МОЦ-С 40мг

▎ Структура MOTS-C

▎ MOTS-C Дослідження

Яка основа дослідження MOTS-C?

Мітохондрії, які є «електростанцією» клітин, відіграють вирішальну роль у підтримці клітинного гомеостазу. Механізми зв’язку між мітохондріями та ядром вже давно є предметом наукових досліджень. Мітохондрії мають незалежний геном. Окрім класичних 37 генів, нещодавні дослідження показали, що мітохондріальна ДНК також кодує біологічно активні короткі пептиди, одним із яких є мітохондріальний пептид MOTs-C, який кодується мітохондріальною ділянкою 12S рРНК. Це відкриття значно розширює сферу мітохондріальної генетики, пропонуючи нову перспективу для з’ясування важливих біологічних процесів, таких як мітохондріально-ядерний зв’язок і метаболічна регуляція.

В даний час лікування численних складних захворювань, таких як обмін речовин і хронічний гепатит В, стикається зі значними вузькими місцями. Визначна роль MOTs-C у регулюванні метаболізму скелетних м’язів, наприклад у посиленні метаболізму глюкози, свідчить про його потенціал у лікуванні метаболічних розладів. Крім того, аномальні рівні MOTs-C, що спостерігаються в різних хворобливих процесах, спонукали дослідників досліджувати його роль у виникненні, прогресуванні та лікуванні захворювання, шукаючи нові шляхи подолання цих складних станів.

Який механізм дії МОЦ-С?

Регулювання сигнальних шляхів, пов’язаних з діабетом

Активація сигнального шляху AICAR-AMPK: MOTS-C активує сигнальний шлях AICAR-AMPK, порушуючи внутрішньоклітинний фолат-метіоніновий цикл. Активований AMPK регулює клітинний енергетичний метаболізм, наприклад, сприяє засвоєнню глюкози та окисленню жирних кислот. У метаболізмі глюкози він збільшує транслокацію транспортера глюкози GLUT4 до клітинної мембрани, тим самим підвищуючи здатність клітин поглинати глюкозу, покращуючи резистентність до інсуліну та допомагаючи в профілактиці та лікуванні метаболічних захворювань, таких як метаболізм 2 типу ^[1].

Вплив на інші шляхи: крім шляху AMPK, MOTs-C також діє на шлях AKT, шлях окисного стресу та шляхи, пов’язані із запаленням. Що стосується шляху AKT, він може впливати на клітинні процеси, такі як ріст, проліферація та виживання, регулюючи активність шляху. На шляху окисного стресу MOTs-C знижує рівень внутрішньоклітинного окисного стресу, зменшує виробництво активних форм кисню (АФК) і захищає клітини від окисного пошкодження. У шляхах, пов’язаних із запаленням, він пригнічує вивільнення медіаторів запалення та послаблює запальні реакції. Наприклад, у моделях запального болю MOTs-C зменшує вивільнення медіатора запалення в дорсальному розі спинного мозку, тим самим покращуючи симптоми болю ^[2].

Рисунок 1 Основні фізіологічні функції MOTs-C включають зниження резистентності до інсуліну, запобігання ожирінню, покращення функції м’язів, стимулювання метаболізму кісток, посилення імунної регуляції та уповільнення старіння ^[1].

Регуляція експресії генів

Регуляція експресії ядерного гена: коли клітини стикаються з метаболічним стресом, таким як обмеження глюкози та окислювальний стрес, MOTs-C переміщується в ядро, щоб безпосередньо регулювати експресію адаптивного ядерного гена, таким чином сприяючи внутрішньоклітинному гомеостазу. Наприклад, MOTs-C модулює експресію пов’язаних з метаболізмом генів, таких як GLUT4, STAT3 та IL-10, впливаючи на фізіологічні процеси, включаючи метаболізм глюкози та імунну регуляцію. Підвищена експресія GLUT4 посилює поглинання клітинами глюкози; STAT3 бере участь у клітинній проліферації, диференціації та імунній регуляції; IL-10, протизапальний цитокін, зменшує запальні реакції, коли його експресія підвищена ^[1,3].

Підвищення енергетичного діабету

Посилений гліколіз: у різних моделях захворювань, таких як модель ішемічного реперфузійного пошкодження легенів (LIRI), викликаного серцево-легеневим шунтуванням (CPB), попередня обробка MOTs-C посилює гліколітичний потік у легеневих мікросудинних ендотеліальних клітинах (PMVEC). Він пом’якшує пошкодження LIRI, відновлюючи клітинний енергетичний гомеостаз і зменшуючи перекисне окислення ліпідів шляхом активації ключового гліколітичного ферменту PFKFB3. Це демонструє, що MOTs-C модулює гліколітичний шлях для постачання достатньої енергії клітинам, які перебувають у стані стресу, таким чином підтримуючи нормальну функцію клітин ^[4].

Ефекти захисту клітин

Пом'якшення пошкодження мітохондрій: у моделі радіаційного пневмоніту (RP) MOTs-C значно зменшує пошкодження легеневої тканини, запалення та окислювальний стрес, одночасно усуваючи апоптоз альвеолярних епітеліальних клітин і пошкодження мітохондрій. Цей механізм включає підвищення рівня пов’язаного з ядерним фактором Е2 фактора 2 (Nrf2) і сприяння його ядерній транслокації. Nrf2 активує серію антиоксидантних і клітинно-захисних генів, захищаючи функцію мітохондрій. Це демонструє, що MOTs-C захищає пошкоджені тканини, зберігаючи мітохондрії та зменшуючи апоптоз ^[5].

Захист інших клітин: у дослідженнях м’язової дистрофії Дюшенна (МДД) було виявлено, що MOTs-C має властивості націлювання на м’язи. Він посилює гліколітичний потік і здатність виробляти енергію в дистрофічних м'язах, сприяючи покращенню м'язової функції. Крім того, на моделях запального болю MOTs-C, що вводиться центрально або периферично, зменшує гіперчутливість до болю шляхом пригнічення запальних реакцій і гіперзбудливості нейронів, надаючи нейропротекторні ефекти ^[2,6]..

Яке застосування MOTS-C?

Лікування порушень обміну речовин:

Покращення резистентності до інсуліну та запобігання метаболізму: MOTS-C посилює резистентність до інсуліну, що має вирішальне значення для запобігання метаболізму типу 2. Інсулінорезистентність є ключовим фактором у виникненні метаболізму 2 типу. MOTS-C може покращити чутливість до інсуліну шляхом активації сигнального шляху AICAR-AMPK і регулювання внутрішньоклітинного фолієво-метіонінового циклу. Дослідження Gao Y вказують на те, що він сприяє поглинанню та використанню глюкози скелетними м’язами, подібно до відкриття додаткових шляхів поглинання глюкози в клітинах, тим самим знижуючи рівень глюкози в крові ^[1].

Регулювання ліпідного обміну та боротьба з ожирінням: Що стосується ліпідного обміну, MOTS-C посилює термогенез бурого жиру та сприяє потемнінню білого жиру. Коричневий жир споживає енергію за допомогою термогенезу, тоді як підрум’янювання білого жиру означає перетворення білого жиру, що зберігає енергію, у бурий жир, який споживає енергію. Цей процес допомагає організму адаптуватися до холоду і, що більш важливо, запобігає ожирінню та порушенням ліпідного обміну, пропонуючи нові ідеї щодо профілактики та лікування ожиріння ^[1].

Профілактика та лікування м'язових захворювань:

Сприяння диференціації м’язів: дослідження in vitro показують, що пептид MOTs-C дикого типу посилює формування міотубулярних клітин у клітинах-попередниках м’язів людини (LHCN-M2) і миші (C2C12), тоді як у мутантного пептиду Y8F цей ефект відсутній. Подальші дослідження показали, що MOTs-C посилює міотубулогенез шляхом взаємодії з IL-6/Янус-кіназою/перетворювачем сигналу та активатором транскрипції 3 (STAT3), тим самим знижуючи транскрипційну активність STAT3 ^[7].

Профілактика атрофії м’язів: рівні MOTs-C у плазмі негативно корелюють з рівнями міостатину. MOTS-C запобігає спричиненій пальмітатом атрофії міотрубки в диференційованих клітинах C2C12 і знижує рівень міостатину в плазмі у мишей із ожирінням, спричинених дієтою. Він запобігає атрофії м’язів шляхом посилення фосфорилювання AKT, пригнічення активності FOXO1 — переднього фактора транскрипції міостатину та інших генів м’язової атрофії — одночасно регулюючи активність mTORC2 і PTEN і збільшуючи активність CK2 для придушення PTEN ^[8].

Ефекти проти старіння: зміни експресії MOTs-C тісно пов’язані зі старінням, і він демонструє властивості проти старіння. Це досягається за допомогою кількох механізмів, включаючи покращення метаболізму глюкози та ліпідів, посилення клітинної мітохондріальної функції та зменшення системного хронічного запалення. Дослідження Gao Y та ін. вказує на те, що покращений метаболізм забезпечує клітини більш рясним і стабільним постачанням енергії. Посилення мітохондріальної функції схоже на модернізацію «енергетичної фабрики» клітини, тоді як зменшення запальних реакцій мінімізує запальне пошкодження клітин ^[1].

Висновок

Як мітохондріальний пептид, MOTs-C активує сигнальні шляхи, такі як AMPK, для регулювання метаболізму глюкози та ліпідів, сприяння перетворенню білого жиру в коричневий і покращення резистентності до інсуліну та ожиріння, пропонуючи нові терапевтичні напрямки для метаболічних розладів. Він посилює диференціювання остеобластів, пригнічує утворення остеокластів, балансує метаболізм кісток і підтримує здоров’я скелета. Він регулює диференціацію м’язів і запобігає атрофії, зберігаючи потенціал для втручання в м’язові розлади. MOTs-C демонструє сильні асоціації, пов’язані з фізичними вправами: фізичні вправи посилюють його експресію та сприяють користі для здоров’я, викликаній фізичними вправами. MOTS-C також відіграє певну роль у уповільненні старіння та пов’язаних з ним процесів.

Про автора

Всі вищезазначені матеріали досліджено, відредаговано та зібрано компанією Cocer Peptides.

Науковий журнал Автор

Нін Ран є науковим співробітником Коледжу ветеринарної медицини Карлсона при Університеті штату Орегон. Його наукова робота охоплює молекулярну біологію та трансляційну медицину, зосереджуючись на стратегіях лікування нервово-м’язових захворювань. Ран є співавтором численних публікацій у рецензованих журналах, сприяючи розумінню молекулярних втручань у моделях захворювань. Його дослідницькі інтереси включають розробку та застосування пептидно-кон’югованих олігонуклеотидів, а також вивчення терапевтичного потенціалу мітохондріальних пептидів. Ning Ran вказано в посиланні на цитування [6].

▎ Релевантні цитати

[1] Gao Y, Wei X, Wei P та ін. MOTS-C функціонально запобігає метаболічним порушенням. Метаболіти 2023; 13(1).DOI: 10.3390/metabo13010125.

[2] Wang Z, Yang L, Xu L, Liao J, Lu P, Jiang J. Центральний і периферичний механізм MOTs-C послаблює гіперчутливість до болю в мишачій моделі запального болю. Неврологічні дослідження 2024; 46 (2): 165-177. DOI: 10.1080/01616412.2023.2258584.

[3] Benayoun BA, Lee C. MOTS-C: A Mitochondrial-Encoded Regulator of the Nucleus. Біоесе 2019; 41(9): e1900046.DOI: 10.1002/bies.201900046.

[4] Shen Z, Lu P, Jin W та ін. MOTS-C сприяє гліколізу через шлях AMPK-HIF-1α-PFKFB3 для полегшення ураження легень, спричиненого CPB. Американський журнал респіраторних клітин і молекулярної біології 2025. 10.1165/rcmb.2024-0533OC.

[5] Zhang Y, Huang J, Zhang Y та ін. Пептид MOTs-C, отриманий з мітохондрій, полегшує радіаційний пневмоніт за допомогою Nrf2-залежного механізму. Антиоксиданти 2024; 13. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:269876125.

[6] Ran N, Lin C, Leng L та ін. MOTS-C сприяє поглинанню та ефективності олігомеру фосфородиамідату морфоліно у дистрофічних мишей. Embo Molecular Medicine 2021; 13(2): e12993.DOI: 10.15252/emmm.202012993.

[7] García-Benlloch S, Revert-Ros F, Blesa JR, Alis R. MOTS-C сприяє диференціації м’язів in vitro. Пептиди 2022; 155: 170840.DOI: 10.1016/j.peptides.2022.170840.

[8] Kumagai H, Coelho AR, Wan J та ін. MOTS-C зменшує сигнали міостатину та атрофії м’язів. Американський журнал фізіології, ендокринології та діабету 2021; 320(4): E680-E690.DOI: 10.1152/ajpendo.00275.2020.

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.