkatkan tahap hormon pertumbuhan secara berkesan dan menggalakkan pertumbuhan dan perkembangan.
(2) Peraturan Metabolisme Tenaga
Peraturan Selera Makan: Ghrelin, dikenali sebagai 'hormon kelaparan,' ialah molekul isyarat penting yang mengawal selera makan. Dalam nukleus arkuat hipotalamus, ghrelin mengikat kepada reseptor GHS-R1a pada neuron neuropeptida Y (NPY)/agouti berkaitan protein (AgRP), merangsang pembebasan NPY dan AgRP, dengan itu meningkatkan selera makan dan menggalakkan pengambilan makanan. Ghrelin juga secara tidak langsung mempengaruhi selera makan dengan mengawal aktiviti neuron corticotropin-releasing hormone (CRH) dalam nukleus paraventricular hypothalamus. Semasa berpuasa, paras ghrelin meningkat, mencetuskan kelaparan; selepas makan, paras ghrelin menurun dengan cepat, meningkatkan rasa kenyang.
Peraturan keseimbangan tenaga: Ghrelin juga mengambil bahagian dalam pengawalan metabolisme tenaga, mengekalkan keseimbangan tenaga badan. Ghrelin menggalakkan lipolisis, meningkatkan pengoksidaan asid lemak, dan meningkatkan bekalan tenaga badan. Ghrelin menghalang rembesan insulin, mengurangkan pengambilan tisu periferi dan penggunaan glukosa, dan meningkatkan tahap glukosa darah, menyediakan badan dengan sumber tenaga tambahan. Ekspresi ghrelin yang tinggi secara kronik boleh menyebabkan pengambilan tenaga yang berlebihan, pengumpulan lemak, dan seterusnya gangguan metabolik seperti obesiti.
(3) Kesan ke atas fungsi gastrousus
Rembesan asid gastrik dan motilitas gastrousus: Dalam saluran gastrousus, ghrelin memainkan peranan pengawalseliaan yang penting dalam rembesan asid gastrik dan motilitas gastrousus. Ghrelin merangsang sel parietal mukosa gastrik untuk merembeskan asid gastrik, mengawal persekitaran berasid dalam perut, yang membantu dalam penghadaman dan penyerapan makanan. Ghrelin menggalakkan peristalsis gastrousus, meningkatkan pergerakan propulsif dalam saluran gastrousus dan mempercepatkan pengosongan makanan dari saluran gastrousus. Dalam gangguan gastrousus tertentu, seperti dispepsia berfungsi dan gastroparesis, paras Ghrelin yang tidak normal boleh menyebabkan gangguan dalam rembesan asid gastrik dan motilitas gastrousus.
Perlindungan Mukosa Gastrointestinal: Ghrelin mempunyai kesan perlindungan pada mukosa gastrousus. Ia menggalakkan percambahan dan pembaikan sel mukosa gastrousus, meningkatkan fungsi penghalang mukosa, dan melindungi daripada kerosakan yang disebabkan oleh bahan berbahaya seperti asid gastrik dan Helicobacter pylori. Dalam model penyakit seperti ulser gastrik dan ulser duodenal, pemberian ghrelin secara eksogen mempercepatkan penyembuhan ulser dan mengurangkan tahap kerosakan mukosa.
(4) Pengawalseliaan sistem kardiovaskular
Peraturan fungsi jantung: Ghrelin dinyatakan secara meluas dalam jantung dan memainkan peranan pengawalseliaan yang penting dalam fungsi jantung. Ghrelin meningkatkan pengecutan miokardium, meningkatkan output jantung, dan meningkatkan fungsi pengepaman jantung. Dalam model kecederaan iskemia-reperfusi miokardium, ghrelin mengurangkan apoptosis dan nekrosis sel miokardium, mengurangkan saiz infark, dan memberikan kesan kardioprotektif. Mekanismenya mungkin berkaitan dengan pengaktifan laluan isyarat survival intraselular, seperti laluan isyarat phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/protein kinase B (Akt).
Peraturan Ketegangan Vaskular: Ghrelin mengawal ketegangan vaskular dan mengekalkan tekanan darah yang stabil. Ia bertindak pada sel otot licin vaskular untuk menghalang kesan bahan vasoconstrictive seperti angiotensin II, menyebabkan vasodilatasi, mengurangkan rintangan vaskular periferal, dan dengan itu menurunkan tekanan darah. Ghrelin juga menghalang ekspresi molekul lekatan sel endothelial vaskular, mengurangkan lekatan dan penyusupan sel radang, memberikan kesan perlindungan vaskular, dan mencegah perkembangan aterosklerosis.
(5) Kesan neuroprotektif
Kemandirian dan percambahan neuron: Dalam sistem saraf, ghrelin mempunyai kesan perlindungan pada neuron. Ia menggalakkan percambahan dan pembezaan sel stem saraf, meningkatkan bilangan neuron, dan mengekalkan perkembangan dan fungsi normal sistem saraf. Dalam model penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson, ghrelin boleh menghalang apoptosis neuron, mengurangkan tindak balas neuroinflamasi, dan meningkatkan fungsi kognitif dan motor. Mekanisme neuroprotektifnya mungkin berkaitan dengan mengawal tindak balas tekanan oksidatif intraselular, menghalang laluan isyarat apoptosis, dan menggalakkan pembebasan neurotransmitter.
Peraturan Neuroendokrin: Sebagai faktor pengawalseliaan neuroendokrin, Ghrelin mengambil bahagian dalam mengawal selia fungsi paksi hipotalamus-pituitari-adrenal (paksi HPA). Di bawah keadaan tekanan, paras ghrelin yang tinggi menghalang pengaktifan berlebihan paksi HPA, mengurangkan rembesan kortikosteroid dan dengan itu mengurangkan kerosakan akibat tekanan pada badan. Selain itu, ghrelin mengawal paksi hipotalamus-pituitari-tiroid (paksi HPT) dan paksi hipotalamus-pituitari-gonad (paksi HPG), mengekalkan homeostasis sistem neuroendokrin.
(6) Kesan fisiologi lain
Peraturan imun: Ghrelin juga memainkan peranan dalam sistem imun. Ia boleh mengawal fungsi sel imun, menggalakkan percambahan dan pembezaan limfosit, dan meningkatkan kapasiti tindak balas imun badan. Dalam keadaan keradangan, ghrelin boleh menghalang pembebasan sitokin radang, seperti faktor nekrosis tumor-α (TNF-α) dan interleukin-6 (IL-6), dengan itu mengurangkan tindak balas keradangan dan memberikan kesan imunomodulator dan anti-radang.
Peraturan Metabolisme Tulang: Ghrelin mempunyai kesan pengawalseliaan pada metabolisme tulang. Ia menggalakkan percambahan dan pembezaan osteoblas, menghalang aktiviti osteoklas, dengan itu meningkatkan jisim tulang dan menggalakkan pembentukan tulang. Pada pesakit dengan osteoporosis, paras ghrelin sering dikurangkan, menunjukkan bahawa ghrelin mungkin dikaitkan dengan perkembangan osteoporosis. Pentadbiran eksogen ghrelin atau analognya mungkin menyediakan strategi terapeutik baharu untuk osteoporosis.
Aplikasi Peptida Pembebasan Hormon Pertumbuhan
(1) Aplikasi Terapeutik Klinikal
Kekurangan Hormon Pertumbuhan: Bagi pesakit yang mengalami kekurangan hormon pertumbuhan, Ghrelin dan analognya boleh berfungsi sebagai agen terapeutik. Dengan merangsang pembebasan hormon pertumbuhan, mereka menggalakkan pertumbuhan dan perkembangan pesakit. Berbanding dengan terapi penggantian hormon pertumbuhan tradisional, Ghrelin dan analognya menawarkan keselamatan dan toleransi yang lebih baik, dan mungkin menggalakkan pertumbuhan dengan cara yang lebih sesuai dari segi fisiologi dengan mengawal rembesan hormon pertumbuhan endogen.
Rajah 3 Peraturan endokrin GH dan sekatan terapeutik.
Penyakit Metabolik
Obesiti dan Diabetes: Dalam rawatan obesiti, walaupun Ghrelin dirujuk sebagai 'hormon kelaparan', yang mengawal tahap Ghrelin atau laluan isyaratnya boleh meningkatkan metabolisme tenaga, mengurangkan selera makan dan mencapai penurunan berat badan. Membangunkan antagonis reseptor Ghrelin untuk menyekat pengikatan Ghrelin kepada reseptor boleh menyekat selera makan dan mengurangkan pengambilan makanan. Bagi pesakit diabetes, Ghrelin mungkin memberi kesan yang baik pada paras glukosa darah melalui mekanisme seperti mengawal rembesan insulin dan meningkatkan rintangan insulin. Pentadbiran eksogen Ghrelin meningkatkan kawalan glukosa darah dan kepekaan insulin dalam tikus diabetes, menawarkan pandangan baharu untuk rawatan diabetes.
Sindrom metabolik: Sindrom metabolik ialah sekumpulan penyakit yang dicirikan oleh obesiti, hipertensi, hiperglikemia, dan dislipidemia. Disebabkan peranannya dalam metabolisme tenaga dan peraturan kardiovaskular, ghrelin mungkin menjadi sasaran yang berpotensi untuk merawat sindrom metabolik. Dengan mengawal selia tahap ghrelin, adalah mungkin untuk meningkatkan penunjuk gangguan metabolik berbilang pada pesakit dengan sindrom metabolik secara serentak, seperti penurunan berat badan, pengurangan tekanan darah dan peningkatan dalam glukosa darah dan keabnormalan lipid.
Penyakit Gastrointestinal:
Dispepsia dan gastroparesis berfungsi: Bagi pesakit yang mengalami dispepsia dan gastroparesis berfungsi, ghrelin dan analognya boleh memperbaiki gejala pencernaan dan mempercepatkan pengosongan gastrik dengan menggalakkan motilitas gastrousus dan meningkatkan rembesan asid gastrik. Penggunaan analog ghrelin secara berkesan boleh mengurangkan gejala seperti sakit perut atas dan kembung pada pesakit dengan dispepsia berfungsi, dengan itu meningkatkan kualiti hidup mereka.
Ulser gastrousus: Disebabkan oleh kesan perlindungan Ghrelin pada mukosa gastrousus, ia boleh menggalakkan penyembuhan ulser dan dengan itu mempunyai potensi nilai aplikasi dalam rawatan ulser gastrousus. Pentadbiran eksogen Ghrelin atau analognya boleh mempercepatkan proses pembaikan ulser dan mengurangkan pengulangan ulser.
Penyakit kardiovaskular:
Kecederaan iskemia-reperfusi miokardium: Dalam rawatan kecederaan iskemia-reperfusi miokardium, Ghrelin, disebabkan oleh kesan kardioprotektifnya, memegang janji sebagai agen terapeutik baru. Dengan mentadbir Ghrelin atau analognya sebelum atau semasa reperfusi iskemia miokardium, ia boleh mengurangkan kerosakan sel miokardium, meminimumkan saiz infark, dan meningkatkan fungsi jantung. Eksperimen haiwan dan keputusan percubaan klinikal telah menunjukkan hasil yang menjanjikan, menawarkan strategi baharu untuk rawatan kecederaan reperfusi iskemia miokardium.
Kegagalan jantung: Pada pesakit yang mengalami kegagalan jantung, paras Ghrelin sering dikurangkan dan dikaitkan dengan keterukan kegagalan jantung. Penambahan dengan Ghrelin atau analognya boleh meningkatkan fungsi jantung dalam pesakit kegagalan jantung dengan meningkatkan kontraktiliti miokardium, meningkatkan metabolisme tenaga jantung, dan menghalang apoptosis sel miokardium, dengan itu meningkatkan kualiti hidup dan kadar kelangsungan hidup pesakit.
Penyakit Neurodegeneratif:
Penyakit Alzheimer dan Penyakit Parkinson: Memandangkan kesan neuroprotektif Ghrelin, ia memegang potensi nilai aplikasi dalam rawatan penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson. Dengan mentadbir Ghrelin atau analognya, ia boleh menghalang apoptosis neuron, mengurangkan tindak balas neuroinflamasi, dan meningkatkan fungsi kognitif dan motor pesakit.
Strok dan Kecederaan Otak Traumatik: Dalam kecederaan neurologi akut seperti strok dan kecederaan otak traumatik, Ghrelin mungkin memberikan kesan neuroprotektif melalui mekanisme termasuk mengurangkan kerosakan neuron dan menggalakkan penjanaan semula saraf. Kajian telah menunjukkan bahawa dalam model haiwan strok atau kecederaan otak traumatik, penggunaan Ghrelin boleh mengurangkan saiz infark atau mengurangkan tahap kerosakan otak, dengan itu meningkatkan hasil fungsi neurologi. Ghrelin boleh berfungsi sebagai terapi tambahan untuk strok dan kecederaan otak traumatik, meningkatkan lagi hasil pemulihan pesakit.
Kesimpulan
Sebagai peptida endogen pelbagai fungsi, Ghrelin memainkan peranan penting dalam pelbagai proses fisiologi, termasuk pertumbuhan dan perkembangan, metabolisme tenaga, fungsi gastrousus, homeostasis sistem kardiovaskular, dan perlindungan saraf.
Sumber
[1] Basuny A, Aboelainin M, Hamed E. Struktur dan Fungsi Fisiologi Ghrelin[J]. Jurnal Bioperubatan Penyelidikan Saintifik & Teknikal, 2020,31.DOI:10.26717/BJSTR.2020.31.005080.
[2] Ibrahim A M. Ghrelin - Fungsi dan Peraturan Fisiologi[J]. Eur Endokrinol, 2015,11(2):90-95.DOI:10.17925/EE.2015.11.02.90.
[3] Khatib N, Gaidhane S, Gaidhane AM, et al. Ghrelin: ghrelin sebagai Peptida kawal selia dalam rembesan hormon pertumbuhan.[J]. Jurnal Penyelidikan Klinikal dan Diagnostik : Jcdr, 2014,8 8:MC13-MC17. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:25154124.
[4] Brahmkhatri V, Prasanna C, Atreya H. Sistem Faktor Pertumbuhan Seperti Insulin dalam Kanser: Terapi Sasaran Novel[J]. Biomed Research International, 2014,2015.DOI:10.1155/2015/538019.
[5] Strasser F. Penggunaan klinikal ghrelin.[J]. Reka Bentuk Farmaseutikal Semasa, 2012,18 31:4800-4812. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:7696286.
