|
1 bộ (10 lọ)
| Số lượng: | |
|---|---|
▎ Cấu trúc Motc
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 |
▎ Motc Nghiên cứu
Nền tảng nghiên cứu của Motc là gì?
Ty thể, đóng vai trò là 'nhà máy điện' của tế bào, đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng nội môi tế bào. Cơ chế giao tiếp giữa ty thể và nhân từ lâu đã là trọng tâm của nghiên cứu khoa học. Ty thể sở hữu một bộ gen độc lập. Ngoài 37 gen cổ điển, các nghiên cứu gần đây đã tiết lộ rằng DNA ty thể cũng mã hóa các peptide ngắn có hoạt tính sinh học, một trong số đó là Motc peptide có nguồn gốc từ ty thể, được mã hóa bởi vùng 12S rRNA của ty thể. Khám phá này mở rộng đáng kể phạm vi di truyền của ty thể, đưa ra một quan điểm mới để làm sáng tỏ các quá trình sinh học quan trọng như giao tiếp giữa ty thể và hạt nhân và điều hòa trao đổi chất.
Hiện nay, việc điều trị nhiều căn bệnh đầy thách thức như chuyển hóa và viêm gan B mãn tính đang phải đối mặt với những trở ngại đáng kể. Vai trò nổi bật của Motc trong việc điều hòa trao đổi chất ở cơ xương, chẳng hạn như tăng cường chuyển hóa glucose, cho thấy tiềm năng của nó trong điều trị rối loạn chuyển hóa. Hơn nữa, mức Motc bất thường được quan sát thấy trong các quá trình bệnh khác nhau đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu điều tra vai trò của nó trong việc khởi phát, tiến triển và điều trị bệnh, tìm kiếm những con đường mới để khắc phục những tình trạng khó chữa này.
Cơ chế hoạt động của Motc là gì?
Điều chỉnh các con đường truyền tín hiệu liên quan đến trao đổi chất
Kích hoạt đường dẫn tín hiệu AICAR-AMPK: Motc kích hoạt đường dẫn tín hiệu AICAR-AMPK bằng cách phá vỡ chu trình folate-methionine nội bào. AMPK được kích hoạt điều chỉnh quá trình chuyển hóa năng lượng của tế bào, chẳng hạn như thúc đẩy sự hấp thu glucose và quá trình oxy hóa axit béo. Trong quá trình chuyển hóa glucose, nó làm tăng sự chuyển vị của chất vận chuyển glucose GLUT4 đến màng tế bào, từ đó tăng cường khả năng hấp thu glucose của tế bào, cải thiện tình trạng kháng insulin và hỗ trợ phòng ngừa và điều trị các bệnh chuyển hóa như chuyển hóa loại 2 [1].
Tác động lên các con đường khác: Ngoài con đường AMPK, Motc còn hoạt động trên con đường AKT, con đường căng thẳng oxy hóa và con đường liên quan đến viêm nhiễm. Về con đường AKT, nó có thể ảnh hưởng đến các quá trình tế bào như tăng trưởng, tăng sinh và tồn tại bằng cách điều chỉnh hoạt động của con đường. Trong con đường căng thẳng oxy hóa, Motc làm giảm mức độ căng thẳng oxy hóa nội bào, giảm sản xuất các loại oxy phản ứng (ROS) và bảo vệ tế bào khỏi tổn thương oxy hóa. Trong các con đường liên quan đến viêm, nó ngăn chặn sự giải phóng các chất trung gian gây viêm và làm giảm phản ứng viêm. Ví dụ, trong các mô hình đau do viêm, Motc làm giảm sự giải phóng chất trung gian gây viêm ở sừng sau của tủy sống, do đó cải thiện các triệu chứng đau [2].
Hình 1 Các chức năng sinh lý chính của Motc bao gồm giảm tình trạng kháng insulin, ngăn ngừa béo phì, cải thiện chức năng cơ bắp, thúc đẩy quá trình trao đổi chất của xương, tăng cường điều hòa miễn dịch và trì hoãn lão hóa [1].
Điều hòa biểu hiện gen
Điều hòa biểu hiện gen hạt nhân: Khi các tế bào gặp phải căng thẳng trao đổi chất, chẳng hạn như hạn chế glucose và stress oxy hóa, Motc sẽ chuyển vị trí vào nhân để điều chỉnh trực tiếp biểu hiện gen hạt nhân thích nghi, từ đó thúc đẩy cân bằng nội môi. Ví dụ, Motc điều chỉnh sự biểu hiện của các gen liên quan đến trao đổi chất như GLUT4, STAT3 và IL-10, ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý bao gồm chuyển hóa glucose và điều hòa miễn dịch. Tăng biểu hiện GLUT4 giúp tăng cường hấp thu glucose của tế bào; STAT3 tham gia vào quá trình tăng sinh, biệt hóa và điều hòa miễn dịch của tế bào; IL-10, một cytokine chống viêm, làm giảm phản ứng viêm khi biểu hiện của nó tăng cao [1,3].
Tăng cường chuyển hóa năng lượng
Tăng cường quá trình đường phân: Trong các mô hình bệnh khác nhau, chẳng hạn như mô hình tổn thương tái tưới máu do thiếu máu cục bộ phổi (LIRI) gây ra bởi phương pháp bắc cầu tim phổi (CPB), tiền xử lý Motc giúp tăng cường dòng glycolytic trong các tế bào nội mô mạch máu phổi (PMVEC). Nó giảm thiểu tổn thương LIRI bằng cách khôi phục cân bằng nội môi năng lượng tế bào và giảm quá trình peroxid hóa lipid thông qua việc điều chỉnh lại enzyme glycolytic chính PFKFB3. Điều này chứng tỏ rằng Motc điều chỉnh con đường glycolytic để cung cấp đủ năng lượng cho các tế bào bị căng thẳng, từ đó duy trì chức năng tế bào bình thường [4].
Tác dụng bảo vệ tế bào
Giảm thiểu tổn thương ty thể: Trong mô hình viêm phổi do phóng xạ (RP), Motc làm giảm đáng kể tổn thương mô phổi, tình trạng viêm và stress oxy hóa đồng thời đảo ngược quá trình chết theo chương trình của tế bào biểu mô phế nang và tổn thương ty thể. Cơ chế này liên quan đến việc tăng mức độ yếu tố 2 (Nrf2) liên quan đến yếu tố hạt nhân E2 và thúc đẩy sự chuyển vị hạt nhân của nó. Nrf2 kích hoạt một loạt gen chống oxy hóa và bảo vệ tế bào, bảo vệ chức năng của ty thể. Điều này chứng tỏ rằng Motc bảo vệ các mô bị tổn thương bằng cách bảo tồn ty thể và giảm quá trình chết theo chương trình [5].
Bảo vệ các tế bào khác: Trong các nghiên cứu về chứng loạn dưỡng cơ Duchenne (DMD), Motc được phát hiện có đặc tính nhắm mục tiêu cơ nội tại. Nó tăng cường dòng glycolytic và khả năng sản xuất năng lượng ở cơ loạn dưỡng, góp phần cải thiện chức năng cơ. Hơn nữa, trong các mô hình đau do viêm, Motc được sử dụng ở trung ương hoặc ngoại vi làm giảm bớt tình trạng quá mẫn cảm với cơn đau bằng cách ngăn chặn các phản ứng viêm và khả năng giảm kích thích thần kinh, mang lại tác dụng bảo vệ thần kinh [2,6].
Ứng dụng của Motc là gì?
Điều trị rối loạn chuyển hóa:
Cải thiện tình trạng kháng insulin và ngăn ngừa chuyển hóa: Motc tăng cường khả năng kháng insulin, điều này rất quan trọng để ngăn ngừa chuyển hóa loại 2. Kháng insulin là yếu tố chính trong sự khởi đầu của quá trình chuyển hóa loại 2. Motc có thể cải thiện độ nhạy insulin bằng cách kích hoạt đường truyền tín hiệu AICAR-AMPK và điều chỉnh chu trình folate-methionine nội bào. Nghiên cứu của Gao Y chỉ ra rằng nó thúc đẩy sự hấp thu và sử dụng glucose của cơ xương, giống như mở ra các con đường hấp thụ glucose bổ sung trong tế bào, do đó làm giảm mức đường huyết [1].
Điều hòa chuyển hóa lipid và chống béo phì: Về chuyển hóa lipid, Motc làm tăng sinh nhiệt mỡ nâu và thúc đẩy quá trình chuyển hóa mỡ trắng. Mỡ nâu tiêu thụ năng lượng thông qua quá trình sinh nhiệt, trong khi mỡ trắng chuyển sang màu nâu biểu thị sự chuyển đổi mỡ trắng tích trữ năng lượng thành mỡ nâu tiêu tốn năng lượng. Quá trình này hỗ trợ cơ thể thích nghi với cảm lạnh và quan trọng hơn là ngăn ngừa béo phì và rối loạn chuyển hóa lipid, mang lại những hiểu biết mới về phòng ngừa và điều trị béo phì [1].
Phòng ngừa và điều trị các bệnh liên quan đến cơ:
Thúc đẩy sự biệt hóa cơ bắp: Các nghiên cứu in vitro cho thấy peptide Motc hoang dã giúp tăng cường sự hình thành ống cơ ở tế bào tiền thân cơ của người (LHCN-M2) và chuột (C2C12), trong khi peptide đột biến Y8F không có tác dụng này. Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy Motc tăng cường quá trình hình thành ống cơ bằng cách tương tác với bộ chuyển đổi tín hiệu/IL-6/Janus kinase và bộ kích hoạt của con đường phiên mã 3 (STAT3), do đó làm giảm hoạt động phiên mã STAT3 [7].
Ngăn ngừa teo cơ: Nồng độ Motc trong huyết tương tương quan nghịch với nồng độ myostatin. Motc ngăn ngừa teo myotube do palmitate gây ra ở các tế bào C2C12 biệt hóa và làm giảm nồng độ myostatin trong huyết tương ở chuột béo phì do chế độ ăn kiêng. Nó ngăn ngừa teo cơ bằng cách tăng cường quá trình phosphoryl hóa AKT, ức chế hoạt động của FOXO1—một yếu tố phiên mã ngược dòng của myostatin và các gen gây teo cơ khác—đồng thời điều chỉnh hoạt động mTORC2 và PTEN và tăng hoạt động CK2 để ức chế PTEN [8].
Tác dụng chống lão hóa: Sự thay đổi biểu hiện của Motc có liên quan chặt chẽ đến lão hóa và nó thể hiện đặc tính chống lão hóa. Điều này đạt được thông qua nhiều cơ chế, bao gồm cải thiện chuyển hóa glucose và lipid, tăng cường chức năng ty thể của tế bào và giảm viêm mãn tính toàn thân. Nghiên cứu của Gao Y et al. chỉ ra rằng quá trình trao đổi chất được cải thiện cung cấp cho tế bào nguồn cung cấp năng lượng dồi dào và ổn định hơn. Tăng cường chức năng của ty thể cũng giống như nâng cấp 'nhà máy năng lượng' của tế bào, đồng thời giảm phản ứng viêm giúp giảm thiểu tổn thương do viêm đối với tế bào [1].
Phần kết luận
Là một peptide có nguồn gốc từ ty thể, Motc kích hoạt các con đường truyền tín hiệu như AMPK để điều chỉnh chuyển hóa glucose và lipid, thúc đẩy chuyển đổi chất béo từ trắng sang nâu, cải thiện tình trạng kháng insulin và béo phì, đưa ra những hướng điều trị mới cho các rối loạn chuyển hóa. Nó tăng cường sự biệt hóa của nguyên bào xương, ngăn chặn sự hình thành nguyên bào xương, cân bằng chuyển hóa xương và hỗ trợ duy trì sức khỏe của xương. Nó điều chỉnh sự biệt hóa cơ và ngăn ngừa teo cơ, có khả năng can thiệp vào các rối loạn liên quan đến cơ. Motc thể hiện mối liên hệ chặt chẽ liên quan đến tập thể dục: tập thể dục điều chỉnh tăng cường biểu hiện của nó và làm trung gian cho các lợi ích sức khỏe do tập thể dục mang lại. Motc cũng đóng vai trò trì hoãn quá trình lão hóa và các quá trình liên quan.
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
Ning Ran là một nhà nghiên cứu liên kết với Trường Cao đẳng Thú y Carlson tại Đại học Bang Oregon. Công việc học thuật của ông bao gồm sinh học phân tử và y học chuyển giao, tập trung vào các chiến lược điều trị các bệnh về thần kinh cơ. Ran là đồng tác giả của nhiều ấn phẩm trên các tạp chí được bình duyệt, góp phần hiểu biết về các can thiệp phân tử trong các mô hình bệnh tật. Mối quan tâm nghiên cứu của ông bao gồm phát triển và ứng dụng các oligonucleotide liên hợp peptide, cũng như khám phá tiềm năng điều trị của các peptide có nguồn gốc từ ty thể. Ning Ran được liệt kê trong tài liệu tham khảo trích dẫn [6].
