Musk Peptitlerinin İzolasyonu, Saflaştırılması ve Antienflamatuar Mekanizmaları Üzerine Çalışma Akut Akciğer Hasarı (ALI)/Akut Solunum Sıkıntısı Sendromu (ARDS), alveolar epitel hücreleri ve vasküler endotel hücrelerinde hasar, hipotansiyon ve alveolar ödem ile karakterize, sonuçta akut hipoksik solunum yetmezliğine yol açan ciddi ve karmaşık bir solunum hastalığıdır. ALI/ARDS'nin patogenezi karmaşıktır; inflamatuar yanıtın düzensizliği, pulmoner endotel hücrelerinin ve epitelin geçirgenliğinin artması, pulmoner mikrovasküler bariyerin bozulmasına yol açarak ALI/ARDS'nin patofizyolojik bozukluklarının çekirdeğini oluşturur. Wu ve arkadaşları, makrofaj piroptozisinin lipopolisakkarit kaynaklı ALI/ARDS patogenezinde rol oynadığını ve Caspase-1 spesifik inhibitörü Ac YVADCMK'nin akciğer dokusu hasarını hafifletebileceğini ve pro-inflamatuar sitokinlerin üretimini azaltabileceğini bildirmiştir.

Misk (Moschus), geyikgillerden Moschus berezovskii Flerov, Moschus sifanicus Przewalski veya Moschus moschiferus Linnaeus'un olgun erkek kesesinden çıkan kuru bir salgıdır. Misk doğası gereği sıcaktır, tadı keskindir ve kalp ve dalak meridyenlerine aittir. Delikleri açma, zihni uyandırma, kan dolaşımını teşvik etme, kollaterallerin tıkanıklığını açma, şişliği azaltma ve ağrıyı hafifletme etkilerine sahiptir. Modern tıbbi araştırmalar, misk otunun karmaşık kimyasal bileşenlere ve anti-enflamatuar, anti demans, anti-tümör, anti serebral iskemi, bağışıklık düzenleme ve hormon düzenleme gibi farmakolojik etkilere sahip olduğunu bulmuştur. Zhu ve arkadaşları, farelerde kroton yağı kulak iltihabı, sıçanlarda maya ve agar artriti ve sıçanlarda haşlanma iltihabı gibi çeşitli in vivo iltihap modellerinde misk peptitlerinin güçlü anti-enflamatuar aktivitesini göstermişlerdir, ancak anti-enflamatuar mekanizma hala belirsizdir. Bu çalışmanın amacı doğal miskten misk peptitlerini çıkarmak ve saflaştırmak, lipopolisakkarit ile indüklenen THP-1 in vitro hücre modellerinde ve akut akciğer hasarı fare modellerinde misk peptitlerinin anti-enflamatuar aktivitesini araştırmak ve değerli Çin şifalı bitkisi misk için daha fazla araştırma, geliştirme ve klinik uygulama için referans sağlamak amacıyla potansiyel moleküler etki mekanizmalarını keşfetmektir.

 

 

Biyoaktif peptitler, yüksek seçicilikleri, in vivo öngörülebilir metabolizmaları, düşük toksisiteleri ve sentez kolaylıkları nedeniyle, çeşitli hastalıklar için potansiyel terapötik ilaçlar olarak hem yurtiçi hem de yurtdışındaki araştırmacıların yaygın ilgisini çekmiştir. Raporlara göre, misk peptidleri doğal miskteki anti-enflamatuar aktif bileşenlerden biridir. Japon akademisyenler Masayasu Kimura ve diğerleri, güçlü anti-enflamatuar aktiviteye sahip olan ve kobay beyaz kan hücrelerinin göçünü önemli ölçüde engelleyebilen miskten ilk kez yaklaşık 1000 moleküler ağırlığa sahip bir peptit izole etmişlerdir. Etki gücü hidrokortizonun yaklaşık 40 katıdır. Zhu ve arkadaşları, kroton yağı ile indüklenen bir fare kulak şişmesi modelinde, misk 21'in anti-enflamatuar etkisinin hidrokortizonun üç katı, misk 65'in anti-enflamatuar etkisinin hidrokortizonun yaklaşık altı katı ve misk 1'in anti-enflamatuar gücünün hidrokortizonun 36 katı olduğunu doğrulamıştır. Liu ve arkadaşları, kroton yağı farelerinin kulak iltihabı üzerinde önemli bir inhibitör etkiye sahip olan yaklaşık 200000 moleküler ağırlığa sahip Mua-1'i jel filtrasyon yöntemi ile 72.3%'lik bir iltihap inhibisyon oranı ile ayırmıştır. THP-1 monositleri, PMA tarafından indüklenen makrofajlara farklılaşabilir ve insan birincil makrofajlarına benzer bir fenotip ve işlev sergileyebilir. THP-1 hücre hattı, enflamatuar hastalıkların mekanizmalarını incelemek için insan monositleri ve makrofajları için in vitro bir model olarak yaygın şekilde kullanılmaktadır. LPS, Gram negatif bakterilerin hücre duvarında bulunan ve güçlü enflamatuar reaksiyonlara neden olabilen aktif bir bileşendir ve genellikle in vivo ve in vitro enflamasyon modelleri için bir indükleyici olarak kullanılır. Bu çalışmada yazar, doğal misk ekstraktından SXP1 SXP2、SXP3、SXP4、SXP5 olmak üzere beş fraksiyonu ayırmak ve saflaştırmak için bir iyon değişim kromatografi kolonu kullanmıştır。 LPS ile indüklenen THP-1 makrofaj modelinde, SXP4'ün TNF - α ve IL-1 β üretimini önemli ölçüde inhibe ettiği ve güçlü anti-enflamatuar aktivite gösterdiği bulunmuştur. Ayrıca, SDS-PAGE analizi, SXP4'teki peptit proteinlerinin moleküler ağırlığının esas olarak 10 ila 26 kDa arasında değiştiğini ortaya koymuştur.

Akut akciğer hasarı ve daha şiddetli akut solunum sıkıntısı sendromu, enfeksiyon, travma, akciğer dokusu kontüzyonu veya gastrik içeriğin aspirasyonunun neden olduğu pulmoner inflamasyon ile karakterize yüksek bir ölüm oranına sahiptir. Bu çalışma, SXP4'ün fare akciğer dokusunun patolojik hasarını önemli ölçüde iyileştirebileceğini, serumda TNF - α, IL-6 ve lipopolisakkarit kaynaklı akut akciğer hasarı olan farelerin akciğer dokusunda IL-1 β, IL-18 ekspresyonunu azaltabileceğini buldu. Piroptoz, Gasdermin ailesi proteinleri tarafından hücre zarında transmembran porların oluşumuna aracılık etmek için Caspase ailesi üyelerinin enzimatik aktivitesine dayanan, hücre şişmesi ve yırtılmasının yanı sıra IL-1 β, IL-18, HMGB1 gibi enflamatuar aracıların salınmasına neden olan ve enflamatuar yanıtı teşvik eden programlanmış bir hücre ölüm şeklidir. Araştırmalar, alveolar makrofaj piroptozisinin akut akciğer hasarında önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Bu nedenle, hücre piroptozunu inhibe etmek akut akciğer hasarı için potansiyel bir terapötik hedeftir.

Hücre piroptozisi için Caspase-1'e bağlı klasik yol ve Caspase-4, -5/-11'e bağlı klasik olmayan yol olmak üzere iki aktivasyon yolu vardır ve bunların her ikisine de Gasdermin D (GSDMD) lizisi ve IL-1 β ve IL-18 salınımı eşlik eder. Hücre piroptozunun klasik yoluna inflamazomlar aracılık eder. İnflamatuvar cisimler, hücreler içinde sensör NOD benzeri reseptörler (NLR'ler), adaptör protein apoptozla ilişkili nokta benzeri protein (ASC) ve efektör Kaspaz-1 öncüsünden (ProKaspaz-1) oluşan büyük moleküler komplekslerdir. Bunlar arasında NLRP3, NLRs ailesinin en kapsamlı çalışılan üyesidir. Grailer ve arkadaşları NLRP3 inflamazomu ve Kaspaz-1'in akut akciğer hasarının patogenezinde önemli bir rol oynadığını bulmuşlardır. LPS ile akut akciğer hasarı oluşturulan farelerde, NLRP3-/- farelerde ve Caspase-1-/- farelerde akciğer dokusu hasarı ve enflamatuar yanıt önemli ölçüde azalmıştır. Aktive NLRP3, ASC ve ProCaspase-1'i NLRP3 inflamazomuna monte etmek için toplar ve Pro-Caspase-1 aktif form Caspase-1'e ayrılır. Kaspaz-1 GSDMD'yi parçalayarak amino asit uç alanını açığa çıkarır ve hücre zarı perforasyonunu indükleyerek hücrenin şişmesine ve lizise yol açar. Kaspaz-1 aynı zamanda IL-1 β ve IL-18 öncüllerini de (Pro-IL-1 β, Pro-IL-18) işleyerek olgun IL-1 β ve IL-18'i hücre zarındaki porlardan serbest bırakır. Bu çalışmanın immünohistokimyasal sonuçları, SXP4'ün akut akciğer hasarı olan farelerin akciğer dokusunda NLRP3, ASC, Caspase-1 ve GSDMD ekspresyon seviyelerini önemli ölçüde azaltabildiğini göstermiştir (bkz. Şekil 13).

Özetle, misk peptidi SXP4, pro-enflamatuar sitokinlerin üretimini azaltabilir, akut akciğer hasarı olan farelerde enflamatuar yanıtı hafifletebilir ve NLRP3 / Kaspaz-1 aracılı hücre apoptoz yolunu inhibe ederek akciğer dokusu patolojik hasarını hafifletebilir.