|
1 bộ (10 lọ)
| Số lượng: | |
|---|---|
▎ Cấu trúc MOTS-c
Nguồn: PubChem |
Trình tự: MRWQEMGYIFYPRKLR Công thức phân tử: C101H152N28O22S2 Trọng lượng phân tử: 2174,6g/mol Số CAS: 1627580-64-6 CID PubChem: 146675088 Từ đồng nghĩa: UNII-A5CV6JFB78 |
▎ Nghiên cứu MOTS-c
Nền tảng nghiên cứu của MOTS-c là gì?
Ty thể là nơi quan trọng để chuyển hóa năng lượng trong tế bào. Từ lâu, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng về cấu trúc và chức năng của ty thể. Trong quá trình này, người ta dần dần nhận ra rằng ty thể không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất năng lượng mà còn có thể tham gia vào các quá trình sinh lý khác của tế bào thông qua một số cơ chế chưa được biết đến.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ nghiên cứu, đặc biệt là sự phát triển của công nghệ gen và protein, việc khám phá các phân tử mới liên quan đến ty thể đã trở nên khả thi. MOTS-c (khung đọc mở ty thể của 12S rRNA-c) là một peptide có nguồn gốc từ ty thể được mã hóa bởi vùng 12S rRNA của bộ gen ty thể [1].
Thông qua phân tích chuyên sâu về bộ gen của ty thể, các nhà khoa học đã phát hiện ra một số khung đọc mở nhỏ (sORF), có thể mã hóa một số peptide có chức năng cụ thể. Sau khi nghiên cứu và xác minh sâu hơn, MOTS-c đã được xác định. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng MOTS-c được biểu hiện ở nhiều loại mô ở người và động vật. Nó chủ yếu tác động lên cơ xương thông qua dòng máu, làm tăng sự hấp thu và sử dụng glucose, từ đó cải thiện tình trạng kháng insulin và điều chỉnh cân bằng trao đổi chất [2].
Với việc nghiên cứu sâu hơn, người ta nhận thấy rằng những thay đổi trong biểu hiện của MOTS-c có liên quan chặt chẽ đến sự xuất hiện và phát triển của lão hóa và các bệnh liên quan đến tuổi tác. Ví dụ, mức MOTS-c trong huyết tương giảm theo tuổi tác (Zheng Y, 2013). Đồng thời, MOTS-c đã được chứng minh là có lợi cho các bệnh liên quan đến tuổi tác, bao gồm tiểu đường, bệnh tim mạch, loãng xương, béo phì sau mãn kinh và bệnh Alzheimer [3].
Cơ chế hoạt động của MOTS-c là gì?
Điều hòa biểu hiện gen:
MOTS-c có thể phát huy chức năng sinh lý của nó bằng cách điều chỉnh biểu hiện gen. Ví dụ, nó có thể điều chỉnh sự biểu hiện của các gen như GLUT4, STAT3 và IL-10. MOTS-c chủ yếu phát huy tác dụng của nó bằng cách kích hoạt đường truyền tín hiệu AICAR-AMPK và phá vỡ chu trình folate-methionine trong tế bào [4].
Cải thiện tình trạng kháng insulin:
MOTS-c có thể làm giảm tình trạng kháng insulin và ngăn ngừa bệnh tiểu đường loại 2. Cơ chế hoạt động của nó có thể liên quan đến sự ức chế myostatin. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng mức MOTS-c trong huyết tương có tương quan nghịch với mức myostatin trong cơ thể con người. MOTS-c có thể cải thiện độ nhạy insulin bằng cách ức chế hoạt động của yếu tố phiên mã ngược dòng FOXO1 và giảm mức myostatin [5].
Thúc đẩy sự khác biệt hóa cơ bắp:
Trong tế bào cơ, MOTS-c tương tác với STAT3 thông qua mô típ liên kết SH2 giả định ở vùng YIFY, làm giảm hoạt động phiên mã của STAT3, do đó tăng cường sự hình thành ống cơ. Peptide MOTS-c hoang dã có thể làm tăng sự hình thành myotube của tế bào tiền thân cơ người (LHCN-M2) và chuột (C2C12) và bảo vệ tế bào cơ khỏi sự giảm nhuộm myogenin hạt nhân do interleukin-6 (IL-6) gây ra [6].
Điều hòa chức năng của ty thể:
MOTS-c có thể điều chỉnh quá trình trao đổi chất của ty thể. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc xử lý tế bào động vật có vú bằng MOTS-c có thể làm tăng nồng độ protein của các dấu hiệu sinh học ty thể TFAM, COX4 và NRF1, nhưng phân tích tế bào học dòng chảy cho thấy số lượng ty thể giảm mạnh sau khi điều trị bằng MOTS-c. Nghiên cứu sâu hơn đã phát hiện ra rằng MOTS-c có thể kích hoạt đồng bộ phản ứng tổng hợp ty thể và tăng mức protein của hai GTPase, OPA1 và MFN2, rất quan trọng cho sự hợp nhất của ty thể động vật có vú. Việc ức chế hai GTPase này hoặc hạ gục MFN2 thông qua siRNA sẽ loại bỏ khả năng MOTS-c thúc đẩy chuyển vị GLUT4 và hấp thu glucose [7].
MOTS-c là mục tiêu điều trị tiềm năng cho nhiều bệnh liên quan đến lão hóa, bao gồm thoái hóa thần kinh, loãng xương, bệnh tim mạch, xơ vữa động mạch, thiểu cơ, đái tháo đường týp 2 và béo phì.
Nguồn:PubMed [8]
Các ứng dụng của MOTS-c là gì?
Cải thiện các bệnh liên quan đến tuổi tác
Mối liên hệ với tuổi già:
MOTS-c là một peptide có nguồn gốc từ ty thể và những thay đổi trong biểu hiện của nó có liên quan chặt chẽ đến sự xuất hiện và phát triển của các bệnh lão hóa và liên quan đến tuổi tác. Khi con người già đi, mức độ MOTS-c giảm dần. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng tập thể dục có tác động đáng kể đến sự biểu hiện của MOTS-c và MOTS-c có thể làm trung gian cho tác dụng chống lão hóa của tập thể dục [3].
Bệnh tiểu đường:
MOTS-c có thể cải thiện quá trình chuyển hóa glucose và lipid của cơ thể, thúc đẩy chức năng của ty thể trong tế bào và giảm phản ứng viêm mãn tính toàn thân. Đối với bệnh nhân tiểu đường, nồng độ MOTS-c trong huyết tương giảm. MOTS-c có thể điều chỉnh cân bằng nội môi trao đổi chất bằng cách đẩy nhanh quá trình hấp thu glucose và cải thiện độ nhạy insulin, đồng thời nó có tác dụng tích cực trong việc ngăn ngừa bệnh tiểu đường loại 2 [8].
Bệnh tim mạch:
Tái cấu trúc và rối loạn chức năng tim là những biến chứng thường gặp của bệnh tiểu đường, thường dẫn đến các biến cố tim mạch nghiêm trọng. MOTS-c có thể cải thiện chức năng nội mô mạch máu và là mục tiêu điều trị mới cho các biến chứng tim mạch của bệnh tiểu đường. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng MOTS-c có thể sửa chữa tổn thương ty thể của cơ tim ở chuột mắc bệnh tiểu đường và bảo vệ các chức năng tâm thu và tâm trương của tim [9].
Loãng xương: MOTS-c có thể thúc đẩy sự tăng sinh, biệt hóa và khoáng hóa của các nguyên bào xương, ức chế sự hình thành nguyên bào xương và điều chỉnh quá trình chuyển hóa xương và tái tạo xương. Tập thể dục có thể điều chỉnh tăng cường biểu hiện MOTS-c một cách hiệu quả, nhưng cơ chế cụ thể mà tập thể dục điều chỉnh MOTS-c trong xương vẫn chưa rõ ràng [10].
Các bệnh khác
Xơ phổi:
Xơ phổi là một bệnh phổi nghiêm trọng, tiên lượng xấu, nguyên nhân và bệnh sinh vẫn chưa rõ ràng. Khung đọc mở ty thể của 12S rRNA-c (MOTS-c) là một peptide được mã hóa bởi bộ gen của ty thể, có tác động tích cực đến chuyển hóa glucose và lipid, cân bằng nội môi tế bào và ty thể, đồng thời giảm phản ứng viêm toàn thân và có thể là một bài tập bắt chước tiềm năng. Đánh giá này nhằm mục đích phân tích toàn diện các tài liệu hiện có về vai trò tiềm năng của MOTS-c trong việc cải thiện sự phát triển của bệnh xơ phổi và xác định các mục tiêu điều trị cụ thể cho các chiến lược điều trị trong tương lai [11].
Bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne:
MOTS-c là một peptide hoạt tính sinh học có nguồn gốc từ ty thể với các đặc tính nhắm mục tiêu cơ vốn có, có thể làm tăng dòng glycolytic và khả năng sản xuất năng lượng của các cơ loạn dưỡng trong ống nghiệm và in vivo, do đó tăng cường sự hấp thu và hoạt động của phosphonodiamidite morpholino oligomers (PMO) ở chuột mdx. Việc sử dụng MOTS-c và PMO lặp đi lặp lại trong thời gian dài có thể gây ra biểu hiện mức độ điều trị của dystrophin ở cơ ngoại biên, cải thiện chức năng cơ và bệnh lý của chuột mdx và không có độc tính rõ ràng [12].
Béo phì và teo cơ:
Béo phì và tiểu đường tuýp 2 là những bệnh chuyển hóa thường liên quan đến tình trạng thiểu cơ và rối loạn chức năng cơ. MOTS-c, với tư cách là một hormone hệ thống, tham gia vào quá trình cân bằng nội môi trao đổi chất. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng mức MOTS-c trong huyết tương có tương quan nghịch với mức myostatin trong cơ thể con người. MOTS-c có thể ngăn ngừa sự teo các ống cơ C2C12 biệt hóa do axit palmitic gây ra và làm giảm mức myostatin trong huyết tương của chuột béo phì do chế độ ăn kiêng. Bằng cách ức chế myostatin, MOTS-c có thể là phương pháp điều trị tiềm năng cho bệnh teo cơ xương do kháng insulin và các kiểu hình teo cơ khác bao gồm thiểu cơ [5].
Nguy cơ mắc các bệnh chuyển hóa ở những người sống sót sau ung thư vú:
Những phụ nữ đã được điều trị ung thư vú có nguy cơ mắc các bệnh tim mạch, tiểu đường và béo phì cao hơn và tập thể dục có thể làm giảm bớt những tác dụng phụ này. MOTS-c có hoạt động bắt chước tập thể dục và có tác dụng có lợi đối với quá trình trao đổi chất và khả năng tập thể dục. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng can thiệp tập thể dục nhịp điệu và sức đề kháng trong 16 tuần có thể làm tăng mức MOTS-c ở những người sống sót sau ung thư vú không phải gốc Tây Ban Nha, nhưng không có tác dụng đáng kể đối với những người sống sót sau ung thư vú gốc Tây Ban Nha. Sự gia tăng mức MOTS-c do tập thể dục ở những người sống sót sau ung thư vú không phải gốc Tây Ban Nha có thể liên quan đến việc cải thiện độ nhạy insulin, do đó làm giảm nguy cơ mắc các bệnh đi kèm [13].
Tóm lại, là một polypeptide gồm 16 axit amin được mã hóa bởi bộ gen của ty thể, MOTS-c đóng vai trò cốt lõi trong việc điều hòa trao đổi chất của cơ thể, phòng chống căng thẳng cũng như phòng ngừa và điều trị bệnh tật. Nó có thể cải thiện đáng kể sự cân bằng nội môi của chuyển hóa glucose và lipid, tăng cường độ nhạy insulin và ức chế sự biểu hiện của myostatin, làm giảm hiệu quả bệnh tiểu đường loại 2, béo phì và teo cơ liên quan. Đồng thời, bằng cách điều chỉnh quá trình sinh học và tổng hợp ty thể, MOTS-c tăng cường khả năng chống oxy hóa của tế bào và ức chế phản ứng viêm, cho thấy tiềm năng điều trị các bệnh mãn tính như bệnh tim mạch, loãng xương và xơ phổi. Đặc biệt quan trọng, với vai trò là chất trung gian chính trong giao tiếp giữa ty thể và nhân, MOTS-c có thể mô phỏng tác động của việc tập thể dục và trì hoãn quá trình lão hóa. Mức độ của nó có tương quan nghịch với các bệnh liên quan đến tuổi tác và việc bổ sung ngoại sinh có thể đảo ngược các rối loạn chuyển hóa và ức chế sự nhân lên của virus. Nó được gọi là 'hormone ty thể'.
Về tác giả
Các tài liệu nêu trên đều được nghiên cứu, biên tập và biên soạn bởi Cocer Peptides.
Tác giả tạp chí khoa học
Dieli-Conwright CM là một học giả có ảnh hưởng đáng kể trong lĩnh vực liên ngành về ung thư và khoa học thể dục. Cô hiện là phó giáo sư y khoa tại Trường Y Harvard và Viện Ung thư Dana-Farber và giữ chức vụ phó giảng viên tại Khoa Dinh dưỡng tại Trường Y tế Công cộng Harvard TH Chan. Nghiên cứu của Tiến sĩ Dieli-Conwright tập trung vào việc khám phá tác động của việc tập thể dục đối với bệnh nhân ung thư, đặc biệt là việc tập thể dục có thể cải thiện chức năng sinh lý, sức khỏe xương và chất lượng cuộc sống của bệnh nhân ung thư như thế nào. Nền tảng học thuật của cô bao gồm nhiều lĩnh vực như sinh học, vận động học, y tế công cộng và vận động học sinh học. Cô đã hoàn thành chương trình học của mình tại các tổ chức như Đại học Bang California, Northridge và Đại học Nam California và hoàn thành nghiên cứu sau tiến sĩ tại Trung tâm Y tế Quốc gia City of Hope. Thành tựu nghiên cứu của Tiến sĩ Dieli-Conwright đã được công bố rộng rãi trên nhiều tạp chí học thuật khác nhau và công việc của bà liên quan đến nhiều lĩnh vực như y tế công cộng, dinh dưỡng, hệ thống tim mạch và tim mạch, cung cấp bằng chứng khoa học quan trọng cho việc phục hồi và quản lý sức khỏe của bệnh nhân ung thư. Dieli-Conwright CM được liệt kê trong tài liệu tham khảo trích dẫn [13].
