|
1 комплект (10 флаконів)
| кількість: | |
|---|---|
▎ Epi Структура
Джерело: PubChem |
Послідовність: Ала-Глу-Асп-Глі Молекулярна формула: C 14H 22N 4O9 Молекулярна маса: 390,35 г/моль Номер CAS: 307297-39-8 PubChem CID: 219042 Синоніми: Епіта |
▎ Epi Research
Який досвід дослідження Epi?
У 1980-х роках група російських дослідників під керівництвом Володимира Хавінсона вперше виявила Epi1 [1] . Epi — синтетичний короткий пептид, що складається з чотирьох амінокислот: аланіну, глутамінової кислоти, аспарагінової кислоти та гліцину. Його синтез заснований на природному пептиді епіталаміон, видобутому з шишкоподібної залози. Вважається, що Epi має антиоксидантну дію, порівнянну з дією мелатоніну, і може подовжувати тривалість життя [2] . Дослідники виявили, що Epi може стимулювати активність теломерази. Теломераза - це фермент, який може захищати і подовжувати теломери на кінцях хромосом. З віком теломери коротшають, що пов’язано з віковими захворюваннями та коротшою тривалістю життя. Стимулюючи активність теломерази, Epi може допомогти розширити теломери, тим самим уповільнюючи процес старіння та запобігаючи захворюванням, пов’язаним зі старінням [1] . Деякі дослідження показали, що Epi може брати участь у регуляції експресії генів CCL11 і HMGB1 і діяти як активатор експресії цих генів. У той же час дипептид вілон (Lys-Glu) і тетрапептид Epi (Ala-Glu-Asp-Gly) можуть проявляти свою дію проти старіння, інгібуючи ці гени. Відомо, що разом Епі та Вілон регулюють експресію генів і синтез білка, сприяючи зниженню смертності та уповільненню патологічного розвитку у людей похилого віку [3] . В даний час дослідження Epi в основному зосереджені на етапі експерименту на тваринах, і його довгострокова ефективність і безпека для людей не були повністю визначені. Хоча деякі дослідження на тваринах досягли обнадійливих результатів, наприклад, на гризунах, Epi асоціюється з більшою тривалістю життя та кращим здоров’ям, застосовність цих результатів на людях все ще потребує подальших досліджень [1].
Який механізм дії Epi у сфері запобігання старінню?
Зниження рівня активних форм кисню:
Активні форми кисню (АФК) відіграють важливу роль у процесі старіння ооцитів. Надмірна кількість АФК призведе до окислювального пошкодження ооцитів, впливаючи на їхню якість і потенціал розвитку. Дослідження показали, що Epi може зменшити швидкість цитоплазматичної фрагментації ооцитів, спричинену старінням і вмістом внутрішньоклітинних активних форм кисню [2] . Як антиоксидант, Epi може нейтралізувати внутрішньоклітинні АФК і зменшити пошкодження ооцитів. Зокрема, це може бути досягнуто наступними двома способами: По-перше, безпосереднє видалення ROS. Epi може мати здатність безпосередньо реагувати з АФК і перетворювати їх у нешкідливі речовини. По-друге, посилення активності антиоксидантних ферментів. Epi може стимулювати активність внутрішньоклітинних антиоксидантних ферментів, таких як супероксиддисмутаза (SOD), каталаза (CAT) тощо. Ці ферменти можуть допомогти поглинати АФК і підтримувати внутрішньоклітинний окисно-відновний баланс.
Поліпшення функції мітохондрій:
Мітохондрії відіграють ключову роль в енергетичному обміні та виживанні клітин ооцитів. У міру старіння ооцитів функція мітохондрій поступово знижується, що проявляється у вигляді зниження потенціалу мітохондріальної мембрани та зменшення кількості копій мітохондріальної ДНК. Epi може збільшити потенціал мітохондріальної мембрани та кількість копій мітохондріальної ДНК [2] . Це сприяє покращенню енергозабезпечення ооцитів і підтримці нормальних фізіологічних функцій клітин. Специфічний механізм дії може включати: По-перше, підвищення потенціалу мітохондріальної мембрани. Підтримання мембранного потенціалу мітохондрій має вирішальне значення для нормального функціонування мітохондрій. Epi може збільшити потенціал мітохондріальної мембрани, регулюючи іонні канали або транспортні білки на мітохондріальній мембрані, підвищуючи енергетичну здатність мітохондрій. По-друге, збільшення кількості копій мітохондріальної ДНК. Збільшення кількості копій мітохондріальної ДНК може покращити здатність мітохондрій до синтезу та забезпечити більше енергії для клітин. Epi може збільшити кількість копій мітохондріальної ДНК, сприяючи реплікації мітохондріальної ДНК або зменшуючи її деградацію.
Зменшення аномальної морфології веретена та аномального екзоцитозу кортикальних гранул:
У процесі старіння ооцитів співвідношення аномальної морфології веретена і аномального екзоцитозу кортикальних гранул збільшуватиметься, що вплине на здатність ооцитів до запліднення та ембріонального розвитку. Epi може зменшити співвідношення аномальної морфології веретена та аномального екзоцитозу кортикальних гранул [2] . Це може бути пов’язано з регуляторним впливом Epi на стабільність цитоскелету та клітинної мембрани: по-перше, стабілізація структури веретена. Веретено поділу є важливою структурою в процесі поділу клітин, і його аномальна морфологія призведе до аномальної сегрегації хромосом і вплине на розвиток ооцитів. Epi може стабілізувати структуру веретена, регулюючи полімеризацію та деполімеризацію тубуліну, зменшуючи виникнення аномальної морфології. По-друге, підтримання стабільності кортикальних гранул. Кортикальні гранули відіграють важливу роль у процесі запліднення ооцитів. Epi може підтримувати стабільність кортикальних гранул, регулюючи проникність клітинної мембрани або передачу сигналів іонів кальцію, зменшуючи виникнення аномального екзоцитозу.
Зменшення сигналів апоптозу:
У процесі старіння ооцитів посилюються сигнали апоптозу, що призводить до загибелі клітин. Epi може зменшити позитивну швидкість фарбування аннексину V та інтенсивність флуоресценції γH2AX в ооцитах, які перебувають у віці in vitro [2] . Це вказує на те, що Epi може зменшити апоптоз ооцитів. Конкретний механізм може включати: По-перше, інгібування сигнального шляху апоптозу. Epi може пригнічувати передачу сигналів апоптозу, регулюючи ключові білки в сигнальному шляху апоптозу, такі як білки сімейства Bcl-2 і білки сімейства каспаз, і зменшувати загибель клітин. По-друге, збереження геномної стабільності. γH2AX є одним із маркерів пошкодження ДНК. Epi може підтримувати геномну стабільність шляхом зменшення пошкодження ДНК і зменшення сигналів апоптозу.
Epi підтримував нормальну цілісність веретена та розподіл CGs.
Джерело: PubMed [2]
Який специфічний спосіб дії Епі при лікуванні нейродегенеративних захворювань?
Регуляція імунної функції:
Дослідження показали, що Epi може впливати на імунну відповідь мишей за різних стресових умов. В умовах імуностимулюючого обертального стресу та імуносупресивного комбінованого стресу Epi може підвищити активність проліферації тимоцитів [4] . Це означає, що Epi може підвищити стійкість організму до нейродегенеративних захворювань, регулюючи імунну систему. Проліферація тимоцитів тісно пов'язана з функцією імунної системи, а імунна система відіграє важливу роль у виникненні та розвитку нейродегенеративних захворювань. Наприклад, деякі нейродегенеративні захворювання можуть бути пов’язані з аномальною активацією або дисфункцією імунної системи. Стимулюючий вплив Epi на проліферацію тимоцитів може допомогти підтримувати баланс імунної системи, тим самим полегшуючи симптоми нейродегенеративних захворювань.
Вплив на шлях передачі сигналу:
Epi має регуляторний вплив на шлях передачі сигналу інтерлейкіну-1β (IL-1β). Зокрема, Epi може підвищувати синергетичний ефект IL-1β і впливати на активність ключового ферменту в шляху передачі сигналу цераміду в мембрані кори головного мозку, а саме мембранно-нейтральної сфінгомієлінази (nSMase) [4] . IL-1β є важливим цитокіном, який бере участь у різноманітних фізіологічних і патологічних процесах. При нейродегенеративних захворюваннях аномальна експресія IL-1β може призвести до нейрозапалення та пошкодження нейронів. Регулюючи шлях передачі сигналу IL-1β, Epi може зменшити нейрозапалення та захистити нейрони від пошкодження. Крім того, зміни в активності nSMase також пов'язані з нейродегенеративними захворюваннями. Регулювання активності nSMase за допомогою Epi може сприяти підтримці нормальної функції нервових клітин. На завершення механізм дії Epi при лікуванні нейродегенеративних захворювань може включати імунну регуляцію та регуляцію шляху передачі сигналу. Однак поточні дослідження Епі в лікуванні нейродегенеративних захворювань все ще знаходяться на попередній стадії, і необхідні подальші дослідження для підтвердження його ефективності та безпеки.
Прогрес досліджень Епі
Вплив на якість ооцитів
Уповільнення старіння ооцитів:
Експериментальні дослідження in vitro показали, що Epi може знижувати рівень внутрішньоклітинних активних форм кисню (АФК) у старих ооцитах мишей після овуляції. Згодом потенціал розвитку ооцитів буде поступово знижуватися після овуляції in vivo або in vitro. Будучи синтетичним коротким пептидом, Epi діє подібно до мелатоніну та є ефективним антиоксидантом, який може подовжувати тривалість життя. Лікування Epi значно знизило частоту дефектів веретена поділу та аномального розподілу кортикальних гранул протягом 12 годин та 24 годин старіння, і в той же час збільшило потенціал мітохондріальної мембрани та кількість копій мітохондріальної ДНК, тим самим зменшивши апоптоз ооцитів протягом 24 годин старіння in vitro. Ці результати вказують на те, що Epi може затримувати процес старіння ооцитів in vitro, регулюючи мітохондріальну активність і рівні АФК [2].
Поліпшення якості ооцитів:
Додавання 0,1 мМ Epi до культурального середовища in vitro може зменшити швидкість цитоплазматичної фрагментації в партеногенетичній активації ооцитів, викликаної in vitro старінням після овуляції, зменшити співвідношення аномальної морфології веретена та аномального екзоцитозу кортикальних гранул, збільшити потенціал мітохондріальної мембрани та кількість копій мітохондріальної ДНК, а також зменшити позитивну швидкість Анексину Фарбування V та інтенсивність флуоресценції γH2AX в ооцитах у віці in vitro. Це вказує на те, що Epi може покращити порушення органел під час процесу старіння ооцитів in vitro та покращити якість ооцитів (Xue Yue).
Вплив на диференціювання нервових клітин
Дослідження виявили, що пептид AEDG (Epi) може посилити синтез маркерів нейрогенної диференціації в мезенхімальних стовбурових клітинах ясен людини, таких як Nestin, GAP43, β Tubulin III і Doublecortin. Методи молекулярного моделювання показують, що Epi переважно зв’язується з гістонами H1/6 і H1/3, що може бути одним із механізмів збільшення транскрипції цих генів диференціювання нейронів [5].
Регулюючий вплив на нервову систему
Регуляція активності нейронів:
Дослідженнями на щурах було встановлено, що інтраназальна інфузія Epi (2 нг) може значно активувати нейронну активність кори головного мозку щурів протягом кількох хвилин, а частота спрацьовування нейронів збільшується в 2-2,5 рази [6] . У деяких записах також спостерігалися складні реакції, що складалися з кількох етапів. Підвищення спонтанної активності нейронів за допомогою Epi викликано більшою частотою вже активних одиниць і участю раніше мовчазних клітин. Принаймні перший етап дії Epi можна пояснити прямим впливом цього пептиду на клітини моторної кори.
Ефект захисту від стресу:
Epi має стресзахисну дію на мишей, які піддаються різним стресовим умовам. Експерименти показали, що Epi підвищує активність проліферації тимоцитів. Незалежно від того, посилюється він при імуностимулюючому обертальному стресі чи гальмується під імуносупресивним комбінованим стресом, Epi може відігравати регуляторну роль (Володимир Х. Хавінсон, 2002). У той же час Epi також може підвищувати синергічний ефект інтерлейкіну-1β (IL-1β) і впливає на зміни активності сфінгомієлінази (nSMase) у мембрані кори головного мозку, індуковані стресом. Це вказує на те, що Epi має ефект захисту від стресу на рівні трансдукції сигналу IL-1β у сфінгомієліновому шляху та на рівні цільової проліферації тимоцитів у нервових тканинах.
Вплив на ендокринну функцію приматів:
У літніх мавп-резус Епі може знизити базальні рівні глюкози та інсуліну та підвищити базальний нічний рівень мелатоніну. У той же час Epi може зменшити площу під кривою реакції глюкози в плазмі, збільшити швидкість «зникнення» глюкози та нормалізувати кінетику інсуліну в плазмі у відповідь на введення глюкози. Це свідчить про те, що Epi є перспективним фактором для відновлення вікової ендокринної дисфункції у приматів [7].
Можливе застосування Епі в лікуванні захворювань нервової системи
Хвороба Альцгеймера: хвороба Альцгеймера є поширеним нейродегенеративним захворюванням, яке в основному характеризується зниженням когнітивних функцій і втратою пам’яті. Сучасні дослідження показують, що хвороба Альцгеймера пов'язана з порушенням нейрогенної диференціації. Кількість нервових стовбурових клітин у мозку пацієнтів із хворобою Альцгеймера зменшується, а також пригнічується їх здатність до диференціації. Epi може сприяти проліферації та диференціації нейронних стовбурових клітин, збільшувати кількість нейронів і покращувати когнітивні функції пацієнтів із хворобою Альцгеймера. Крім того, Epi також може регулювати вивільнення нейромедіаторів, покращуючи пам’ять і здатність до навчання пацієнтів із хворобою Альцгеймера [8].
Хвороба Паркінсона: хвороба Паркінсона - це нейродегенеративне захворювання, яке в основному характеризується руховими розладами. Його основною патологічною ознакою є втрата дофамінергічних нейронів у чорній субстанції. Сучасні методи лікування в основному полегшують симптоми шляхом додавання дофаміну або пригнічення розпаду дофаміну, але ці методи не можуть зупинити прогресування захворювання. Трансплантація нервових стовбурових клітин є потенційним методом лікування, але джерело та здатність до диференціації нервових стовбурових клітин все ще залишаються проблемою. Epi може сприяти проліферації та диференціації нейронних стовбурових клітин, збільшувати кількість дофамінергічних нейронів і покращувати рухову функцію пацієнтів із хворобою Паркінсона [8].
Інсульт і травма головного мозку. Інсульт є поширеним цереброваскулярним захворюванням, основним наслідком якого є загибель нейронів і неврологічна дисфункція. Травма головного мозку також може призвести до втрати нейронів і дисфункції. Нервові стовбурові клітини відіграють важливу роль у відновленні та регенерації після інсульту та травм головного мозку. Epi може сприяти проліферації та диференціації нейронних стовбурових клітин, збільшувати кількість нейронів і покращувати неврологічну функцію пацієнтів з інсультом і травмами головного мозку [8].
На завершення, будучи синтетичним тетрапептидом, основний механізм запобігання старінню Epi полягає в активації експресії гена субодиниці зворотної транскриптази теломерази (TERT), збільшенні довжини теломер і підтримці активності теломерази, таким чином втручаючись у основний процес клітинного старіння. Його значення полягає в першій реалізації втручання проти старіння з точки зору біології теломер, подолання обмежень традиційних антиоксидантів, які діють лише на вільні радикали, і створення нової мішені для відстрочки захворювань, пов’язаних із віком, таких як хвороба Альцгеймера та серцево-судинні захворювання. Незважаючи на те, що його довгострокову безпеку (особливо ризик розвитку раку) ще потрібно перевірити у фазі III клінічних випробувань, як парадигму досліджень і розробок першого препарату проти старіння типу активатора теломерази, він знаменує собою революційний прорив у втручанні у процес старіння від покращення симптомів до регуляції молекулярного механізму та, як очікується, сприятиме подовженню здорової тривалості життя людини.
Про автора
Всі вищезазначені матеріали досліджено, відредаговано та зібрано компанією Cocer Peptides.
Автор наукового журналу Володимир Хавінсон - видатний російський біогеронтолог і дослідник пептидних біорегуляторів. Він є директором Санкт-Петербурзького інституту біорегуляції та геронтології, членом Російської академії медичних наук. Хавінсон зробив значний внесок у дослідження старіння та є автором численних публікацій у авторитетних журналах, таких як 'Molecular Biology of Aging' і 'Journal of Anti-Aging Medicine'. Його робота головним чином зосереджена на розробці та застосуванні пептидних біорегуляторів для боротьби з віковими захворюваннями та покращення тривалості здоров’я. Дослідження Хавінсона були впливовими в галузі геронтології, пропонуючи нові ідеї та терапевтичні підходи до здорового старіння. Володимира Хавінсона зазначено в довідці про цитування [5].
