Від Cocer Peptides 
1 місяць тому
УСІ СТАТТІ ТА ІНФОРМАЦІЯ ПРО ПРОДУКТИ, НАДАНІ НА ЦЬОМУ ВЕБ-САЙТІ, ПРИЗНАЧЕНІ ВИКЛЮЧНО ДЛЯ ПОШИРЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ ТА НАВЧАЛЬНИХ ЦІЛЕЙ.
Продукти, представлені на цьому веб-сайті, призначені виключно для досліджень in vitro. Дослідження in vitro (лат. *in glass*, що означає в скляному посуді) проводяться поза людським тілом. Ці продукти не є фармацевтичними препаратами, не були схвалені Управлінням з контролю за якістю харчових продуктів і медикаментів США (FDA) і не повинні використовуватися для профілактики, лікування або лікування будь-яких захворювань, хвороб чи недуг. Законом суворо заборонено введення цих продуктів в організм людини або тварини в будь-якому вигляді.
Основні відомості про КПВ
KPV є трипептидом зі значними протизапальними властивостями, які дозволяють йому відігравати роль у багатьох сферах.
Малюнок 1. Терапевтичні ефекти HA-KPV-NPs проти UC Пероральне застосування HA-KPV-NPs, вбудованих у гідрогель (хітозан/альгінат), забезпечує комбінований терапевтичний ефект проти UC шляхом прискорення загоєння слизової оболонки та полегшення запалення.
Протизапальний механізм КПВ
1. Регуляція клітинних сигнальних шляхів
Сигнальний шлях NF-κB: NF-κB є ключовим фактором транскрипції, який відіграє центральну роль у запальних реакціях. Коли клітини піддаються впливу запальних подразників, NF-κB переміщується з цитоплазми в ядро, ініціюючи транскрипцію прозапальних цитокінових генів. KPV може інгібувати активацію NF-κB. У кишкових епітеліальних клітинах людини та Т-клітинах людини клітини стимулювали прозапальними цитокінами та одночасно додавали KPV. Використовуючи такі методи, як репортерний аналіз гена люциферази NF-κB, імуноблотінг білка, полімеразна ланцюгова реакція зворотної транскрипції в реальному часі та імуноферментний аналіз (ELISA), було виявлено, що KPV у наномолярних концентраціях може інгібувати активацію NF-κB, тим самим зменшуючи секрецію прозапальних цитокінів. Цей механізм має вирішальне значення для регуляції кишкового запалення, оскільки надмірна активація NF-κB в кишкових епітеліальних клітинах та імунних клітинах є ключовою ознакою запального захворювання кишечника (IBD) та інших кишкових запальних станів.
Сигнальний шлях MAP-кінази: сигнальний шлях мітоген-активованої протеїнкінази (MAPK) є іншим важливим регуляторним шляхом у запальних реакціях, включаючи позаклітинну сигнал-регульовану кіназу (ERK), N-кінцеву кіназу c-Jun (JNK) і p38 MAPK. Ці кінази активуються, коли клітини піддаються впливу запальних стимулів, що призводить до фосфорилювання нижчих факторів транскрипції та сприяє експресії генів, пов’язаних із запаленням. KPV також може інгібувати запальний сигнальний шлях MAP-кінази. Коли клітини піддаються впливу запальних подразників, KPV може блокувати активацію MAPK, зменшуючи його фосфорилювання наступних факторів транскрипції, тим самим зменшуючи вироблення прозапальних цитокінів. У стані запалення активація p38 MAPK призводить до посилення експресії прозапальних цитокінів, таких як TNF-α та IL-6, тоді як KPV може пригнічувати активність p38 MAPK, зменшуючи секрецію цих цитокінів і, таким чином, послаблюючи запальну відповідь.
2. Ефекти, опосередковані клітинним транспортером
Переносник PepT1: PepT1 є ди/трипептидним транспортером, який зазвичай експресується в тонкому кишечнику, але індукується в товстій кишці під час IBD. Протизапальну дію KPV частково опосередковує PepT1. В експериментах із поглинанням холодний KPV використовувався як конкурентний інгібітор для hPepT1 як радіоактивно міченого субстрату, або [⊃3;H]KPV використовувався для визначення кінетичних характеристик поглинання KPV. KPV проникає в імунні клітини та кишкові епітеліальні клітини через hPepT1. Це вказує на те, що PepT1, як транспортер, полегшує надходження KPV у клітини для прояву протизапальних ефектів. Коли функція PepT1 пригнічується, кількість KPV, що надходить у клітини, зменшується, і його протизапальна дія відповідно послаблюється. У клітинних моделях з нокдауном експресії PepT1, навіть при введенні в тій самій концентрації, KPV демонструє значно знижені інгібуючі ефекти на активацію NF-κB і знижену секрецію прозапальних цитокінів порівняно з клітинами з нормальною експресією PepT1, що додатково підтверджує вирішальну опосередковувальну роль PepT1 у протизапальному механізмі KPV.
3. Регуляція запальних цитокінів
Інгібування прозапальних цитокінів: KPV може значно пригнічувати продукцію та вивільнення багатьох прозапальних цитокінів. TNF-α є ключовим цитокіном у запальних реакціях, здатним активувати імунні клітини, індукувати виробництво інших прозапальних цитокінів і спричиняти пошкодження тканин. У різних моделях запалення рівні експресії TNF-α були значно знижені після лікування KPV. Наприклад, у моделі мишачого коліту, спричиненого сульфатом натрію, лікування KPV призвело до значного зниження експресії мРНК TNF-α у тканині товстої кишки, як виявлено за допомогою RT-PCR у реальному часі, та значного зниження вмісту білка TNF-α у сироватці, як виявлено за допомогою ELISA. IL-1β, IL-6 та інші прозапальні цитокіни також були інгібовані KPV. IL-1β може викликати запальну каскадну реакцію, сприяючи вивільненню інших медіаторів запалення. KPV може зменшити свою експресію та секрецію в запальних тканинах, тим самим зменшуючи інтенсивність запальної відповіді.
Стимулювання протизапальних цитокінів: на додаток до інгібування прозапальних цитокінів, KPV також може сприяти експресії протизапальних цитокінів. Інтерлейкін-10 (IL-10) є важливим протизапальним цитокіном, який може пригнічувати активацію імунних клітин і зменшувати вироблення прозапальних цитокінів.
4. Регуляція імунних клітин
Регулювання функції Т-клітин: Т-клітини відіграють вирішальну роль в імунних реакціях і регуляції запалення. В умовах запалення Т-клітини активуються і виділяють прозапальні цитокіни. Дослідження показали, що KPV може регулювати функцію Т-клітин. В експериментах з лінією Т-клітин людини Jurkat, коли клітини Jurkat стимулювали прозапальними цитокінами, додавання KPV пригнічувало активацію Т-клітин і знижувало секрецію прозапальних цитокінів, таких як IFN-γ. Цього можна досягти шляхом інгібування сигнальних шляхів NF-κB і MAPK в Т-клітинах. Крім того, у деяких тваринних моделях, таких як CD45RB(hi) модель запалення товстої кишки, лікування KPV може регулювати інфільтрацію Т-клітин і функцію в кишечнику, зменшувати пов’язану із запаленням підгрупу Т-клітин, таких як клітини Th1 і Th17, і збільшувати частку регуляторних Т-клітин, тим самим полегшуючи запалення кишечника.
Модуляція функції макрофагів: Макрофаги є важливими імунними клітинами у запальній відповіді, і їх можна класифікувати на класично активовані макрофаги М1 та альтернативно активовані макрофаги М2 на основі їхнього стану активації. Макрофаги М1 виділяють велику кількість прозапальних цитокінів, тоді як макрофаги М2 мають протизапальні функції та функції відновлення тканин. KPV може регулювати поляризацію макрофагів. Експерименти in vitro показали, що коли макрофаги стимулювали ліпополісахаридом (LPS) до поляризації до типу M1, одночасне введення KPV пригнічувало поляризацію макрофагів до типу M1, знижувало експресію маркерів макрофагів M1, одночасно сприяючи їх поляризації до типу M2, збільшуючи експресію маркерів макрофагів M2 (таких як аргіназа-1 Arg-1). У запальних моделях in vivo, таких як DSS-індукований коліт у мишей, лікування KPV призвело до збільшення кількості макрофагів у тканині товстої кишки, поляризованих до типу M2, тим самим послаблюючи запальні реакції та сприяючи відновленню тканин.
5. Захисна дія на епітеліальні клітини кишечника
Посилення функції епітеліального бар’єру: фізичний бар’єр, утворений кишковими епітеліальними клітинами, служить першою лінією захисту від вторгнення патогенів і шкідливих речовин. При запальних станах порушення бар’єрної функції кишкового епітелію призводить до бактеріальної транслокації та витоку ендотоксину, що ще більше загострює запальні реакції. KPV може посилити бар'єрну функцію епітеліальних клітин кишечника. Експерименти з клітинами in vitro, де лінії епітеліальних клітин кишечника обробляли прозапальними цитокінами для імітації запального середовища, призвели до зниження експресії білків щільного з’єднання (таких як ZO-1 і оклюдин) і порушення бар’єрної функції. Однак додавання KPV підтримує експресію білків щільного з’єднання, посилює міжклітинні зв’язки та відновлює бар’єрну функцію епітеліальних клітин кишечника. У мишей, викликаних DSS-індукованим колітом, які отримували KPV, імуногістохімія та вестерн-блоттинг виявили підвищену експресію білків щільного з’єднання в тканинах товстої кишки та зниження кишкової проникності, що вказує на те, що KPV захищає кишковий епітеліальний бар’єр in vivo, зменшує проникнення шкідливих речовин і пом’якшує запальні реакції.
Стимулювання проліферації та відновлення епітеліальних клітин: запалення може спричинити пошкодження та загибель кишкових епітеліальних клітин, порушуючи нормальну функцію кишечника. KPV має здатність сприяти проліферації та відновленню епітеліальних клітин кишечника. Експерименти з культурою клітин in vitro показали, що обробка пошкоджених кишкових епітеліальних клітин KPV посилює проліферацію клітин, як виявлено набором для підрахунку клітин (CCK-8). Крім того, імунофлуоресцентний аналіз виявив підвищену експресію ядерного антигену проліферуючих клітин (PCNA), що вказує на те, що клітини були в активному проліферативному стані. У моделі виразкового коліту щурів, індукованого TNBS, після лікування гідрогелем KPV/SH-PGA гістологічні спостереження показали, що пошкодження епітеліальних клітин товстої кишки було відновлено, а структури крипт поступово повернулися до норми. Це може бути пов’язано зі стимулюванням KPV проліферації та відновлення епітеліальних клітин, що допомагає полегшити запалення та сприяти відновленню тканин кишечника.
Малюнок 2 KPV є терапевтичним при коліті DSS.
6. Антиоксидантна дія
Регуляція маркерів, пов’язаних з окислювальним стресом: запалення часто супроводжується реакціями окисного стресу з підвищеним утворенням активних форм кисню (АФК) і активних форм азоту (RNS), що призводить до окисного пошкодження клітин і тканин. KPV виявляє антиоксидантну дію та може регулювати маркери, пов’язані з окисним стресом. У деяких запальних моделях, таких як модель мишачої гранульоми, спричиненої ватною кулькою, і модель синовіту дорсального повітряного мішка щура, індукованого яєчним білком, у запальних тканинах були виявлені підвищені рівні малонового діальдегіду (MDA) і знижена активність супероксиддисмутази (SOD). Після лікування KPV рівень MDA значно знизився, а активність SOD збільшилася. MDA є продуктом перекисного окислення ліпідів, і його знижені рівні вказують на зменшення пошкодження клітин перекисним окисленням ліпідів; SOD є важливим антиоксидантним ферментом, і його підвищена активність означає покращену здатність поглинати вільні радикали. KPV може пом’якшити окислювальне пошкодження запальних тканин, регулюючи рівень окисного стресу, таким чином надаючи протизапальну дію.
7. Інші потенційні механізми
Зв'язок із рецептором меланокортину: KPV є трипептидом, похідним від α-MSH. Хоча його протизапальні ефекти частково не залежать від сигналізації MC1R, вони можуть бути пов’язані з MC1R у певних контекстах. У тварин, які експресували MC1Re/e, лікування KPV після коліту, індукованого DSS, все ще мало значний протизапальний ефект, рятуючи всіх тварин у групі лікування від смерті під час коліту, індукованого DSS, що вказує на те, що протизапальні ефекти KPV принаймні частково не залежать від сигналізації MC1R. У тварин із нормальною експресією MC1R KPV може посилити протизапальну дію, взаємодіючи з MC1R або регулюючи його сигнальні шляхи.
Протизапальна дія КПВ
1. Роль у моделях кишкового запалення
Модель коліту, індукованого DSS: у моделі коліту миші, індукованого DSS, KPV продемонстрував значні протизапальні ефекти. Що стосується змін ваги, миші, які отримували KPV, відновлювали свою вагу раніше та більшою мірою порівняно з мишами, які не отримували лікування. Гістологічні спостереження виявили помітне зменшення запальної інфільтрації в тканині товстої кишки мишей, які отримували КПВ, що додатково підтверджено значним зниженням активності мієлопероксидази (МПО). MPO є ферментом, присутнім у нейтрофілах, і рівень його активності відображає ступінь запальної клітинної інфільтрації в тканинах. Зниження активності MPO після лікування KPV вказує на зниження інфільтрації нейтрофілів у тканині товстої кишки та полегшення запальних реакцій. Шляхом виявлення експресії мРНК прозапальних цитокінів у тканині товстої кишки, таких як TNF-α та IL-1β, було виявлено, що лікування KPV значно знижує рівні експресії цих прозапальних цитокінів. KPV полегшив симптоми коліту, викликаного DSS, з багатьох аспектів, включаючи зменшення інфільтрації запальних клітин, зниження експресії фактора запалення та сприяння відновленню ваги.
Модель запалення товстої кишки CD45RB(hi): У моделі запалення товстої кишки CD45RB(hi) KPV також продемонстрував хороші протизапальні ефекти. Ця модель була індукована перенесенням Т-клітин, які високо експресують CD45RB, мишам з імунодефіцитом. Після лікування KPV у мишей спостерігалося покращення симптомів запалення, поступове відновлення ваги, а гістологічне дослідження виявило зменшення запальних змін кишечника. Група, яка отримувала лікування KPV, показала зниження запальної клітинної інфільтрації та зменшення структурного пошкодження крипт у тканинах кишківника, що вказує на те, що KPV ефективно полегшує індуковане CD45RB(hi) запалення кишечника та відновлює нормальну структуру та функцію кишкової тканини.
Модель виразкового коліту, спричиненого TNBS: на моделі виразкового коліту, індукованого TNBS у щурів, KPV також продемонстрував значні терапевтичні ефекти. Після ректального введення гідрогелю KPV/SH-PGA щурам симптоми коліту помітно зменшилися. Ступінь втрати ваги у щурів був полегшений, а показник індексу активності захворювання (DAI) зменшився. Оцінка DAI всебічно враховує такі показники, як зміни маси тіла щурів, характеристики калу та гематохезія. Його зниження вказує на те, що гідрогель KPV/SH-PGA може ефективно полегшити тяжкість TNBS-індукованого виразкового коліту. Лікування гідрогелем KPV/SH-PGA також запобігає скороченню товстої кишки у щурів, знижує рівень мієлопероксидази товстої кишки та відновлює морфологічну структуру товстої кишки, включаючи епітеліальний бар’єр, крипти та непошкоджені келихоподібні клітини. Експресія прозапальних цитокінів, TNF-α та IL-6, у тканині товстої кишки також була значно знижена, що додатково демонструє протизапальний ефект KPV у моделі TNBS-індукованого виразкового коліту.
Висновок
KPV, як трипептид з протизапальними властивостями, демонструє багатообіцяючі ефекти в профілактиці та лікуванні запалення кишечника та інших захворювань, пов’язаних із запаленням. Його протизапальні механізми включають кілька аспектів, включаючи регуляцію клітинних сигнальних шляхів, антиоксидантний стрес і модуляцію апоптозу та аутофагії.
Джерела
[1] Shao W, Chen R, Lin G та ін. Мукоадгезивний гідрогель in situ, що захоплює трипептид KPV: протизапальний, антибактеріальний і відновлюючий ефект при слизовому мукозиті, спричиненому хіміотерапією [J]. Наука про біоматеріали, 2021,10(1):227-242.DOI:10.1039/d1bm01466h.
[2] Sun J, Xue P, Liu J та ін. Самозшитий гідрогель стабілізованого трипептиду KPV з трансплантацією цистеаміну γ-поліглутамінової кислоти для полегшення індукованого TNBS виразкового коліту у щурів [J]. Acs Biomaterials Science & Engineering, 2021, 7(10):4859-4869.DOI:10.1021/acsbiomaterials.1c00792.
[3] Xiao B, Xu Z, Viennois E та ін. Цільова пероральна доставка трипептиду KPV за допомогою наночастинок, функціоналізованих гіалуроновою кислотою, ефективно полегшує виразковий коліт [J]. Молекулярна терапія, 2017,25(7):1628-1640.DOI:10.1016/j.ymthe.2016.11.020.
[4] Dalmasso G, Charrier-Hisamuddin L, Nguyen H та ін. P-078: Поглинання трипептиду KPV, опосередковане PepT1, зменшує запалення кишечника [J]. Запальні захворювання кишечника, 2008, 14 (додаток 1): S32.DOI: 10.1097/00054725-200801001-00111.
[5] Kannengiesser K, Maaser C, Heidemann J та ін. Трипептид KPV, отриманий з меланокортину, має протизапальний потенціал у мишачих моделях запального захворювання кишечника [J]. Запальні захворювання кишечника, 2008,14(3):324-331.DOI:10.1002/ibd.20334.
Продукт доступний лише для дослідницького використання:
