MOTS-c 40mg

▎ MOTS-c-structuur

▎ MOTS-c Onderzoek

Wat is de onderzoeksachtergrond van MOTS-c?

Mitochondria, die dienen als de ‘krachtcentrale’ van cellen, spelen een cruciale rol bij het handhaven van cellulaire homeostase. De communicatiemechanismen tussen mitochondriën en de kern zijn lange tijd een focus van wetenschappelijk onderzoek geweest. Mitochondria bezitten een onafhankelijk genoom. Naast de klassieke 37 genen hebben recente onderzoeken aangetoond dat mitochondriaal DNA ook codeert voor biologisch actieve korte peptiden, waarvan er één het van mitochondriën afkomstige peptide MOTS-c is, gecodeerd door het mitochondriale 12S rRNA-gebied. Deze ontdekking breidt de reikwijdte van de mitochondriale genetica aanzienlijk uit en biedt een nieuw perspectief voor het ophelderen van cruciale biologische processen zoals mitochondriale-nucleaire communicatie en metabolische regulatie.

Momenteel worden behandelingen voor tal van uitdagende ziekten zoals diabetes en chronische hepatitis B geconfronteerd met aanzienlijke knelpunten. De prominente rol van MOTS-c in de metabolische regulatie van skeletspieren, zoals het verbeteren van het glucosemetabolisme, suggereert zijn potentieel bij de behandeling van metabolische stoornissen. Bovendien hebben abnormale MOTS-c-niveaus waargenomen bij verschillende ziekteprocessen onderzoekers ertoe aangezet de rol ervan bij het ontstaan, de progressie en de behandeling van de ziekte te onderzoeken, op zoek naar nieuwe wegen om deze hardnekkige aandoeningen te overwinnen.

Wat is het werkingsmechanisme van MOTS-c?

Reguleren van metabolismegerelateerde signaalroutes

Activering van de AICAR-AMPK-signaleringsroute: MOTS-c activeert de AICAR-AMPK-signaleringsroute door de intracellulaire folaat-methioninecyclus te verstoren. Geactiveerd AMPK reguleert het cellulaire energiemetabolisme, zoals het bevorderen van de opname van glucose en de oxidatie van vetzuren. Bij het glucosemetabolisme verhoogt het de translocatie van de glucosetransporter GLUT4 naar het celmembraan, waardoor de cellulaire glucoseopnamecapaciteit wordt vergroot, de insulineresistentie wordt verbeterd en wordt geholpen bij de preventie en behandeling van metabolische ziekten zoals diabetes type 2 ^[1]..

Effecten op andere routes: Naast de AMPK-route werkt MOTS-c ook op de AKT-route, de oxidatieve stressroute en ontstekingsgerelateerde routes. Wat de AKT-route betreft, kan deze cellulaire processen zoals groei, proliferatie en overleving beïnvloeden door de activiteit van de route te reguleren. In de oxidatieve stressroute vermindert MOTS-C de intracellulaire oxidatieve stressniveaus, vermindert de productie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en beschermt cellen tegen oxidatieve schade. In ontstekingsgerelateerde routes onderdrukt het de afgifte van ontstekingsmediatoren en verlicht het ontstekingsreacties. In modellen voor ontstekingspijn vermindert MOTS-C bijvoorbeeld de afgifte van ontstekingsmediatoren in de dorsale hoorn van het ruggenmerg, waardoor de pijnsymptomen verbeteren ^[2]..

Figuur 1 De primaire fysiologische functies van MOTS-C omvatten het verminderen van de insulineresistentie, het voorkomen van obesitas, het verbeteren van de spierfunctie, het bevorderen van het botmetabolisme, het verbeteren van de immuunregulatie en het vertragen van veroudering ^[1].

Regulatie van genexpressie

Nucleaire genexpressieregulatie: Wanneer cellen metabolische stress tegenkomen, zoals glucosebeperking en oxidatieve stress, verplaatst MOTS-C zich naar de kern om adaptieve nucleaire genexpressie direct te reguleren, waardoor intracellulaire homeostase wordt bevorderd. MOTS-C moduleert bijvoorbeeld de expressie van metabolismegerelateerde genen zoals GLUT4, STAT3 en IL-10, waardoor fysiologische processen worden beïnvloed, waaronder het glucosemetabolisme en de immuunregulatie. Verhoogde GLUT4-expressie verbetert de cellulaire glucoseopname; STAT3 neemt deel aan celproliferatie, differentiatie en immuunregulatie; IL-10, een ontstekingsremmend cytokine, vermindert ontstekingsreacties wanneer de expressie ervan verhoogd is ^[1,3].

Verbetering van het energiemetabolisme

Verbeterde glycolyse: In verschillende ziektemodellen, zoals het longischemie-reperfusieletsel (LIRI)-model geïnduceerd door cardiopulmonale bypass (CPB), verbetert MOTS-c-voorbehandeling de glycolytische flux in pulmonale microvasculaire endotheelcellen (PMVECs). Het verzacht LIRI-letsel door de homeostase van de cellulaire energie te herstellen en de peroxidatie van lipiden te verminderen door het opreguleren van het belangrijkste glycolytische enzym PFKFB3. Dit toont aan dat MOTS-c de glycolytische route moduleert om voldoende energie te leveren aan cellen onder stress, waardoor de normale cellulaire functie behouden blijft ^[4]..

Cellulaire beschermingseffecten

Beperking van mitochondriale schade: In een stralingspneumonitis (RP)-model verminderde MOTS-c significant longweefselbeschadiging, ontsteking en oxidatieve stress, terwijl apoptose van alveolaire epitheelcellen en mitochondriale schade werden omgekeerd. Dit mechanisme omvat het verhogen van de nucleaire factor E2-gerelateerde factor 2 (Nrf2)-niveaus en het bevorderen van de nucleaire translocatie ervan. Nrf2 activeert een reeks antioxidanten en celbeschermende genen, waardoor de mitochondriale functie wordt beschermd. Dit toont aan dat MOTS-c beschadigde weefsels beschermt door de mitochondriën te behouden en apoptose te verminderen ^[5]..

Bescherming van andere cellen: Uit onderzoek naar de spierdystrofie van Duchenne (DMD) bleek dat MOTS-c intrinsieke spiergerichte eigenschappen bezit. Het verbetert de glycolytische flux en de energieproductiecapaciteit in dystrofische spieren, wat bijdraagt ​​aan een verbeterde spierfunctie. Bovendien verlicht MOTS-c, centraal of perifeer toegediend, in ontstekingspijnmodellen de overgevoeligheid voor pijn door ontstekingsreacties en neuronale hyperexciteerbaarheid te onderdrukken, wat neuroprotectieve effecten oplevert ^[2,6]..

Wat zijn de toepassingen van MOTS-c?

Behandeling van stofwisselingsstoornissen:

Verbetering van de insulineresistentie en preventie van diabetes: MOTS-c verhoogt de insulineresistentie, wat cruciaal is voor het voorkomen van diabetes type 2. Insulineresistentie is een sleutelfactor bij het ontstaan ​​van diabetes type 2. MOTS-c kan de insulinegevoeligheid verbeteren door de AICAR-AMPK-signaalroute te activeren en de intracellulaire folaat-methioninecyclus te reguleren. Onderzoek door Gao Y geeft aan dat het de opname en het gebruik van glucose in de skeletspieren bevordert, vergelijkbaar met het openen van extra glucose-absorptieroutes in cellen, waardoor de bloedsuikerspiegel wordt verlaagd ^[1].

Regulering van het lipidenmetabolisme en het bestrijden van obesitas: Wat het lipidenmetabolisme betreft, verhoogt MOTS-c de thermogenese van bruin vet en bevordert het bruin worden van wit vet. Bruin vet verbruikt energie door middel van thermogenese, terwijl het bruin worden van wit vet de transformatie betekent van energieopslagend wit vet in energieverbruikend bruin vet. Dit proces helpt het lichaam zich aan te passen aan de kou en, nog belangrijker, het voorkomt zwaarlijvigheid en stoornissen in het lipidenmetabolisme, wat nieuwe inzichten oplevert voor de preventie en behandeling van zwaarlijvigheid ^[1].

Preventie en behandeling van spiergerelateerde ziekten:

Bevordering van spierdifferentiatie: In vitro-onderzoeken tonen aan dat wildtype MOTS-c-peptide de myotubulaire vorming in spiervoorlopercellen van mens (LHCN-M2) en muis (C2C12) verbetert, terwijl het Y8F-mutante peptide dit effect mist. Verdere studies hebben aangetoond dat MOTS-c de myotubulogenese verbetert door interactie met de IL-6/Janus kinase/signaaltransducer en activator of transcription 3 (STAT3) route, waardoor de transcriptionele activiteit van STAT3 wordt verminderd ^[7]..

Preventie van spieratrofie: MOTS-c-niveaus in het plasma correleren negatief met de myostatineniveaus. MOTS-c voorkomt door palmitaat geïnduceerde myotube-atrofie in gedifferentieerde C2C12-cellen en verlaagt de plasma-myostatineniveaus bij door voeding geïnduceerde zwaarlijvige muizen. Het voorkomt spieratrofie door de AKT-fosforylering te versterken, waardoor de activiteit van FOXO1 wordt geremd – een stroomopwaartse transcriptiefactor van myostatine en andere spieratrofiegenen – terwijl de mTORC2- en PTEN-activiteit wordt gereguleerd en de CK2-activiteit wordt verhoogd om PTEN te onderdrukken ^[8]..

Anti-verouderingseffecten: veranderingen in de expressie van MOTS-c zijn nauw verbonden met veroudering en vertonen anti-verouderingseigenschappen. Dit wordt bereikt via meerdere mechanismen, waaronder het verbeteren van het glucose- en lipidenmetabolisme, het verbeteren van de cellulaire mitochondriale functie en het verminderen van systemische chronische ontstekingen. Onderzoek door Gao Y et al. geeft aan dat een verbeterd metabolisme cellen voorziet van een overvloedigere en stabielere energievoorziening. Het verbeteren van de mitochondriale functie is vergelijkbaar met het upgraden van de ‘energiefabriek’ van de cel, terwijl het verminderen van ontstekingsreacties ontstekingsschade aan cellen minimaliseert ^[1].

Conclusie

Als een van mitochondriën afgeleid peptide activeert MOTS-c signaalroutes zoals AMPK om het glucose- en lipidenmetabolisme te reguleren, de omzetting van wit naar bruin vet te bevorderen en de insulineresistentie en obesitas te verbeteren, wat nieuwe therapeutische richtingen biedt voor metabolische stoornissen. Het verbetert de differentiatie van osteoblasten, onderdrukt de vorming van osteoclasten, brengt het botmetabolisme in evenwicht en ondersteunt het behoud van de gezondheid van het skelet. Het reguleert de spierdifferentiatie en voorkomt atrofie, waardoor interventie mogelijk is bij spiergerelateerde aandoeningen. MOTS-c vertoont sterke associaties die verband houden met beweging: beweging reguleert de expressie ervan en bemiddelt door inspanning geïnduceerde gezondheidsvoordelen. MOTS-c speelt ook een rol bij het vertragen van veroudering en daaraan gerelateerde processen.

Over de auteur

De bovengenoemde materialen zijn allemaal onderzocht, geredigeerd en samengesteld door Cocer Peptides.

Auteur van wetenschappelijk tijdschrift

Ning Ran is een onderzoeker verbonden aan het Carlson College of Veterinary Medicine van de Oregon State University. Zijn academische werk omvat moleculaire biologie en translationele geneeskunde, met een focus op therapeutische strategieën voor neuromusculaire ziekten. Ran is co-auteur van talrijke publicaties in peer-reviewed tijdschriften, die bijdragen aan het begrip van moleculaire interventies in ziektemodellen. Zijn onderzoeksinteresses omvatten de ontwikkeling en toepassing van peptide-geconjugeerde oligonucleotiden, evenals het onderzoeken van het therapeutische potentieel van van mitochondriën afkomstige peptiden. Ning Ran wordt vermeld in de referentie van citaat [6].

▎ Relevante citaten

[1] Gao Y, Wei X, Wei P, et al. MOTS-c voorkomt functioneel stofwisselingsstoornissen. Metabolieten 2023; 13(1).DOI: 10.3390/metabo13010125.

[2] Wang Z, Yang L, Xu L, Liao J, Lu P, Jiang J. Centraal en perifeer mechanisme van MOTS-c verzwakt de overgevoeligheid voor pijn in een muizenmodel van ontstekingspijn. Neurologisch onderzoek 2024; 46(2): 165-177.DOI: 10.1080/01616412.2023.2258584.

[3] Benayoun BA, Lee C. MOTS-c: een mitochondriaal gecodeerde regelaar van de kern. Bio-essays 2019; 41(9): e1900046.DOI: 10.1002/bies.201900046.

[4] Shen Z, Lu P, Jin W, et al. MOTS-c bevordert glycolyse via AMPK-HIF-1α-PFKFB3-route om door CPB geïnduceerde longschade te verbeteren. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology 2025. 10.1165/rcmb.2024-0533OC.

[5] Zhang Y, Huang J, Zhang Y, et al. Het van mitochondriën afgeleide peptide MOTS-c verlicht stralingspneumonitis via een Nrf2-afhankelijk mechanisme. Antioxidanten 2024; 13. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:269876125.

[6] Ran N, Lin C, Leng L, et al. MOTS-c bevordert de opname en werkzaamheid van fosfordiamidaat-morfolino-oligomeer bij dystrofische muizen. Embo Moleculaire Geneeskunde 2021; 13(2): e12993.DOI: 10.15252/emmm.202012993.

[7] García-Benlloch S, Revert-Ros F, Blesa JR, Alis R. MOTS-c bevordert in vitro spierdifferentiatie. Peptiden 2022; 155: 170840.DOI: 10.1016/j.peptides.2022.170840.

[8] Kumagai H, Coelho AR, Wan J, et al. MOTS-c vermindert de signalering van myostatine en spieratrofie. American Journal of Physiology-Endocrinologie en Metabolisme 2021; 320(4): E680-E690.DOI: 10.1152/ajpendo.00275.2020.

ALLE ARTIKELEN EN PRODUCTINFORMATIE DIE OP DEZE WEBSITE WORDEN VERSTREKT, ZIJN UITSLUITEND VOOR DE VERSPREIDING VAN INFORMATIE EN EDUCATIEVE DOELEINDEN.  

De op deze website aangeboden producten zijn uitsluitend bedoeld voor in vitro onderzoek. In vitro onderzoek (Latijn: *in glas*, wat in glaswerk betekent) vindt plaats buiten het menselijk lichaam. Deze producten zijn geen farmaceutische producten, zijn niet goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) en mogen niet worden gebruikt om een ​​medische aandoening, ziekte of kwaal te voorkomen, behandelen of genezen. Het is bij wet ten strengste verboden om deze producten in welke vorm dan ook in het menselijk of dierlijk lichaam te introduceren.