Imeandikwa na Cocer Peptides 
mwezi 1 uliopita
MAKALA NA TAARIFA ZOTE ZA BIDHAA ZINAZOTOLEWA KWENYE TOVUTI HII NI KWA AJILI YA KUSAMBAZA HABARI NA MAKUSUDI YA ELIMU PEKEE.
Bidhaa zinazotolewa kwenye tovuti hii zimekusudiwa kwa ajili ya utafiti wa vitro pekee. Utafiti wa in vitro (Kilatini: *in glass*, maana yake katika vyombo vya kioo) unafanywa nje ya mwili wa binadamu. Bidhaa hizi si za dawa, hazijaidhinishwa na Mamlaka ya Chakula na Dawa ya Marekani (FDA), na hazipaswi kutumiwa kuzuia, kutibu au kuponya hali yoyote ya matibabu, ugonjwa au maradhi. Ni marufuku kabisa na sheria kuingiza bidhaa hizi katika mwili wa binadamu au wanyama kwa namna yoyote.
Muhtasari
Kuzeeka kwa seli ni mchakato muhimu wa kibaolojia katika viumbe hai na unahusiana kwa karibu na matukio mengi ya kisaikolojia na pathological. Kadiri umri unavyoongezeka, kuzeeka kwa seli hujilimbikiza hatua kwa hatua, na kusababisha kupungua kwa kazi ya tishu na chombo na kusababisha magonjwa mbalimbali yanayohusiana na umri. Peptidi, kama darasa la molekuli muhimu za bioactive, zimepata uangalizi mkubwa katika uwanja wa utafiti wa uzee wa seli katika miaka ya hivi karibuni. Utafiti unaonyesha kuwa peptidi huchukua jukumu muhimu katika kudhibiti mchakato wa kuzeeka kwa seli. Kuchunguza uhusiano kati ya peptidi na kuzeeka kwa seli ni muhimu sana kwa kufafanua mifumo ya kuzeeka na kukuza afua za kuzuia kuzeeka.
Kielelezo 1. Taratibu za michakato ya kuzeeka kwa ngozi. (a) Radikali huru na nadharia ya mkazo wa oksidi. Mitochondria huzalisha ROS kupitia kimetaboliki ya oxidative. ROS iliyozidi inaweza kuharibu miundo ya mitochondrial na DNA, na kusababisha kupungua kwa viwango vya collagen na ongezeko la viwango vya MMP katika tishu za ngozi. ( b ) Nadharia ya uchochezi. Senescent fibroblasts na keratinocytes hutoa idadi kubwa ya phenotypes za siri zinazohusiana na senescence, ikiwa ni pamoja na TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ na MMPs. Saitokini hizi zinazoeneza uchochezi huleta urejesho wa seli za ngozi kwa kukuza utengenezaji wa ROS na kuwezesha njia ya kuashiria ATM/p53/p21. ( c ) Nadharia ya upigaji picha. Mwaliko wa urujuani huchochea utengenezaji wa ROS na utolewaji wa MMPs, ambayo huharibu vipengee vya matrix ya ziada ya seli kama vile kolajeni. ( d ) Nadharia ya kemia ya glycosyl isiyo na enzyme. Glicosylation isiyo na enzymatic ni mmenyuko kati ya sukari inayopunguza bure na vikundi vya bure vya amino vya protini, DNA na lipids kutoa AGE na ROS. Mkusanyiko wa AGE, pamoja na ROS, inaweza kusababisha mabadiliko katika homeostasis ya seli na muundo wa protini.
Kuzeeka kwa Seli
(1) Dhana na Sifa za Kuzeeka kwa Seli
Kuzeeka kwa seli hurejelea hali ya kukamatwa kwa ukuaji isiyoweza kutenduliwa ambayo seli huingia baada ya kupitia idadi fulani ya mgawanyiko au kukabiliwa na mafadhaiko maalum. Inaonyesha mfululizo wa sifa za kawaida, kama vile mabadiliko ya mofolojia ya seli, ikiwa ni pamoja na kuongezeka kwa kiasi cha seli, kujaa, na utupushaji wa saitoplazimu; kukamatwa kwa mzunguko wa seli, na seli hazizidi kuongezeka; na kuongezeka kwa shughuli ya β-galactosidase (SA-β-gal) inayohusishwa na uchefu, ambayo kwa sasa ni mojawapo ya viashirio vinavyotumika sana vya ufufuo wa seli. Fenotipu ya siri iliyobadilishwa, ambapo seli hutoa sitokini, chemokini na proteni mbalimbali, na kutengeneza phenotype ya siri inayohusishwa na senescence (SASP).
(2) Madhara ya Senescence ya Seli
Uharibifu wa kazi ya tishu na chombo
Seli ni nyenzo kuu za ujenzi wa tishu na viungo, na senescence ya seli husababisha kuharibika kwa tishu na utendaji wa chombo. Katika tishu za ngozi, nyuzi za senescent hupunguza awali ya collagen na nyuzi za elastic, na kusababisha ngozi kupoteza elasticity, kuendeleza wrinkles, na kuwa na uwezo wa kurekebisha. Katika mfumo wa moyo na mishipa, seli za endothelial za senescent zinaweza kusababisha kuta za mishipa ya damu ngumu na kupungua kwa elasticity, na kuongeza hatari ya ugonjwa wa moyo na mishipa. Katika mfumo wa kinga, kuzeeka kwa seli za kinga hudhoofisha kazi ya ulinzi wa kinga ya mwili, na kuwafanya watu kuwa rahisi kuambukizwa na pathojeni na kupunguza mwitikio wao wa kinga kwa chanjo.
Kuhusishwa na magonjwa yanayohusiana na umri
Kuzeeka kwa seli huchukuliwa kuwa sababu muhimu ya kuendesha katika magonjwa mengi yanayohusiana na umri. Katika magonjwa ya mfumo wa neva kama vile ugonjwa wa Alzeima na ugonjwa wa Parkinson, kuzeeka kwa nyuro huhusishwa kwa karibu na michakato ya kiafya kama vile kifo cha nyuro na kuvimba kwa neva. Katika ugonjwa wa kisukari, kuzeeka kwa seli za β za kongosho kunaweza kusababisha usiri wa kutosha wa insulini, na kuathiri udhibiti wa kawaida wa sukari ya damu. Senescence ya seli pia ina uhusiano mgumu na tumorigenesis na ukuaji wa tumor. Senescence ya mapema ya seli inaweza kufanya kama utaratibu wa kukandamiza uvimbe, kuzuia kuenea kwa ukomo wa seli zilizoharibiwa. Hata hivyo, katika mazingira madogo ya uvimbe, vijenzi vya SASP vinavyotolewa na seli senescent vinaweza kukuza ukuaji wa seli za uvimbe, uvamizi na metastasis.
Peptides
(1) Ufafanuzi na muundo wa peptidi
Peptidi ni misombo ya minyororo mifupi inayoundwa na asidi ya amino iliyounganishwa kupitia vifungo vya peptidi. Kulingana na idadi ya mabaki ya asidi ya amino yaliyomo, yanaweza kuainishwa katika dipeptidi, tripeptidi, tetrapeptidi, na polipeptidi, miongoni mwa zingine. Polypeptides ni minyororo mirefu, inayoendelea, na isiyo na matawi. Kwa kawaida, minyororo ya peptidi iliyo na asidi ya amino isiyozidi 50 huainishwa kama peptidi ili kutofautisha kutoka kwa protini. Minyororo yote ya peptidi, isipokuwa peptidi za mzunguko, ina N-terminal (amino-terminal) na mabaki ya C-terminal (carboxy-terminal).
(2) Uainishaji wa Peptidi
Uainishaji kwa Chanzo
Peptidi za endojeni: huunganishwa na kiumbe chenyewe na kufanya kazi mbalimbali za kisaikolojia ndani ya mwili. Neuropeptides, ambayo inashiriki katika maambukizi ya ishara na udhibiti ndani ya mfumo wa neva, ikiwa ni pamoja na endorphins na enkephalins, ambayo ina athari za analgesic na mood-regulating; peptidi za homoni, kama vile insulini, ambayo ni muhimu kwa kudhibiti usawa wa sukari ya damu.
Peptidi za nje: zilizopatikana kutoka kwa chakula au vyanzo vingine vya nje. Kwa mfano, baadhi ya protini za chakula zinaweza kuzalishwa kwa hidrolisisi kwa vimeng'enya vya usagaji chakula ili kutoa peptidi amilifu, kama vile peptidi za maziwa, ambazo zina kazi nyingi za kisaikolojia, ikijumuisha athari za antioxidant na kurekebisha kinga. Peptidi zilizotayarishwa kupitia usanisi wa kemikali au teknolojia ya kibayoteknolojia pia ziko chini ya peptidi za kigeni na hutumiwa kwa kawaida katika ukuzaji wa dawa na matibabu ya kimatibabu.
Uainishaji kwa Kazi
Peptidi za Antioxidant: Zina uwezo wa kuondoa viini vya bure kwenye mwili na kupunguza uharibifu unaosababishwa na mkazo wa oksidi kwa seli. Kwa mfano, peptidi za antioxidant za pumba za mchele zimeonyeshwa kuimarisha shughuli za vimeng'enya vya antioxidant kama vile catalase (CAT) na glutathione peroxidase (GSH-Px) kwenye mitochondria ya moyo na tishu za ubongo za panya walio na umri wa D-galaktosi, kupunguza kiwango cha ufutaji wa DNA ya mitochondrial, ulinzi wa seli za ubongo.
Peptidi za kurekebisha kinga: Hizi hudhibiti kazi ya kinga ya mwili, kuimarisha au kukandamiza majibu ya kinga. Baadhi ya peptidi zinazotokana na viumbe vya baharini zinaweza kuamsha seli za kinga, kuongeza uwezo wa ulinzi wa kinga ya mwili, na kusaidia kupinga maambukizi ya pathojeni na ukuaji wa uvimbe.
Peptidi zinazodhibiti ukuaji wa seli: Hizi huathiri michakato ya seli kama vile kuenea, utofautishaji, na apoptosis. Kwa mfano, sababu ya ukuaji wa epidermal (EGF) inakuza kuenea na kutofautisha kwa seli za epidermal, kuharakisha uponyaji wa jeraha.
Jukumu la peptidi katika kuzeeka kwa seli
(1) Udhibiti wa kazi ya mitochondrial
Mitochondria ina jukumu muhimu katika uzalishaji wa nishati ya seli na upitishaji wa ishara, na kutofanya kazi kwao kunahusiana kwa karibu na kuzeeka kwa seli. Peptidi zinazotokana na Mitochondria (MDPs) kama vile humanin na MOTS-c hucheza majukumu muhimu ya udhibiti katika mchakato wa kuzeeka wa seli. Kufuatia usikivu unaosababishwa na uchovu unaorudiwa, matibabu ya doxorubicin, au peroksidi hidrojeni katika nyuzi za msingi za binadamu, nambari za mitochondria huongezeka, viwango vya kupumua vya mitochondrial hupanda, na viwango vya humanin na MOTS-c pia hupanda. Utawala wa humanin na MOTS-c kwa kiasi huongeza upumuaji wa mitochondrial katika seli za senescent zinazotokana na doxorubicin na kudhibiti kwa kiasi vijenzi vya SASP kupitia njia ya JAK, kuonyesha kwamba MDPs huchukua jukumu muhimu katika kimetaboliki ya nishati ya mitochondrial na uzalishaji wa SASP katika seli za senescent.
Mchoro 2 Mitochondria na nishati hubadilishwa wakati wa senescence inayotokana na doxorubicin. (A) Nambari ya nakala ya DNA ya Mitochondrial (mtDNA) katika seli zisizo na harufu (tulia) na seli za senescent. (B) Picha wakilishi za Tom20 (kijani; mitochondria) na Hoechst 33258 (bluu; nucleus) zinazozuia kinga katika seli zisizo na senescent (tulizo) na senescent. Upau wa mizani, 20 μm. Eneo la uwekaji madoa wa Tom20 kwa kila seli lilipimwa kwa kutumia ImageJ. (C) Viwango vya ATP vya seli katika seli zisizo na harufu (tulia) na seli za senescent. (D) Kiwango cha matumizi ya oksijeni ya seli (OCR) katika seli zisizo na harufu na chembe chembe. Upumuaji wa msingi, uwezo wa kupumua wa vipuri, na uzalishaji wa ATP huhesabiwa kulingana na sindano ya mchanganyiko kulingana na maagizo ya mtengenezaji. (E) Kiwango cha asidi ya ziada ya seli (ECAR) katika seli zisizo na harufu (tulia) na seli za manii.
(2) Madhara kwenye njia za kuashiria zinazohusiana na uzee
p53-p21 njia
Protini ya p53 ni kidhibiti kikuu cha senescence ya seli. Seli zinapokabiliwa na vifadhaiko kama vile uharibifu wa DNA, p53 huwashwa, na hivyo kusababisha usemi wa p21, ambao husababisha mzunguko wa seli kukwama katika awamu ya G1, na hivyo kusababisha kutoweka kwa seli. Peptidi fulani zinaweza kurekebisha njia ya p53-p21, na hivyo kuathiri maendeleo ya senescence ya seli. Baadhi ya peptidi za molekuli ndogo zinaweza kuingiliana na protini ya p53, na hivyo kuzuia shughuli zake na hivyo kuchelewesha kuonekana kwa seli. Uchunguzi umeonyesha kuwa peptidi mahususi zinaweza kuzuia mwingiliano kati ya p53 na MDM2 (protini ambayo inadhibiti vibaya p53), kuleta utulivu wa protini ya p53 na kuidumisha katika kiwango kinachofaa ili kuepuka uanzishaji mwingi unaosababisha ufufuo wa seli.
Njia ya Rb-E2F
Protini ya Rb ni protini nyingine muhimu ya udhibiti wa mzunguko wa seli ambayo hufungamana na kipengele cha unukuzi cha E2F ili kuzuia usemi wa jeni zinazohusiana na mzunguko wa seli. Wakati protini ya Rb ina fosforasi na kuamilishwa, E2F inatolewa, na hivyo kukuza uingiaji wa seli katika awamu ya S kwa uigaji wa DNA. Wakati wa kutokeza kwa seli, mabadiliko katika njia ya Rb-E2F husababisha kukamatwa kwa mzunguko wa seli. Peptidi fulani zinaweza kudhibiti ufufuo wa seli kwa kurekebisha hali ya fosforasi ya protini ya Rb au kuathiri shughuli za E2F. Baadhi ya peptidi zinaweza kuzuia phosphorylation ya protini ya Rb, kudumisha uthabiti wa tata ya Rb-E2F na hivyo kuchelewesha kuonekana kwa seli.
(III) Udhibiti wa SASP
SASP inajumuisha cytokines mbalimbali, chemokines, na proteases, miongoni mwa wengine. Usiri wake hauathiri tu mazingira madogo ya seli za senescent zenyewe lakini pia huathiri tishu na seli zinazozunguka, na kukuza majibu ya uchochezi na senescence ya tishu. Baadhi ya peptidi zinaweza kudhibiti uzalishaji wa SASP na kupunguza madhara yake. Peptidi fulani zinazotokana na mimea pia zimepatikana kudhibiti SASP kwa kuzuia uanzishaji wa njia maalum za kuashiria na kupunguza usemi wa mambo yanayohusiana na SASP.
Matumizi ya Peptidi katika Kuchelewesha Kuzeeka kwa Seli
(1) Maombi katika Bidhaa za Kutunza Ngozi
Kwa kuongezeka kwa wasiwasi wa umma juu ya kuzeeka kwa ngozi, peptidi zimepata matumizi mengi katika tasnia ya utunzaji wa ngozi. Kwa mfano, baadhi ya bidhaa za utunzaji wa ngozi zilizo na peptidi zinadai kuwa na athari ya kuzuia mikunjo na kuimarisha ngozi. Utafiti unaonyesha kuwa peptidi fulani zinaweza kukuza usanisi wa collagen na kuongeza elasticity ya ngozi. Peptidi pia zinaweza kudhibiti kimetaboliki ya seli za ngozi, kuboresha utendaji wa kizuizi cha ngozi, kupunguza uharibifu wa seli za ngozi unaosababishwa na mambo ya nje kama vile mionzi ya UV, na kupunguza kasi ya kuzeeka kwa ngozi.
Mchoro wa 3 Kuzeeka kwa ngozi ya vijana hadi wazee.
(2) Maombi katika Maendeleo ya Dawa
Matibabu ya Magonjwa ya Neurodegenerative
Ukuzaji wa dawa za Peptide una ahadi kubwa ya kushughulikia kuzeeka kwa nyuroni katika magonjwa ya mfumo wa neva. Peptidi zinazodhibiti njia za kuashiria ndani ya seli, kukuza maisha ya nyuroni, na kuwezesha ukarabati zimetengenezwa kwa ajili ya matibabu ya ugonjwa wa Alzheimer na Parkinson. Peptidi fulani zinaweza kuzuia mkusanyiko wa protini zisizo za kawaida ndani ya niuroni, kupunguza uvimbe wa neva, na kuchelewesha kuzeeka kwa nyuro na kifo. Peptidi iitwayo AC-5216 inaweza kuzuia muunganisho wa protini za β-amiloidi na kuboresha utendakazi wa utambuzi katika mfano wa panya wa ugonjwa wa Alzeima.
Matibabu ya Magonjwa ya Moyo
Katika matibabu ya magonjwa ya moyo na mishipa, dawa za peptidi zinaweza kulenga michakato ya kiitolojia kama vile kuzeeka kwa seli ya endothelial ya mishipa na kuzeeka kwa seli ya myocardial. Kwa mfano, peptidi fulani za vasoactive zinaweza kudhibiti sauti ya mishipa na kazi ya seli ya mwisho, kuboresha hali ya kuzeeka ya seli za endothelial za mishipa, na kupunguza hatari ya magonjwa ya moyo na mishipa. Baadhi ya peptidi pia zinaweza kukuza urekebishaji na kuzaliwa upya kwa seli za myocardial, zikitoa matumizi yanayowezekana katika matibabu ya hali kama vile infarction ya myocardial.
Hitimisho
Kuzeeka kwa seli, kama mchakato mgumu wa kibaolojia, huathiri afya na mchakato wa kuzeeka wa mwili. Peptidi, kama darasa muhimu la molekuli hai, hucheza majukumu mengi katika kudhibiti kuzeeka kwa seli. Kupitia kudhibiti utendakazi wa mitochondrial, kuingilia kati katika njia za kuashiria zinazohusiana na kuzeeka, na kurekebisha SASP, peptidi zinaonyesha uwezo wa kuchelewesha kuzeeka kwa seli.
Vyanzo
[1] Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Peptides[M]//Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Kemia ya Kibiolojia: Mbinu na Matumizi. Cham: Springer Nature Uswizi, 2023:129-141.
[2] He X, Wan F, Su W, et al. Maendeleo ya Utafiti kuhusu Kuzeeka kwa Ngozi na viambato vinavyotumika[J]. Molekuli, 2023,28(14},KIFUNGU-NAMBA = {5556).DOI:10.3390/molekuli28145556.
[3] Altay Benetti A, Tarbox T, Benetti C. Maarifa ya Sasa kuhusu Uundaji na Utoaji wa Mawakala wa Tiba na Vipodozi kwa Ngozi ya Kuzeeka[J]. Vipodozi, 2023,10(2},KIFUNGU-NAMBA = {54).DOI:10.3390/cosmetics10020054.
[4] Wong P F. Tahariri: Senescence ya Seli: Sababu, Madhara na Fursa za Kitiba[J]. Mipaka katika Biolojia ya Kiini na Ukuaji, 2022,10:884910.DOI:10.3389/fcell.2022.884910.
[5] Zonari A, Brace LE, Al-Katib K, et al. Senotherapeutic peptidi hupunguza umri wa kibayolojia wa ngozi na kuboresha alama za afya ya ngozi[J]. Biorxiv, 2020. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226263850.
[6] Kim SJ, Mehta HH, Wan J, et al. Peptidi za mitochondrial hurekebisha utendakazi wa mitochondrial wakati wa seli za senescence[J]. Kuzeeka (Albany Ny), 2018,10(6):1239-1256.DOI:10.18632/kuzeeka.101463.
[7] Garrido AM, Bennett M. Tathmini na matokeo ya senescence ya seli katika atherosclerosis[J]. Maoni ya Sasa katika Lipidology, 2016,27(5):431-438.DOI:10.1097/MOL.0000000000000327.
