Bởi Cocer Peptide 
1 tháng trước
TẤT CẢ CÁC BÀI VIẾT VÀ THÔNG TIN SẢN PHẨM ĐƯỢC CUNG CẤP TRÊN TRANG WEB NÀY CHỈ DÀNH CHO PHỔ BIẾN THÔNG TIN VÀ MỤC ĐÍCH GIÁO DỤC.
Các sản phẩm được cung cấp trên trang web này chỉ dành riêng cho nghiên cứu in vitro. Nghiên cứu trong ống nghiệm (tiếng Latin: *in glass*, nghĩa là trong đồ thủy tinh) được tiến hành bên ngoài cơ thể con người. Những sản phẩm này không phải là dược phẩm, chưa được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt và không được sử dụng để ngăn ngừa, điều trị hoặc chữa khỏi bất kỳ tình trạng bệnh lý, bệnh tật hoặc bệnh tật nào. Pháp luật nghiêm cấm việc đưa các sản phẩm này vào cơ thể người hoặc động vật dưới mọi hình thức.
Tổng quan
Lão hóa tế bào là một quá trình sinh học quan trọng trong cơ thể sống và có liên quan chặt chẽ đến nhiều hiện tượng sinh lý và bệnh lý. Khi tuổi tác tăng lên, quá trình lão hóa tế bào dần dần tích tụ, dẫn đến sự suy giảm chức năng của mô và cơ quan, đồng thời gây ra nhiều bệnh liên quan đến tuổi tác. Peptide, với tư cách là một loại phân tử hoạt tính sinh học quan trọng, đã thu hút được sự chú ý đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu lão hóa tế bào trong những năm gần đây. Nghiên cứu chỉ ra rằng peptide đóng vai trò chính trong việc điều chỉnh quá trình lão hóa tế bào. Khám phá mối quan hệ giữa peptide và lão hóa tế bào có ý nghĩa rất lớn trong việc làm sáng tỏ các cơ chế lão hóa và phát triển các biện pháp can thiệp chống lão hóa.
Hình 1. Cơ chế của quá trình lão hóa da. (a) Các gốc tự do và lý thuyết stress oxy hóa. Ty thể sản xuất ROS thông qua quá trình chuyển hóa oxy hóa. ROS quá mức có thể làm hỏng cấu trúc ty thể và DNA, dẫn đến giảm nồng độ collagen và tăng nồng độ MMP trong mô da. ( b ) Lý thuyết viêm. Các nguyên bào sợi và tế bào sừng tiết ra một số lượng lớn các kiểu hình bài tiết liên quan đến tuổi già, bao gồm TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ và MMP. Các cytokine tiền viêm này gây ra sự lão hóa tế bào da bằng cách thúc đẩy sản xuất ROS và kích hoạt con đường truyền tín hiệu ATM/p53/p21. ( c ) Lý thuyết quang hóa. Chiếu tia cực tím gây ra sự sản sinh ROS và bài tiết MMP, làm suy giảm các thành phần ma trận ngoại bào của da như collagen. ( d ) Lý thuyết hóa học glycosyl không enzyme. Glycosyl hóa không enzyme là phản ứng giữa đường khử tự do và các nhóm amino tự do của protein, DNA và lipid để tạo ra AGEs và ROS. Sự tích tụ AGEs, cùng với ROS, có thể dẫn đến những thay đổi trong cân bằng nội môi tế bào và cấu trúc protein.
Lão hóa tế bào
(1) Khái niệm và đặc điểm của lão hóa tế bào
Lão hóa tế bào đề cập đến trạng thái ngừng tăng trưởng không thể đảo ngược mà các tế bào bước vào sau khi trải qua một số lần phân chia nhất định hoặc tiếp xúc với các tác nhân gây căng thẳng cụ thể. Nó thể hiện một loạt các đặc điểm điển hình, chẳng hạn như những thay đổi về hình thái tế bào, bao gồm tăng thể tích tế bào, làm phẳng và tạo không bào của tế bào chất; ngừng chu kỳ tế bào, tế bào không còn sinh sôi nảy nở nữa; và tăng hoạt động của β-galactosidase liên quan đến tuổi già (SA-β-gal), hiện là một trong những dấu hiệu được sử dụng rộng rãi nhất về tuổi già của tế bào. Kiểu hình bài tiết bị thay đổi, trong đó các tế bào tiết ra nhiều loại cytokine, chemokine và protease, tạo thành kiểu hình bài tiết liên quan đến tuổi già (SASP).
(2) Hậu quả của sự lão hóa tế bào
Suy giảm chức năng mô và cơ quan
Tế bào là khối xây dựng cơ bản của các mô và cơ quan, và sự lão hóa của tế bào dẫn đến chức năng của mô và cơ quan bị suy giảm. Trong mô da, các nguyên bào sợi lão hóa làm giảm quá trình tổng hợp collagen và sợi đàn hồi, khiến da mất đi độ đàn hồi, hình thành nếp nhăn và khả năng phục hồi kém. Trong hệ thống tim mạch, các tế bào nội mô lão hóa có thể dẫn đến cứng thành mạch máu và giảm độ đàn hồi, làm tăng nguy cơ mắc bệnh tim mạch. Trong hệ thống miễn dịch, sự lão hóa của các tế bào miễn dịch làm suy yếu chức năng phòng vệ miễn dịch của cơ thể, khiến các cá nhân dễ bị mầm bệnh xâm nhập hơn và giảm phản ứng miễn dịch với vắc-xin.
Mối liên quan với các bệnh liên quan đến tuổi tác
Lão hóa tế bào được coi là yếu tố quan trọng thúc đẩy nhiều bệnh liên quan đến tuổi tác. Trong các bệnh thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson, lão hóa tế bào thần kinh có liên quan chặt chẽ với các quá trình bệnh lý như chết tế bào thần kinh và viêm dây thần kinh. Trong bệnh tiểu đường, sự lão hóa của tế bào β tuyến tụy có thể dẫn đến tiết insulin không đủ, ảnh hưởng đến việc điều hòa đường huyết bình thường. Sự lão hóa tế bào cũng có mối quan hệ phức tạp với sự hình thành khối u và sự tiến triển của khối u. Sự lão hóa tế bào sớm có thể hoạt động như một cơ chế ức chế khối u, ngăn chặn sự tăng sinh không giới hạn của các tế bào bị tổn thương. Tuy nhiên, trong môi trường vi mô khối u, các thành phần SASP do tế bào bạch cầu tiết ra có thể thúc đẩy sự phát triển, xâm lấn và di căn của tế bào khối u.
peptit
(1) Định nghĩa và cấu trúc của peptide
Peptide là các hợp chất chuỗi ngắn được hình thành bởi các axit amin được liên kết thông qua liên kết peptide. Dựa trên số lượng dư lượng axit amin mà chúng chứa, chúng có thể được phân loại thành dipeptide, tripeptide, tetrapeptide và polypeptide, cùng nhiều loại khác. Polypeptide là chuỗi peptide dài hơn, liên tục và không phân nhánh. Thông thường, chuỗi peptide chứa không quá 50 axit amin được phân loại là peptide để phân biệt chúng với protein. Tất cả các chuỗi peptide, ngoại trừ peptide tuần hoàn, đều có đầu N (đầu amino) và đầu C (đầu carboxy).
(2) Phân loại peptide
Phân loại theo nguồn
Peptide nội sinh: do chính cơ thể tổng hợp và thực hiện các chức năng sinh lý khác nhau trong cơ thể. Neuropeptide, tham gia truyền và điều hòa tín hiệu trong hệ thần kinh, bao gồm endorphin và enkephalin, có tác dụng giảm đau và điều chỉnh tâm trạng; peptide hormone, chẳng hạn như insulin, rất quan trọng để điều chỉnh cân bằng lượng đường trong máu.
Peptide ngoại sinh: thu được từ thực phẩm hoặc các nguồn bên ngoài khác. Ví dụ, một số protein thực phẩm nhất định có thể bị thủy phân bởi các enzyme tiêu hóa để tạo ra các peptide có hoạt tính sinh học, chẳng hạn như peptide sữa, có nhiều chức năng sinh lý, bao gồm tác dụng chống oxy hóa và điều chỉnh miễn dịch. Các peptide được điều chế thông qua tổng hợp hóa học hoặc công nghệ sinh học cũng thuộc nhóm peptide ngoại sinh và thường được sử dụng trong phát triển thuốc và điều trị lâm sàng.
Phân loại theo chức năng
Peptide chống oxy hóa: Có khả năng loại bỏ các gốc tự do trong cơ thể và giảm tổn thương do stress oxy hóa gây ra cho tế bào. Ví dụ, peptide chống oxy hóa trong cám gạo đã được chứng minh là có tác dụng tăng cường hoạt động của các enzyme chống oxy hóa như catalase (CAT) và glutathione peroxidase (GSH-Px) trong ty thể của mô tim và não của chuột già do D-galactose gây ra, làm giảm mức độ đột biến xóa DNA ty thể trong não và bảo vệ tế bào.
Peptide điều chỉnh miễn dịch: Chúng điều chỉnh chức năng miễn dịch của cơ thể, tăng cường hoặc ức chế các phản ứng miễn dịch. Một số peptide có nguồn gốc từ sinh vật biển có thể kích hoạt các tế bào miễn dịch, tăng cường khả năng phòng vệ miễn dịch của cơ thể và hỗ trợ chống lại nhiễm trùng mầm bệnh và phát triển khối u.
Peptide điều hòa tăng trưởng tế bào: Chúng ảnh hưởng đến các quá trình của tế bào như tăng sinh, biệt hóa và apoptosis. Ví dụ, yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGF) thúc đẩy sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào biểu bì, đẩy nhanh quá trình lành vết thương.
Vai trò của peptide trong quá trình lão hóa tế bào
(1) Điều hòa chức năng của ty thể
Ty thể đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất năng lượng tế bào và truyền tín hiệu, đồng thời hoạt động rối loạn chức năng của chúng có liên quan chặt chẽ đến quá trình lão hóa tế bào. Các peptide có nguồn gốc từ ty thể (MDP) như humanin và MOTS-c đóng vai trò điều tiết quan trọng trong quá trình lão hóa tế bào. Sau quá trình lão hóa do kiệt sức nhân rộng, điều trị bằng doxorubicin hoặc hydro peroxide trong các nguyên bào sợi sơ cấp ở người, số lượng ty thể tăng lên, mức độ hô hấp của ty thể tăng lên và nồng độ humanin và MOTS-c cũng tăng lên. Quản lý humanin và MOTS-c làm tăng vừa phải hô hấp của ty thể trong các tế bào bạch cầu doxorubicin gây ra và điều chỉnh một phần các thành phần SASP thông qua con đường JAK, cho thấy MDP đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa năng lượng của ty thể và sản xuất SASP trong tế bào bạch cầu.
Hình 2 Khối lượng và năng lượng của ty thể bị thay đổi trong quá trình lão hóa do doxorubicin gây ra. ( A ) Số lượng bản sao DNA ty thể (mtDNA) trong các tế bào không lão hóa (không hoạt động) và tế bào bạch cầu. ( B ) Hình ảnh đại diện của khả năng miễn dịch Tom20 (màu xanh lá cây; ty thể) và Hoechst 33258 (màu xanh; nhân) trong các tế bào không lão hóa (không hoạt động) và tế bào bạch cầu. Thanh tỷ lệ, 20 mm. Diện tích nhuộm Tom20 trên mỗi ô được đo bằng ImageJ. (C) Mức ATP của tế bào trong các tế bào không già hóa (không hoạt động) và tế bào già hóa. (D) Tốc độ tiêu thụ oxy của tế bào (OCR) trong các tế bào không lão hóa và lão hóa. Hô hấp cơ bản, khả năng hô hấp dự phòng và sản xuất ATP được tính toán dựa trên việc tiêm hợp chất tuần tự theo hướng dẫn của nhà sản xuất. (E) Tốc độ axit hóa ngoại bào (ECAR) ở các tế bào không lão hóa (không hoạt động) và tế bào bạch cầu.
(2) Ảnh hưởng đến con đường truyền tín hiệu liên quan đến lão hóa
con đường p53-p21
Protein p53 là chất điều hòa chính của quá trình lão hóa tế bào. Khi tế bào tiếp xúc với các tác nhân gây căng thẳng như tổn thương DNA, p53 sẽ được kích hoạt, gây ra biểu hiện của p21, khiến chu kỳ tế bào bị dừng ở pha G1, dẫn đến lão hóa tế bào. Một số peptide nhất định có thể điều chỉnh con đường p53-p21, do đó ảnh hưởng đến sự tiến triển của lão hóa tế bào. Một số peptide phân tử nhỏ có thể tương tác với protein p53, ức chế hoạt động của nó và do đó làm chậm quá trình lão hóa tế bào. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các peptide cụ thể có thể ngăn chặn sự tương tác giữa p53 và MDM2 (một loại protein điều chỉnh tiêu cực p53), ổn định protein p53 và duy trì nó ở mức thích hợp để tránh kích hoạt quá mức dẫn đến lão hóa tế bào.
Con đường Rb-E2F
Protein Rb là một protein điều hòa chu kỳ tế bào quan trọng khác liên kết với yếu tố phiên mã E2F để ức chế sự biểu hiện của các gen liên quan đến chu kỳ tế bào. Khi protein Rb bị phosphoryl hóa và bất hoạt, E2F được giải phóng, thúc đẩy tế bào xâm nhập vào pha S để sao chép DNA. Trong quá trình lão hóa tế bào, những thay đổi trong con đường Rb-E2F dẫn đến ngừng chu kỳ tế bào. Một số peptide nhất định có thể điều chỉnh sự lão hóa của tế bào bằng cách điều chỉnh trạng thái phosphoryl hóa của protein Rb hoặc ảnh hưởng đến hoạt động của E2F. Một số peptide có thể ức chế quá trình phosphoryl hóa protein Rb, duy trì tính ổn định của phức hợp Rb-E2F và do đó làm chậm quá trình lão hóa tế bào.
(III) Quy định của SASP
SASP bao gồm nhiều loại cytokine, chemokine và protease khác nhau. Sự bài tiết của nó không chỉ ảnh hưởng đến môi trường vi mô của chính các tế bào bạch cầu mà còn ảnh hưởng đến các mô và tế bào xung quanh, thúc đẩy phản ứng viêm và lão hóa mô. Một số peptide có thể điều chỉnh việc sản xuất SASP và giảm thiểu tác hại của nó. Một số peptide có nguồn gốc từ thực vật cũng đã được phát hiện là có khả năng điều chỉnh SASP bằng cách ức chế sự kích hoạt các đường truyền tín hiệu cụ thể và làm giảm sự biểu hiện của các yếu tố liên quan đến SASP.
Ứng dụng của Peptide trong việc trì hoãn lão hóa tế bào
(1) Ứng dụng trong sản phẩm chăm sóc da
Với mối quan tâm ngày càng tăng của công chúng về lão hóa da, peptide đã được ứng dụng rộng rãi trong ngành chăm sóc da. Ví dụ, một số sản phẩm chăm sóc da có chứa peptide được cho là có tác dụng chống nhăn và làm săn chắc da. Nghiên cứu chỉ ra rằng một số peptide nhất định có thể thúc đẩy tổng hợp collagen và tăng cường độ đàn hồi của da. Peptide còn có thể điều chỉnh quá trình trao đổi chất của tế bào da, tăng cường chức năng hàng rào bảo vệ da, giảm tổn thương tế bào da do các yếu tố bên ngoài như bức xạ tia cực tím và làm chậm quá trình lão hóa da.
Hình 3 Lão hóa ở làn da từ trẻ đến già.
(2) Ứng dụng trong phát triển thuốc
Điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh
Sự phát triển thuốc peptide hứa hẹn sẽ giải quyết được vấn đề lão hóa tế bào thần kinh trong các bệnh thoái hóa thần kinh. Các peptide điều chỉnh đường truyền tín hiệu nội bào, thúc đẩy sự tồn tại của tế bào thần kinh và tạo điều kiện sửa chữa đã được phát triển để điều trị bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson. Một số peptide nhất định có thể ức chế sự tổng hợp các protein bất thường trong tế bào thần kinh, làm giảm tình trạng viêm thần kinh và trì hoãn quá trình lão hóa và chết tế bào thần kinh. Một peptide có tên AC-5216 có thể ức chế sự tổng hợp protein β-amyloid và cải thiện chức năng nhận thức ở chuột mô hình mắc bệnh Alzheimer.
Điều trị bệnh tim mạch
Trong điều trị các bệnh tim mạch, thuốc peptide có thể nhắm vào các quá trình bệnh lý như lão hóa tế bào nội mô mạch máu và lão hóa tế bào cơ tim. Ví dụ, một số peptide hoạt mạch nhất định có thể điều chỉnh trương lực mạch máu và chức năng tế bào nội mô, cải thiện tình trạng lão hóa của tế bào nội mô mạch máu và giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch. Một số peptide cũng có thể thúc đẩy quá trình sửa chữa và tái tạo tế bào cơ tim, mang lại những ứng dụng tiềm năng trong điều trị các tình trạng như nhồi máu cơ tim.
Phần kết luận
Lão hóa tế bào, như một quá trình sinh học phức tạp, ảnh hưởng đến sức khỏe và quá trình lão hóa của cơ thể. Peptide, với tư cách là một lớp phân tử hoạt tính sinh học quan trọng, đóng vai trò nhiều mặt trong việc điều chỉnh quá trình lão hóa tế bào. Thông qua việc điều chỉnh chức năng của ty thể, can thiệp vào các con đường truyền tín hiệu liên quan đến lão hóa và điều chỉnh SASP, các peptide thể hiện khả năng trì hoãn quá trình lão hóa tế bào.
Nguồn
[1] Kalidas C, Sangaranarayanan MV. Peptide[M]//Kalidas C, Sangaranarayanan MV. Hóa lý sinh: Kỹ thuật và ứng dụng. Chăm: Springer Nature Thụy Sĩ, 2023:129-141.
[2] Anh ấy X, Wan F, Su W, và những người khác. Tiến trình nghiên cứu về lão hóa da và các thành phần hoạt tính[J]. Phân tử, 2023,28(14},ARTICLE-NUMBER = {5556).DOI:10.3390/molecules28145556.
[3] Altay Benetti A, Tarbox T, Benetti C. Những hiểu biết hiện tại về công thức và cung cấp các chất trị liệu và mỹ phẩm cho làn da lão hóa[J]. Mỹ phẩm, 2023,10(2},ARTICLE-NUMBER = {54).DOI:10.3390/cosmetics10020054.
[4] Wong PF. Biên tập: Lão hóa tế bào: Nguyên nhân, hậu quả và cơ hội điều trị[J]. Biên giới trong tế bào và sinh học phát triển, 2022,10:884910.DOI:10.3389/fcell.2022.884910.
[5] Zonari A, Brace LE, Al-Katib K, và cộng sự. Peptide trị liệu làm giảm tuổi sinh học của da và cải thiện các dấu hiệu sức khỏe của da [J]. Biorxiv, 2020. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226263850.
[6] Kim SJ, Mehta HH, Wan J, và những người khác. Các peptide ty thể điều chỉnh chức năng của ty thể trong quá trình lão hóa tế bào [J]. Lão hóa (Albany Ny), 2018,10(6):1239-1256.DOI:10.18632/aging.101463.
[7] Garrido AM, Bennett M. Đánh giá và hậu quả của sự lão hóa tế bào trong chứng xơ vữa động mạch[J]. Ý kiến hiện tại về Lipidology, 2016,27(5):431-438.DOI:10.1097/MOL.00000000000000327.
