Musk peptidek izolálása és tisztítása, valamint gyulladáscsökkentő mechanizmusaik vizsgálata Az akut tüdősérülés (ALI)/akut légzési szindróma (ARDS) súlyos és összetett légzőszervi betegség, amelyet az alveoláris hámsejtek és az érrendszeri endotélsejtek károsodása, hipotenzió és alveoláris ödéma jellemez, és amely végül akut hipoxiás légzési elégtelenséghez vezet. Az ALI/ARDS patogenezise összetett, az ALI/ARDS patofiziológiai rendellenességeinek középpontjában a gyulladásos válasz diszregulációja, a tüdő endotélsejtek és a tüdőhám fokozott permeabilitása áll, ami a tüdő mikrovaszkuláris gátjának megzavarásához vezet. Wu és munkatársai arról számoltak be, hogy a makrofág piroptózis részt vesz a lipopoliszacharid indukálta ALI/ARDS patogenezisében, és a kaszpáz-1 specifikus inhibitor Ac YVADCMK enyhítheti a tüdőszövet károsodását és csökkentheti a pro-inflammatorikus citokinek termelését.

A pézsma (Moschus) a Moschus berezovskii Flerov, Moschus sifanicus Przewalski vagy Moschus moschiferus Linnaeus szarvasfélék családjába tartozó állatok érett hím tasakjából származó száraz váladék. A pézsma meleg természetű, csípős ízű, és a szív- és lép meridiánokhoz tartozik. Hatásai: megnyitja a testnyílásokat, felébreszti az elmét, elősegíti a vérkeringést, feloldja a kollaterálisok elzáródását, csökkenti a duzzanatot és enyhíti a fájdalmat. A modern orvosi kutatások megállapították, hogy a pézsma összetett kémiai összetevőkkel és farmakológiai hatásokkal rendelkezik, mint például gyulladáscsökkentő, demenciaellenes, tumorellenes, agyi iszkémia elleni, immunszabályozó és hormonszabályozó. Zhu és munkatársai a pézsma peptidek erős gyulladáscsökkentő hatását mutatták ki különböző in vivo gyulladásos modellekben, mint például egereknél a krotonolajos fülgyulladás, patkányoknál az élesztő- és agar artritisz, valamint patkányoknál a leforrázott gyulladás, de a gyulladáscsökkentő mechanizmus még mindig nem világos. E tanulmány célja a pézsma peptidek kivonása és tisztítása a természetes pézsmából, a pézsma peptidek gyulladáscsökkentő hatásának vizsgálata lipopoliszacharid indukálta THP-1 in vitro sejtmodellekben és akut tüdősérülés egérmodellekben, valamint potenciális molekuláris hatásmechanizmusuk feltárása, annak érdekében, hogy referenciát nyújtson az értékes kínai gyógynövény, a pézsma további kutatásához, fejlesztéséhez és klinikai alkalmazásához.

 

 

A bioaktív peptidek magas szelektivitásuk, kiszámítható in vivo metabolizmusuk, alacsony toxicitásuk és könnyű szintetizálhatóságuk miatt széles körű figyelmet keltettek a kutatók körében mind hazai, mind nemzetközi szinten, mint a különböző betegségek potenciális terápiás gyógyszerei. A jelentések szerint a pézsma peptidek a természetes pézsma egyik gyulladáscsökkentő hatóanyaga. Masayasu Kimura japán tudósok és mások először izoláltak pézsmából egy 1000 körüli molekulatömegű peptidet, amely erős gyulladáscsökkentő hatással rendelkezik, és jelentősen gátolja a tengerimalac fehérvérsejtek vándorlását. Hatásának erőssége körülbelül 40-szerese a hidrokortizonénak. Zhu és munkatársai megerősítették egy krotonolajjal kiváltott egér fülduzzanat modellben, hogy a pézsma 21 gyulladáscsökkentő hatása háromszorosa a hidrokortizonénak, a pézsma 65 gyulladáscsökkentő hatása körülbelül hatszorosa a hidrokortizonénak, a pézsma 1 gyulladáscsökkentő ereje pedig 36-szorosa a hidrokortizonénak. Liu és munkatársai gélszűrési módszerrel elkülönítették a kb. 200000 molekulatömegű Mua-1-et, amely jelentős gátló hatással van a krotonolajos egerek fülgyulladására, a gyulladásgátlás mértéke 72,3%. A THP-1 monociták képesek PMA által indukált makrofágokká differenciálódni, és a humán primer makrofágokhoz hasonló fenotípust és funkciót mutatnak. A THP-1 sejtvonalat széles körben használják a humán monociták és makrofágok in vitro modelljeként a gyulladásos betegségek mechanizmusainak tanulmányozására. Az LPS a Gram-negatív baktériumok sejtfalának aktív összetevője, amely erős gyulladásos reakciókat okozhat, és gyakran használják in vivo és in vitro gyulladásos modellek induktoraként. Ebben a tanulmányban a szerző ioncserélő kromatográfiás oszlopot használt a természetes pézsma kivonat öt frakciójának elkülönítésére és tisztítására, nevezetesen az SXP1 SXP2、SXP3、 SXP4、SXP5。 Az LPS által indukált THP-1 makrofág modellben az SXP4 jelentősen gátolta a TNF - α és az IL-1 β termelődését, ami erős gyulladáscsökkentő aktivitást mutat. Ezenkívül az SDS-PAGE elemzés kimutatta, hogy az SXP4 peptidfehérjék molekulatömege főként 10 és 26 kDa között mozog.

Az akut tüdőkárosodás és a súlyosabb akut légzési distressz szindróma magas halálozási arányt mutat, amelyet fertőzés, trauma, tüdőszöveti kontúzió vagy gyomortartalom aspirációja által okozott tüdőgyulladás jellemez. Ez a vizsgálat megállapította, hogy az SXP4 jelentősen javíthatja az egér tüdőszövetének patológiai károsodását, csökkentheti a TNF - α, IL-6 expresszióját a szérumban és az IL-1 β, IL-18 expresszióját a lipopoliszacharid által kiváltott akut tüdősérülésben szenvedő egerek tüdőszövetében. A piroptózis egy olyan programozott sejthalál forma, amely a kaszpáz család tagjainak enzimatikus aktivitására támaszkodik, hogy közvetítse a transzmembrán pórusok kialakulását a sejtmembránon a Gasdermin család fehérjéi által, ami sejtduzzadást és törést okoz, valamint gyulladásos mediátorok, mint az IL-1 β, IL-18, HMGB1 felszabadulását, és elősegíti a gyulladásos választ. Kutatások kimutatták, hogy az alveoláris makrofág piroptózis fontos szerepet játszik az akut tüdősérülésben. Ezért a sejtpiroptózis gátlása potenciális terápiás célpont az akut tüdősérülésben.

A sejtpiroptózisnak két aktiválási útvonala van, nevezetesen a klasszikus, a kaszpáz-1-től függő útvonal és a nem klasszikus, a kaszpáz-4, -5/-11-től függő útvonal, mindkettőhöz gázdermin D (GSDMD) lízis és IL-1 β és IL-18 felszabadulás társul. A sejtpiroptózis klasszikus útját az inflammaszómák közvetítik. A gyulladásos testek nagy molekuláris komplexek a sejteken belül, amelyek szenzor NOD-szerű receptorokból (NLR), adaptor fehérjéből apoptózissal kapcsolatos foltszerű fehérjéből (ASC) és effektor kaszpáz-1 prekurzorból (ProKaszpáz-1) állnak. Közülük az NLRP3 az NLR-család legjobban vizsgált tagja. Grailer és munkatársai megállapították, hogy az NLRP3 inflammaszóma és a kaszpáz-1 döntő szerepet játszik az akut tüdőkárosodás patogenezisében. Az LPS által kiváltott akut tüdősérüléses egerekben a tüdőszöveti károsodás és a gyulladásos válasz jelentősen csökkent az NLRP3-/- egerekben és a kaszpáz-1-/- egerekben. Az aktivált NLRP3 toborozza az ASC-t és a ProKaszpáz-1-et, hogy NLRP3 inflammaszómává álljanak össze, és a Pro-Kaszpáz-1 aktív formává hasad a Kaszpáz-1. A kaszpáz-1 hasítja a GSDMD-t, feltárva annak aminosavvégdoménjét és a sejtmembrán perforációját indukálva, ami a sejtek duzzanatához és líziséhez vezet. Ezzel egyidejűleg a kaszpáz-1 az IL-1 β és IL-18 prekurzorokat (Pro-IL-1 β, Pro-IL-18) is feldolgozza, és a sejtmembrán pórusain keresztül érett IL-1 β-t és IL-18-at szabadít fel. A vizsgálat immunhisztokémiai eredményei azt mutatták, hogy az SXP4 képes jelentősen csökkenteni az NLRP3, az ASC, a kaszpáz-1 és a GSDMD expressziós szintjét az akut tüdősérülésben szenvedő egerek tüdőszövetében (lásd a 13. ábrát).

Összefoglalva, a pézsma peptid SXP4 csökkentheti a pro-inflammatorikus citokinek termelését, enyhítheti a gyulladásos választ akut tüdősérülésben szenvedő egerekben, és enyhítheti a tüdőszövet patológiás károsodását az NLRP3/Caspase-1 által közvetített sejt apoptózis útvonal gátlásával.