Človeški beta-amiloid (1-42) protein, znan tudi kot Aβ 1-42, je ključni dejavnik pri odkrivanju skrivnosti Alzheimerjeve bolezni.Ta peptid ima osrednjo vlogo pri tvorbi amiloidnih plakov, enigmatičnih skupkov, ki poškodujejo možgane bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo.Z destruktivnim učinkom moti nevronsko komunikacijo, sproži vnetje in povzroča nevrotoksičnost, kar vodi v kognitivne motnje in poškodbe živčevja.Raziskovanje njegovih mehanizmov združevanja in toksičnosti ni le bistvenega pomena;to je razburljivo potovanje proti reševanju Alzheimerjeve uganke in razvoju prihodnjih terapij.
Aβ 1-42 je peptidni fragment iz 42 aminokislin, ki izhaja iz cepitve amiloidnega prekurzorskega proteina (APP) z β- in γ-sekretazami.Aβ 1-42 je ena glavnih sestavin amiloidnih plakov, ki se kopičijo v možganih bolnikov z Alzheimerjevo boleznijo, nevrodegenerativno motnjo, za katero sta značilni kognitivna okvara in izguba spomina.Pokazalo se je, da ima Aβ 1-42 različne funkcije in aplikacije v bioloških in biomedicinskih raziskavah, kot so:
1. Nevrotoksičnost: Aβ 1-42 lahko tvori topne oligomere, ki se lahko vežejo in motijo delovanje nevronskih membran, receptorjev in sinaps.Ti oligomeri lahko povzročijo tudi oksidativni stres, vnetje in apoptozo v nevronih, kar povzroči sinaptično izgubo in smrt nevronov.Oligomeri Aβ 1-42 veljajo za bolj nevrotoksične kot druge oblike Aβ, kot je Aβ 1-40, ki je najpogostejša oblika Aβ v možganih.Prav tako naj bi se oligomeri Aβ 1-42 lahko širili iz celice v celico, podobno kot prioni, in sprožili napačno zvijanje in agregacijo drugih proteinov, kot je tau, ki tvori nevrofibrilarne pentlje pri Alzheimerjevi bolezni.
Aβ 1-42 na splošno velja za izoformo Aβ z največjo nevrotoksičnostjo.Več eksperimentalnih študij je pokazalo nevrotoksičnost Aβ 1-42 z uporabo različnih metod in modelov.Na primer, Lesné et al.(Brain, 2013) so raziskovali nastanek in toksičnost oligomerov Aβ, ki so topni agregati monomerov Aβ, in pokazali, da imajo oligomeri Aβ 1-42 močnejši škodljivi učinek na nevronske sinapse, kar vodi v kognitivni upad in izgubo nevronov.Lambert et al.(Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998) je poudaril nevrotoksičnost oligomerov Aβ 1-42 in ugotovil, da imajo močan toksičen učinek na centralni živčni sistem, verjetno z vplivom na sinapse in nevrotransmiterje.Walsh et al.(Nature, 2002) so pokazali zaviralni učinek oligomerov Aβ 1-42 na hipokampalno dolgotrajno potenciranje (LTP) in vivo, ki je celični mehanizem, ki je osnova učenja in spomina.Ta inhibicija je bila povezana z motnjami spomina in učenja, s poudarkom na vplivu oligomerov Aβ 1-42 na sinaptično plastičnost.Shankar et al.(Nature Medicine, 2008) izolirali dimere Aβ 1-42 neposredno iz Alzheimerjevih možganov in pokazali njihov učinek na sinaptično plastičnost in spomin, s čimer so zagotovili empirične dokaze za nevrotoksičnost oligomerov Aβ 1-42.
Poleg tega Su et al.(Molecular & Cellular Toxicology, 2019) je opravil transkriptomsko in proteomsko analizo nevrotoksičnosti, ki jo povzroča Aβ 1-42, v celicah nevroblastoma SH-SY5Y.Identificirali so več genov in proteinov, na katere je vplival Aβ 1-42 v poteh, povezanih z apoptotičnim procesom, prevajanjem beljakovin, katabolnim procesom cAMP in odzivom na stres endoplazmatskega retikuluma.Takeda idr.(Biological Trace Element Research, 2020) je raziskoval vlogo zunajceličnega Zn2+ pri nevrotoksičnosti, ki jo povzroča Aβ 1-42 pri Alzheimerjevi bolezni.Pokazali so, da se znotrajcelična toksičnost Zn2+, ki jo povzroči Aβ 1-42, pospeši s staranjem zaradi s starostjo povezanega povečanja zunajceličnega Zn2+.Predlagali so, da Aβ 1-42, ki se nenehno izloča iz nevronskih končičev, povzroča s starostjo povezano kognitivno upadanje in nevrodegeneracijo prek znotrajcelične disregulacije Zn2+.Te študije kažejo, da je Aβ 1-42 ključni dejavnik pri posredovanju nevrotoksičnosti in napredovanju bolezni pri Alzheimerjevi bolezni, tako da vpliva na različne molekularne in celične procese v možganih.
2. Protimikrobno delovanje: Poročali so, da ima Aβ 1-42 protimikrobno delovanje proti različnim patogenom, kot so bakterije, glive in virusi.Aβ 1-42 se lahko veže na membrane mikrobnih celic in jih poruši, kar povzroči njihovo lizo in smrt.Aβ 1-42 lahko tudi aktivira prirojeni imunski sistem in rekrutira vnetne celice na mesto okužbe.Nekatere študije so pokazale, da je lahko kopičenje Aβ v možganih zaščitni odziv na kronične okužbe ali poškodbe.Vendar pa lahko čezmerna ali neregulirana proizvodnja Aβ povzroči tudi stransko škodo gostiteljskih celic in tkiv.
Poročali so, da Aβ 1-42 izkazuje protimikrobno delovanje proti vrsti patogenov, kot so bakterije, glive in virusi, kot so Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans in virus Herpes simplex tipa 1, z interakcijo z njihovimi membranami in kar povzroči njihovo motnjo in lizo.Kumar et al.(Journal of Alzheimer's Disease, 2016) je dokazal ta učinek s tem, da je pokazal, da je Aβ 1-42 spremenil prepustnost membrane in morfologijo mikrobnih celic, kar je povzročilo njihovo smrt.Poleg neposrednega protimikrobnega delovanja lahko Aβ 1-42 modulira tudi prirojeni imunski odziv in rekrutira vnetne celice na mesto okužbe.Soscia et al.(PLoS One, 2010) je razkril to vlogo s poročilom, da Aβ 1-42 stimulira tvorbo provnetnih citokinov in kemokinov, kot so interlevkin-6 (IL-6), faktor tumorske nekroze alfa (TNF-α), monociti kemoatraktantnega proteina-1 (MCP-1) in makrofagnega vnetnega proteina-1 alfa (MIP-1α), v mikrogliji in astrocitih, glavnih imunskih celicah v možganih.
Slika 2. Peptidi Aβ imajo protimikrobno delovanje.
(Soscia SJ, Kirby JE, Washicosky KJ, Tucker SM, Ingelsson M, Hyman B, Burton MA, Goldstein LE, Duong S, Tanzi RE, Moir RD. Amiloidni beta-protein, povezan z Alzheimerjevo boleznijo, je protimikrobni peptid. PLoS One 2010 Marec 3;5(3):e9505.)
Medtem ko so nekatere študije pokazale, da je lahko kopičenje Aβ v možganih zaščitni odziv na kronične okužbe ali poškodbe, saj lahko Aβ deluje kot protimikrobni peptid (AMP) in odstrani morebitne patogene, kompleksno medsebojno delovanje med Aβ in mikrobnimi elementi ostaja tema preiskave.Občutljivo ravnotežje poudarja raziskava Moir et al.(Journal of Alzheimer's Disease, 2018), ki nakazuje, da lahko neuravnotežena ali prekomerna proizvodnja Aβ nehote poškoduje gostiteljske celice in tkiva, kar odraža zapleteno dvojno naravo vloge Aβ pri okužbi in nevrodegeneraciji.Prekomerna ali neregulirana proizvodnja Aβ lahko vodi do njegove agregacije in odlaganja v možganih, pri čemer nastanejo toksični oligomeri in fibrili, ki poslabšajo delovanje nevronov in povzročijo nevrovnetje.Ti patološki procesi so povezani s kognitivnim upadom in izgubo spomina pri Alzheimerjevi bolezni, nevrodegenerativni motnji, za katero je značilna progresivna demenca.Zato je ravnotežje med koristnimi in škodljivimi učinki Aβ ključnega pomena za ohranjanje zdravja možganov in preprečevanje nevrodegeneracije.
3. Izvoz železa: Pokazalo se je, da je Aβ 1-42 vključen v uravnavanje homeostaze železa v možganih.Železo je bistven element za številne biološke procese, vendar lahko presežek železa povzroči tudi oksidativni stres in nevrodegeneracijo.Aβ 1-42 se lahko veže na železo in olajša njegov izvoz iz nevronov preko feroportina, transmembranskega prenašalca železa.To lahko pomaga preprečiti kopičenje železa in toksičnost v možganih, saj lahko presežek železa povzroči oksidativni stres in nevrodegeneracijo.Duce et al.(Cell, 2010) so poročali, da se je Aβ 1-42 vezal na feroportin ter povečal njegovo izražanje in aktivnost v nevronih, kar je povzročilo znižanje ravni znotrajceličnega železa.Pokazali so tudi, da Aβ 1-42 zmanjša ekspresijo hepcidina, hormona, ki zavira feroportin, v astrocitih, kar dodatno poveča izvoz železa iz nevronov.Vendar pa lahko na železo vezan Aβ postane bolj nagnjen k agregaciji in odlaganju v zunajceličnem prostoru, kar tvori amiloidne plake.Ayton et al.(Journal of Biological Chemistry, 2015) je poročal, da je železo spodbujalo tvorbo Aβ oligomerov in fibril in vitro in in vivo.Pokazali so tudi, da je kelacija železa zmanjšala agregacijo in odlaganje Aβ pri transgenih miših.Zato je ravnotežje med koristnimi in škodljivimi učinki Aβ 1-42 na homeostazo železa ključnega pomena za ohranjanje zdravja možganov in preprečevanje nevrodegeneracije.
Smo proizvajalec polipeptidov na Kitajskem z večletnimi izkušnjami pri proizvodnji polipeptidov.Hangzhou Taijia Biotech Co., Ltd. je profesionalni proizvajalec polipeptidnih surovin, ki lahko zagotovi na desettisoče polipeptidnih surovin in jih je mogoče tudi prilagoditi glede na potrebe.Kakovost polipeptidnih izdelkov je odlična, čistost pa lahko doseže 98 %, kar so priznali uporabniki po vsem svetu. Dobrodošli, da se posvetujete z nami.
