|
1 sett (10 hetteglass)
| Mengde: | |
|---|---|
▎ MOTS-c struktur
Kilde: PubChem |
Sekvens: MRWQEMGYIFYPRKLR Molekylformel: C101H152N28O22S2 Molekylvekt: 2174,6 g/mol CAS-nummer: 1627580-64-6 PubChem CID: 146675088 Synonymer: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ MOTS-c Forskning
Hva er forskningsbakgrunnen til MOTS-c?
Mitokondriet er et viktig sted for energimetabolisme i cellene. I lang tid har forskere utført omfattende og dyptgående forskning på strukturen og funksjonen til mitokondrier. I denne prosessen har det gradvis blitt erkjent at mitokondrier ikke bare spiller en nøkkelrolle i energiproduksjonen, men kan også delta i andre fysiologiske prosesser av celler gjennom noen ukjente mekanismer.
Med den kontinuerlige utviklingen av forskningsteknologier, spesielt utviklingen av genomikk- og proteomikkteknologier, har det blitt mulig å oppdage nye mitokondrierelaterte molekyler. MOTS-c (mitokondriell åpen leseramme av 12S rRNA-c) er et mitokondrieavledet peptid kodet av 12S rRNA-regionen i mitokondriegenomet [1].
Gjennom dybdeanalyse av mitokondrie-genomet har forskere oppdaget noen små åpne leserammer (sORFs), som kan kode for noen peptider med spesifikke funksjoner. Etter ytterligere forskning og verifisering ble MOTS-c identifisert. Studier har funnet at MOTS-c kommer til uttrykk i en rekke vev hos mennesker og dyr. Det virker hovedsakelig på skjelettmuskulaturen gjennom blodet, øker opptak og utnyttelse av glukose, og forbedrer dermed insulinresistens og regulerer metabolsk balanse [2].
Med fordypningen av forskningen har det blitt funnet at endringer i uttrykket av MOTS-c er nært knyttet til forekomst og utvikling av aldring og aldersrelaterte sykdommer. For eksempel synker nivået av MOTS-c i plasma med alderen (Zheng Y, 2013). Samtidig har MOTS-c vist seg å være gunstig for aldersrelaterte sykdommer, inkludert diabetes, kardiovaskulære sykdommer, osteoporose, postmenopausal fedme og Alzheimers sykdom [3].
Hva er virkningsmekanismen til MOTS-c?
Regulering av genuttrykk:
MOTS-c kan utøve sine fysiologiske funksjoner ved å regulere genuttrykk. For eksempel kan det regulere uttrykket av gener som GLUT4, STAT3 og IL-10. MOTS-c utøver hovedsakelig sin effekt ved å aktivere AICAR-AMPK-signalveien og forstyrre folat-metionin-syklusen i cellene [4].
Forbedring av insulinresistens:
MOTS-c kan redusere insulinresistens og forebygge type 2 diabetes. Virkningsmekanismen kan være relatert til hemming av myostatin. Studier har funnet at plasma MOTS-c-nivået er negativt korrelert med myostatinnivået i menneskekroppen. MOTS-c kan forbedre insulinfølsomheten ved å hemme aktiviteten til oppstrøms transkripsjonsfaktor FOXO1 og redusere myostatinnivået [5].
Fremme muskeldifferensiering:
I muskelceller interagerer MOTS-c med STAT3 gjennom et antatt SH2-bindingsmotiv i YIFY-regionen, og reduserer transkripsjonsaktiviteten til STAT3, og forbedrer derved myotubedannelsen. Villtype MOTS-c peptidet kan øke myotubedannelsen av humane (LHCN-M2) og muse (C2C12) muskel stamceller og beskytte muskelceller fra reduksjon av kjernefysisk myogeninfarging indusert av interleukin-6 (IL-6) [6].
Regulering av mitokondriell funksjon:
MOTS-c kan regulere mitokondriell metabolisme. Studier har vist at behandling av pattedyrceller med MOTS-c kan øke proteinnivåene til mitokondrielle biogenesemarkører TFAM, COX4 og NRF1, men flowcytometrianalyse viser at antallet mitokondrier reduseres kraftig etter MOTS-c-behandling. Ytterligere forskning har funnet at MOTS-c synkront kan aktivere mitokondriell fusjon og øke proteinnivåene til to GTPaser, OPA1 og MFN2, som er avgjørende for fusjonen av pattedyrmitokondrier. Å hemme disse to GTPasene eller slå ned MFN2 gjennom siRNA vil eliminere evnen til MOTS-c til å fremme GLUT4-translokasjon og glukoseopptak [7].
MOTS-c er et potensielt terapeutisk mål for flere aldringsrelaterte sykdommer, inkludert nevrodegenerasjon, osteoporose, kardiovaskulær sykdom, aterosklerose, sarkopeni, type 2 diabetes mellitus og fedme.
Kilde:PubMed [8]
Hva er bruksområdene til MOTS-c?
Forbedring av aldersrelaterte sykdommer
Forholdet til aldring:
MOTS-c er et mitokondrie-avledet peptid, og endringer i uttrykket er nært knyttet til forekomst og utvikling av aldring og aldersrelaterte sykdommer. Når folk blir eldre, synker nivået av MOTS-c. Studier har funnet at trening har en betydelig innvirkning på uttrykket av MOTS-c, og MOTS-c kan mediere antialdringseffekten av trening [3].
Diabetes:
MOTS-c kan forbedre kroppens glukose- og lipidmetabolisme, fremme mitokondriell funksjon i cellene og redusere den systemiske kroniske inflammatoriske responsen. For diabetikere reduseres nivået av MOTS-c i plasma. MOTS-c kan regulere metabolsk homeostase ved å akselerere glukoseopptak og forbedre insulinfølsomheten, og det har en positiv effekt på å forebygge type 2 diabetes [8].
Kardiovaskulære sykdommer:
Kardial strukturell ombygging og dysfunksjon er vanlige komplikasjoner ved diabetes, som ofte fører til alvorlige kardiovaskulære hendelser. MOTS-c kan forbedre vaskulær endotelfunksjon og er et nytt terapeutisk mål for kardiovaskulære komplikasjoner av diabetes. Studier har vist at MOTS-c kan reparere myokard mitokondriell skade hos diabetiske rotter og beskytte hjertesystoliske og diastoliske funksjoner [9].
Osteoporose: MOTS-c kan fremme spredning, differensiering og mineralisering av osteoblaster, hemme osteoklastgenese og regulere benmetabolisme og beinremodellering. Trening kan effektivt oppregulere uttrykket av MOTS-c, men den spesifikke mekanismen som trening regulerer MOTS-c i bein er fortsatt uklar [10].
Andre sykdommer
Lungefibrose:
Lungefibrose er en alvorlig lungesykdom med dårlig prognose, og dens etiologi og patogenese er fortsatt uklar. Den mitokondrielle åpne leserammen til 12S rRNA-c (MOTS-c) er et peptid kodet av mitokondriell genom, som har en positiv effekt på glukose- og lipidmetabolisme, cellulær og mitokondriell homeostase, og reduksjon av den systemiske inflammatoriske responsen, og kan være en potensiell treningsmimetikk. Denne gjennomgangen tar sikte på å analysere den eksisterende litteraturen om den potensielle rollen til MOTS-c i å forbedre utviklingen av lungefibrose og identifisere spesifikke terapeutiske mål for fremtidige behandlingsstrategier [11].
Duchenne muskeldystrofi:
MOTS-c er et mitokondrie-avledet bioaktivt peptid med iboende muskelmålrettende egenskaper, som kan øke den glykolytiske fluksen og energiproduksjonskapasiteten til dystrofiske muskler in vitro og in vivo, og dermed øke opptak og aktivitet av fosfonodiamiditt morfolino-oligomerer (PMO) i mdx mice. Langvarig gjentatt administrering av MOTS-c og PMO kan indusere uttrykk for terapeutiske nivåer av dystrofin i perifere muskler, forbedre muskelfunksjonen og patologien til mdx-mus, og har ingen åpenbar toksisitet [12].
Overvekt og muskelatrofi:
Fedme og type 2 diabetes er metabolske sykdommer som ofte er forbundet med sarkopeni og muskeldysfunksjon. MOTS-c, som et systemisk hormon, deltar i metabolsk homeostase. Studier har funnet at plasma MOTS-c-nivået er negativt korrelert med myostatinnivået i menneskekroppen. MOTS-c kan forhindre palmitinsyreindusert atrofi av differensierte C2C12 myotuber og redusere myostatinnivået i plasmaet til diettinduserte overvektige mus. Ved å hemme myostatin kan MOTS-c være en potensiell behandling for skjelettmuskelatrofi forårsaket av insulinresistens og andre muskelatrofi-fenotyper inkludert sarkopeni [5].
Risiko for metabolske sykdommer hos overlevende brystkreft:
Kvinner som har fått brystkreftbehandling har økt risiko for hjerte- og karsykdommer, diabetes og overvekt, og trening kan lindre disse bivirkningene. MOTS-c har treningslignende aktivitet og har gunstige effekter på stoffskifte og treningskapasitet. Studier har funnet at en 16-ukers aerobic- og motstandstreningsintervensjon kan øke MOTS-c-nivået hos ikke-spanske brystkreftoverlevere, men har ingen signifikant effekt på latinamerikanske brystkreftoverlevende. Økningen i MOTS-c-nivået indusert av trening hos ikke-spanske brystkreftoverlevere kan være relatert til forbedring av insulinfølsomhet, og dermed redusere risikoen for komorbiditeter [13].
Som konklusjon, som et 16-aminosyre polypeptid kodet av mitokondrielle genom, spiller MOTS-c en kjernerolle i kroppens metabolske regulering, stressforsvar og sykdomsforebygging og behandling. Det kan forbedre homeostasen av glukose og lipidmetabolisme betydelig, øke insulinfølsomheten og hemme uttrykket av myostatin, og effektivt lindre type 2 diabetes, fedme og relatert muskelatrofi. Samtidig, ved å regulere mitokondriell biogenese og fusjon, øker MOTS-c cellens antioksidantkapasitet og hemmer den inflammatoriske responsen, og viser terapeutisk potensial for kroniske sykdommer som hjerte- og karsykdommer, osteoporose og lungefibrose. Spesielt viktig, som en nøkkelmediator for kommunikasjon mellom mitokondrier og kjerne, kan MOTS-c simulere effekten av trening og forsinke aldringsprosessen. Nivået er negativt korrelert med aldersrelaterte sykdommer, og eksogent tilskudd kan reversere metabolske forstyrrelser og hemme viral replikasjon. Det er kjent som 'mitokondriehormonet'.
Om forfatteren
De ovennevnte materialene er alle undersøkt, redigert og kompilert av Cocer Peptides.
Forfatter av vitenskapelig tidsskrift
Dieli-Conwright CM er en forsker med betydelig innflytelse i det tverrfaglige feltet onkologi og treningsvitenskap. Hun fungerer for tiden som førsteamanuensis i medisin ved Harvard Medical School og Dana-Farber Cancer Institute og har en assisterende fakultetsstilling ved Institutt for ernæring ved Harvard TH Chan School of Public Health. Dr. Dieli-Conwrights forskning fokuserer på å utforske effekten av trening på kreftpasienter, spesielt hvordan trening kan forbedre den fysiologiske funksjonen, beinhelsen og livskvaliteten til kreftpasienter. Hennes akademiske bakgrunn dekker flere felt som biologi, kinesiologi, folkehelse og biokinesiologi. Hun fullførte studiene ved institusjoner som California State University, Northridge og University of South California og fullførte sin postdoktorale forskning ved City of Hope National Medical Center. Dr. Dieli-Conwrights forskningsresultater har blitt mye publisert i ulike akademiske tidsskrifter, og hennes arbeid involverer flere disipliner som folkehelse, ernæring, det kardiovaskulære systemet og kardiologi, og gir viktig vitenskapelig bevis for rehabilitering og helsebehandling av kreftpasienter. Dieli-Conwright CM er oppført i referansen til sitat [13].
