Човешкият бета-амилоид (1-42) протеин, известен също като Ар 1-42, е ключов фактор за разкриването на мистериите на болестта на Алцхаймер.Този пептид играе централна роля в образуването на амилоидни плаки, енигматични клъстери, които увреждат мозъците на пациенти с Алцхаймер.С разрушителен ефект, той нарушава невронната комуникация, предизвиква възпаление и предизвиква невротоксичност, което води до когнитивно увреждане и увреждане на нервната система.Изследването на неговите механизми за агрегиране и токсичност е не само жизненоважно;това е едно вълнуващо пътуване към решаването на пъзела на Алцхаймер и разработването на бъдещи терапии.
Ар 1-42 е пептиден фрагмент от 42 аминокиселини, който се получава от разцепването на амилоидния прекурсорен протеин (АРР) от β- и γ-секретази.Ар 1-42 е един от основните компоненти на амилоидните плаки, които се натрупват в мозъците на пациенти с болестта на Алцхаймер, невродегенеративно заболяване, характеризиращо се с когнитивно увреждане и загуба на паметта.Доказано е, че Aβ 1-42 има различни функции и приложения в биологичните и биомедицинските изследвания, като например:
1. Невротоксичност: Ар 1-42 може да образува разтворими олигомери, които са способни да се свързват и да нарушават функцията на невронни мембрани, рецептори и синапси.Тези олигомери могат също да индуцират оксидативен стрес, възпаление и апоптоза в невроните, което води до синаптична загуба и невронална смърт.Счита се, че олигомерите Ар 1-42 са по-невротоксични от други форми на Ар, като Ар 1-40, който е най-разпространената форма на Ар в мозъка.Счита се също, че Ар 1-42 олигомерите могат да се разпространяват от клетка в клетка, подобно на прионите, и да предизвикат неправилно нагъване и агрегация на други протеини, като тау, който образува неврофибриларни възли при болестта на Алцхаймер.
Ар 1-42 широко се счита за Ар изоформа с най-висока невротоксичност.Няколко експериментални проучвания са показали невротоксичността на Ар 1-42, използвайки различни методи и модели.Например, Lesné et al.(Brain, 2013) изследва образуването и токсичността на Ар олигомери, които са разтворими агрегати на Ар мономери, и показа, че Ар 1-42 олигомери имат по-силен увреждащ ефект върху невронните синапси, което води до когнитивен спад и загуба на неврони.Ламбърт и др.(Proceedings of the National Academy of Sciences, 1998) подчертава невротоксичността на Ар 1-42 олигомерите и установява, че те имат силен токсичен ефект върху централната нервна система, вероятно чрез засягане на синапсите и невротрансмитерите.Уолш и др.(Nature, 2002) показаха инхибиторния ефект на Ар 1-42 олигомери върху хипокампалното дългосрочно потенциране (LTP) in vivo, което е клетъчен механизъм, лежащ в основата на ученето и паметта.Това инхибиране се свързва с увреждане на паметта и ученето, подчертавайки влиянието на Ар 1-42 олигомерите върху синаптичната пластичност.Шанкар и др.(Nature Medicine, 2008) изолира Aβ 1-42 димери директно от мозъка на Алцхаймер и показва техния ефект върху синаптичната пластичност и памет, предоставяйки емпирични доказателства за невротоксичността на Aβ 1-42 олигомери.
В допълнение, Su et al.(Molecular & Cellular Toxicology, 2019) извърши транскриптомичен и протеомичен анализ на Aβ 1-42-индуцирана невротоксичност в SH-SY5Y невробластомни клетки.Те идентифицираха няколко гена и протеини, които бяха повлияни от Aβ 1-42 в пътища, свързани с апоптотичен процес, протеинова транслация, cAMP катаболен процес и отговор на стреса на ендоплазмения ретикулум.Такеда и др.(Biological Trace Element Research, 2020) изследва ролята на извънклетъчния Zn2+ в Aβ 1-42-индуцирана невротоксичност при болестта на Алцхаймер.Те показаха, че Aβ 1-42-индуцираната вътреклетъчна Zn2+ токсичност се ускорява със стареенето поради свързаното с възрастта увеличение на извънклетъчния Zn2+.Те предполагат, че Ар 1-42, секретиран непрекъснато от невронните терминали, причинява свързан с възрастта когнитивен спад и невродегенерация чрез вътреклетъчна Zn2+ дисрегулация.Тези проучвания предполагат, че Ар 1-42 е ключов фактор в медиирането на невротоксичността и прогресирането на заболяването при болестта на Алцхаймер чрез засягане на различни молекулярни и клетъчни процеси в мозъка.
2. Антимикробна активност: Съобщава се, че Ар 1-42 има антимикробна активност срещу различни патогени, като бактерии, гъбички и вируси.Ар 1-42 може да се свърже и да разруши мембраните на микробните клетки, което води до техния лизис и смърт.Ар 1-42 може също да активира вродената имунна система и да набира възпалителни клетки към мястото на инфекцията.Някои проучвания предполагат, че натрупването на Ар в мозъка може да бъде защитен отговор към хронични инфекции или наранявания.Въпреки това, прекомерното или нерегулирано производство на Ар може също да причини странични увреждания на клетките и тъканите гостоприемници.
Съобщава се, че Aβ 1-42 проявява антимикробна активност срещу редица патогени, като бактерии, гъбички и вируси, като Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans и Herpes simplex вирус тип 1, чрез взаимодействие с техните мембрани и причинявайки тяхното разрушаване и лизис.Кумар и др.(Journal of Alzheimer's Disease, 2016) демонстрира този ефект, като показва, че Ар 1-42 променя пропускливостта на мембраната и морфологията на микробните клетки, което води до тяхната смърт.В допълнение към директното си антимикробно действие, Ар 1-42 може също да модулира вродения имунен отговор и да набира възпалителни клетки към мястото на инфекцията.Soscia и др.(PLoS One, 2010) разкрива тази роля, като съобщава, че Ар 1-42 стимулира производството на провъзпалителни цитокини и хемокини, като интерлевкин-6 (IL-6), тумор некрозис фактор-алфа (TNF-α), моноцит хемоатрактантен протеин-1 (MCP-1) и макрофагов възпалителен протеин-1 алфа (MIP-1α), в микроглия и астроцити, основните имунни клетки в мозъка.
Фигура 2. Ар пептидите притежават антимикробна активност.
(Soscia SJ, Kirby JE, Washicosky KJ, Tucker SM, Ingelsson M, Hyman B, Burton MA, Goldstein LE, Duong S, Tanzi RE, Moir RD. Свързаният с болестта на Алцхаймер амилоиден бета-протеин е антимикробен пептид. PLoS One 2010 март 3;5(3):e9505.)
Въпреки че някои проучвания предполагат, че натрупването на Ар в мозъка може да бъде защитен отговор на хронични инфекции или наранявания, тъй като Ар може да действа като антимикробен пептид (АМР) и да елиминира потенциални патогени, сложното взаимодействие между Ар и микробните елементи остава тема на разследване.Деликатният баланс се подчертава от изследването на Moir et al.(Journal of Alzheimer's Disease, 2018), което предполага, че небалансираното или прекомерно производство на Ар може неволно да увреди клетките и тъканите на гостоприемника, отразявайки сложната двойна природа на ролите на Ар при инфекция и невродегенерация.Прекомерното или нерегулирано производство на Ар може да доведе до неговото агрегиране и отлагане в мозъка, образувайки токсични олигомери и фибрили, които увреждат невронната функция и предизвикват невровъзпаление.Тези патологични процеси са свързани с когнитивен спад и загуба на паметта при болестта на Алцхаймер, невродегенеративно разстройство, характеризиращо се с прогресивна деменция.Следователно, балансът между полезните и вредните ефекти на Ар е от решаващо значение за поддържане на здравето на мозъка и предотвратяване на невродегенерация.
3. Износ на желязо: Доказано е, че Ар 1-42 участва в регулирането на хомеостазата на желязото в мозъка.Желязото е основен елемент за много биологични процеси, но излишното желязо може също да причини оксидативен стрес и невродегенерация.Ар 1-42 може да се свърже с желязото и да улесни износа му от неврони чрез феропортин, трансмембранен транспортер на желязо.Това може да помогне за предотвратяване на натрупването на желязо и токсичността в мозъка, тъй като излишното желязо може да причини оксидативен стрес и невродегенерация.Duce и др.(Cell, 2010) съобщава, че Ар 1-42 се свързва с феропортин и повишава неговата експресия и активност в невроните, което води до намалени вътреклетъчни нива на желязо.Те също така показаха, че Ар 1-42 намалява експресията на хепцидин, хормон, който инхибира феропортин, в астроцитите, като допълнително повишава износа на желязо от невроните.Въпреки това, свързаният с желязо Ар може също да стане по-склонен към агрегация и отлагане в извънклетъчното пространство, образувайки амилоидни плаки.Ayton и др.(Journal of Biological Chemistry, 2015) съобщава, че желязото насърчава образуването на Ар олигомери и фибрили in vitro и in vivo.Те също така показват, че хелатирането на желязото намалява агрегацията и отлагането на Ар в трансгенни мишки.Следователно, балансът между полезните и вредните ефекти на Aβ 1-42 върху хомеостазата на желязото е от решаващо значение за поддържане на здравето на мозъка и предотвратяване на невродегенерация.
Ние сме производител на полипептиди в Китай, с няколко години зрял опит в производството на полипептиди.Hangzhou Taijia Biotech Co., Ltd. е професионален производител на полипептидни суровини, който може да осигури десетки хиляди полипептидни суровини и също така може да бъде персонализиран според нуждите.Качеството на полипептидните продукти е отлично, а чистотата може да достигне 98%, което е признато от потребители по целия свят. Добре дошли да се консултирате с нас.
