Адропин — это белок, кодируемый геном ENHO , связанным с энергетическим гомеостазом у людей [5], и высококонсервативный у млекопитающих. [6]
Биологическая роль адропина была впервые описана на мышах командой Эндрю Батлера. Они определили его как белковый гормон ( гепатокин ), выделяемый печенью, играющий роль в ожирении и энергетическом гомеостазе. Название «Адропин» происходит от латинских слов «aduro» (поджигать) и «pinguis» (жир). [7] Адропин вырабатывается в различных тканях, включая печень, мозг, сердце и желудочно-кишечный тракт. [8]
У животных адропин регулирует углеводный и липидный обмен веществ [9] и влияет на эндотелиальную функцию. [10] [11] Его экспрессия в печени контролируется статусом питания, содержанием макронутриентов, [9] а также биологическими часами . [12] Адропин печени повышается под действием эстрогена [13] через эстрогеновый рецептор альфа (ERα). [14]
У людей более низкие уровни циркулирующего адропина связаны с несколькими медицинскими состояниями, включая метаболический синдром , ожирение и воспалительное заболевание кишечника . [15] и воспалительное заболевание кишечника . [16] Мозг демонстрирует самые высокие уровни экспрессии адропина, [17] В мозге, как было показано, адропин играет потенциальную защитную роль против неврологических заболеваний, [18] где он может играть защитную роль против неврологических заболеваний, старения мозга, снижения когнитивных способностей и острой ишемии . [19] [20] а также после острой ишемии . [21]
Орфанный рецептор GPR19, связанный с G-белком, был предложен в качестве рецептора для адропина. [22] [23]
Адропин — это небольшой белок, состоящий из 76 аминокислот, и он вырабатывается в основном в печени и мозге. Предшественником адропина является более крупный белок, называемый связанным с энергетическим гомеостазом (ENHO), и адропин высвобождается посредством расщепления ENHO. [5]
Рецепторы и мишени
Конкретные рецепторы адропина еще не полностью изучены, и это область активных исследований. Однако исследования показывают, что адропин может оказывать свое действие, взаимодействуя с определенными рецепторами клеточной поверхности. [24]
Функция
Метаболический
Одной из основных областей интереса, касающихся адропина, является его роль в регуляции метаболизма. Исследования показывают, что адропин может играть решающую роль в метаболизме глюкозы и липидов. Он связан с чувствительностью к инсулину, что предполагает потенциальную роль в регуляции уровня сахара в крови. [25]
В исследованиях на животных изменения уровня адропина были связаны с изменениями расхода энергии и массы тела. Например, некоторые исследования показали, что мыши с повышенным уровнем адропина, как правило, более устойчивы к ожирению, вызванному диетой. [26]
Исследование на людях показало, что изменения сосудистой инсулинорезистентности после краткосрочных неблагоприятных изменений образа жизни были связаны со снижением уровня адропина в плазме у мужчин, но не у женщин [27] , что, возможно, связано с регулированием адропина эстрогеном. [13]
Сердечно-сосудистые
Адропин также, по-видимому, оказывает сердечно-сосудистое действие. Он участвует в регуляции эндотелиальной функции, которая необходима для поддержания здоровья кровеносных сосудов. Дисфункция эндотелиальных клеток может способствовать таким состояниям, как атеросклероз и гипертония. Некоторые исследования предполагают, что адропин может играть защитную роль в здоровье сердечно-сосудистой системы, способствуя расширению кровеносных сосудов и снижению окислительного стресса. [28]
У мышей адропин регулирует энергетический обмен в сердце и улучшает сердечную функцию и эффективность. [29] У крыс лечение адропином облегчило фиброз миокарда, связанный с диабетом, и диастолическую дисфункцию , [30] и усилило терапевтический потенциал мезенхимальных стволовых клеток при инфаркте миокарда . [31]
Центральная нервная система
Адропин вырабатывается в мозге, в частности в гипоталамусе. [8] Гипоталамус является важнейшей областью для регуляции различных физиологических процессов, включая метаболизм и энергетический баланс. Присутствие адропина в мозге предполагает, что он может иметь дополнительные роли в центральной нервной системе, хотя подробности все еще изучаются.
Циркадный ритм
Имеются данные, позволяющие предположить, что уровень адропина демонстрирует циркадный ритм, то есть он следует естественному 24-часовому циклу. [32] Циркадные ритмы играют жизненно важную роль в регуляции различных физиологических процессов, включая циклы сна и бодрствования, секрецию гормонов и метаболизм.
Половые железы и половое развитие
У мышей лечение адропином значительно увеличило количество сперматозоидов и уровень тестостерона в яичках за счет увеличения экспрессии GPR19 и стероидогенных белков посредством модуляции окислительно-восстановительного потенциала. [33] В яичниках мышей адропин и GPR19 в значительной степени обнаруживаются в гранулезных клетках крупных антральных фолликулов и желтого тела. [34] Дополнительное исследование предполагает роль адропина в ускорении полового развития. [35]
Клиническое значение
Учитывая его участие в метаболических и сердечно-сосудистых процессах, адропин вызвал интерес как потенциальный биомаркер и терапевтическая цель для таких состояний, как ожирение, диабет и сердечно-сосудистые заболевания. Однако необходимо провести гораздо больше исследований, чтобы понять точные механизмы действия адропина и его потенциальное применение в клинических условиях.
Системный склероз
Адропин является репрессором активации фибробластов и его регуляция нарушена у пациентов с системным склерозом . Адропин показал антифибротическую активность в мышиных моделях фиброза кожи и легких, а также в биопсиях кожи человека. Таким образом, адропин является потенциальной терапевтической мишенью при фиброзе тканей. [36]
Ссылки
^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000168913 – Ensembl , май 2017 г.
^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000028445 – Ensembl , май 2017 г.
^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Kumar KG, Trevaskis JL, Lam DD, Sutton GM, Koza RA, Chouljenko VN и др. (декабрь 2008 г.). «Идентификация адропина как секретируемого фактора, связывающего потребление макронутриентов с энергетическим гомеостазом и метаболизмом липидов». Cell Metabolism . 8 (6): 468– 481. doi :10.1016/j.cmet.2008.10.011. PMC 2746325 . PMID 19041763.
^ ab Jasaszwili M, Billert M, Strowski MZ, Nowak KW, Skrzypski M (январь 2020 г.). «Адропин как жиросжигающий гормон с множественными функциями — обзор десятилетия исследований». Molecules . 25 (3): 549. doi : 10.3390/molecules25030549 . PMC 7036858 . PMID 32012786.
^ ab Banerjee S, Ghoshal S, Stevens JR, McCommis KS, Gao S, Castro-Sepulveda M и др. (октябрь 2020 г.). «Экспрессия микропептида адропина в гепатоцитах регулирует реакцию печени на голодание и усиливается ограничением калорийности». Журнал биологической химии . 295 (40): 13753– 13768. doi : 10.1074/jbc.RA120.014381 . PMC 7535914. PMID 32727846 .
^ Lovren F, Pan Y, Quan A, Singh KK, Shukla PC, Gupta M и др. (сентябрь 2010 г.). «Адропин — новый регулятор эндотелиальной функции». Circulation . 122 (11 Suppl): S185 – S192 . doi : 10.1161/CIRCULATIONAHA.109.931782 . PMID 20837912. S2CID 798093.
^ Jurrissen TJ, Ramirez-Perez FI, Cabral-Amador FJ, Soares RN, Pettit-Mee RJ, Betancourt-Cortes EE и др. (ноябрь 2022 г.). «Роль адропина в артериальной жесткости, связанной с ожирением и диабетом 2 типа». Американский журнал физиологии. Физиология сердца и кровообращения . 323 (5): H879 – H891 . doi : 10.1152/ajpheart.00385.2022. hdl : 10355/94230. PMC 9602697. PMID 36083795. S2CID 252160224 .
^ Kolben Y, Weksler-Zangen S, Ilan Y (февраль 2021 г.). «Адропин как потенциальный медиатор оси метаболическая система-автономная нервная система-хронобиология: внедрение персонализированной платформы на основе сигнатур для хронотерапии». Obesity Reviews . 22 (2): e13108. doi :10.1111/obr.13108. PMID 32720402. S2CID 220841405.
^ ab Stokar J, Gurt I, Cohen-Kfir E, Yakubovsky O, Hallak N, Benyamini H и др. (июнь 2022 г.). «Печеночный адропин регулируется эстрогеном и способствует неблагоприятным метаболическим фенотипам у мышей с удаленными яичниками». Молекулярный метаболизм . 60 : 101482. doi : 10.1016/j.molmet.2022.101482. PMC 9044006. PMID 35364299 .
^ Meda C, Dolce A, Vegeto E, Maggi A, Della Torre S (август 2022 г.). «ERα-зависимая регуляция адропина предсказывает половые различия в гомеостазе печени во время диеты с высоким содержанием жиров». Nutrients . 14 (16): 3262. doi : 10.3390/nu14163262 . PMC 9416503 . PMID 36014766.
^ Soltani S, Kolahdouz-Mohammadi R, Aydin S, Yosaee S, Clark CC, Abdollahi S (март 2022 г.). «Циркулирующие уровни адропина и избыточный вес/ожирение: систематический обзор и метаанализ наблюдательных исследований». Hormones . 21 (1): 15– 22. doi :10.1007/s42000-021-00331-0. PMID 34897581. S2CID 245119139.
^ Брнич Д., Мартинович Д., Живкович П.М., Токич Д., Тадин Хаджина I, Русич Д. и др. (июнь 2020 г.). «Уровень адропина в сыворотке снижается у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника». Научные отчеты . 10 (1): 9264. Бибкод : 2020NatSR..10.9264B. дои : 10.1038/s41598-020-66254-9. ПМЦ 7283308 . ПМИД 32518265.
^ Gunraj RE, Yang C, Liu L, Larochelle J, Candelario-Jalil E (март 2023 г.). «Защитные роли адропина при неврологических заболеваниях». American Journal of Physiology. Cell Physiology . 324 (3): C674 – C678 . doi :10.1152/ajpcell.00318.2022. PMC 10027081 . PMID 36717106.
^ Баннерджи С., Гошал С., Жирарде К., ДеМарс К.М., Янг С., Нихофф М.Л. и др. (август 2021 г.). «Адропин коррелирует с невропатологией, связанной со старением, у людей и улучшает когнитивные функции у стареющих мышей». npj Aging and Mechanisms of Disease . 7 (1): 23. doi :10.1038/s41514-021-00076-5. PMC 8405681. PMID 34462439.
^ Aggarwal G, Morley JE, Vellas B, Nguyen AD, Butler AA (май 2023 г.). «Низкие концентрации циркулирующего адропина предсказывают повышенный риск снижения когнитивных способностей у пожилых людей, проживающих в обществе». GeroScience . 46 (1): 897– 911. doi : 10.1007/s11357-023-00824-3 . PMC 10828274 . PMID 37233882.
^ Yang C, Liu L, Lavayen BP, Larochelle J, Gunraj RE, Butler AA и др. (январь 2023 г.). «Терапевтические преимущества адропина у пожилых мышей после транзиторного ишемического инсульта посредством снижения повреждения гематоэнцефалического барьера». Stroke . 54 (1): 234– 244. doi :10.1161/STROKEAHA.122.039628. PMC 9780180 . PMID 36305313. S2CID 253184087.
^ Stein LM, Yosten GL, Samson WK (март 2016 г.). «Адропин действует в мозге, ингибируя питье воды: потенциальное взаимодействие с рецептором, связанным с сиротским G-белком, GPR19». American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology . 310 (6): R476 – R480 . doi :10.1152/ajpregu.00511.2015. PMC 4867374. PMID 26739651 .
^ Devine RN, Butler A, Chrivia J, Vagner J, Arnatt CK (июнь 2023 г.). «Исследование взаимодействий Adropin-Gpr19 и передачи сигнала». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 385 (S3): 430. doi : 10.1124/jpet.122.550630 . ISSN 0022-3565.
^ Stein LM, Yosten GL, Samson WK (март 2016 г.). «Адропин действует в мозге, ингибируя питье воды: потенциальное взаимодействие с рецептором, связанным с сиротским G-белком, GPR19». American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology . 310 (6): R476 – R480 . doi :10.1152/ajpregu.00511.2015. PMC 4867374. PMID 26739651 .
^ Gao S, McMillan RP, Zhu Q, Lopaschuk GD, Hulver MW, Butler AA (апрель 2015 г.). «Терапевтическое действие адропина на толерантность к глюкозе и использование субстрата у мышей с ожирением, вызванным диетой, с резистентностью к инсулину». Молекулярный метаболизм . 4 (4): 310–324 . doi :10.1016/j.molmet.2015.01.005. PMC 4354928. PMID 25830094 .
^ Ganesh Kumar K, Zhang J, Gao S, Rossi J, McGuinness OP, Halem HH и др. (июль 2012 г.). «Дефицит адропина связан с повышенным ожирением и резистентностью к инсулину». Obesity . 20 (7): 1394– 1402. doi :10.1038/oby.2012.31. PMC 3905465 . PMID 22318315.
^ "Исправление к: "Молодые женщины защищены от сосудистой резистентности к инсулину, вызванной принятием образа жизни, способствующего ожирению"". Эндокринология . 164 (4). 2023-02-11. doi :10.1210/endocr/bqad037. ISSN 1945-7170. PMC 10413422. PMID 36869675 .
^ Bozic J, Kumric M, Ticinovic Kurir T, Males I, Borovac JA, Martinovic D и др. (октябрь 2021 г.). «Роль адропина в кардиометаболических расстройствах: от патофизиологических механизмов до терапевтической цели». Biomedicines . 9 (10): 1407. doi : 10.3390/biomedicines9101407 . PMC 8533182 . PMID 34680524.
^ Altamimi TR, Gao S, Karwi QG, Fukushima A, Rawat S, Wagg CS и др. (сентябрь 2019 г.). «Адропин регулирует энергетический метаболизм сердца и улучшает сердечную функцию и эффективность». Метаболизм . 98 : 37–48 . doi :10.1016/j.metabol.2019.06.005. PMID 31202835.
^ Лю М., Ай Дж., Шуай З., Тан К., Ли З., Хуан И. (12 июля 2021 г.). «Адропин облегчает фиброз миокарда у крыс с диабетической кардиомиопатией: предварительное исследование». Frontiers in Cardiovascular Medicine . 8 : 688586. doi : 10.3389/fcvm.2021.688586 . PMC 8310998. PMID 34322528 .
^ Li H, Hu D, Chen G, Zheng D, Li S, Lin Y и др. (май 2021 г.). «Двойное лечение на основе адропина усиливает терапевтический потенциал мезенхимальных стволовых клеток при инфаркте миокарда у крыс». Cell Death & Disease . 12 (6): 505. doi :10.1038/s41419-021-03610-1. PMC 8131743 . PMID 34006853.
^ Банерджи С., Гошал С., Стивенс Дж. Р., МакКоммис КС., Гао С., Кастро-Сепульведа М. и др. (октябрь 2020 г.). «Экспрессия микропептида адропина в гепатоцитах регулирует реакцию печени на голодание и усиливается ограничением калорийности». Журнал биологической химии . 295 (40): 13753– 13768. doi : 10.1074/jbc.ra120.014381 . PMC 7535914. PMID 32727846 .
^ Трипати С., Маурья С., Сингх А. (июнь 2024 г.). «Адропин стимулирует функции яичек, модулируя окислительно-восстановительный гомеостаз у взрослых мышей». Эндокринные заболевания . doi :10.1007/s12020-024-03921-1. PMID 38878191.
^ Maurya S, Tripathi S, Arora T, Singh A (декабрь 2023 г.). «Адропин может регулировать образование желтого тела и его функцию в яичниках взрослых мышей». Hormones . 22 (4): 725– 739. doi :10.1007/s42000-023-00476-0. PMID 37597158. S2CID 261029605.
^ Maurya S, Tripathi S, Singh A (ноябрь 2023 г.). «Онтогенез адропина и его рецепторной экспрессии во время постнатального развития и его прогонадная роль в яичниках препубертальных мышей». Журнал стероидной биохимии и молекулярной биологии . 234 : 106404. doi : 10.1016/j.jsbmb.2023.106404 . PMID 37743028. S2CID 262133676.
^ Лян М., Дикель Н., Дьёрфи А.Х., Сафак Тюмердем Б., Ли Ю.Н., Ригау А.Р. и др. (март 2024 г.). «Ослабление активации фибробластов и фиброза адропином при системной склеродермии». Наука трансляционной медицины . 16 (740): eadd6570. doi : 10.1126/scitranslmed.add6570 . ПМИД 38536934.
Дальнейшее чтение
Рубан С., Сенгор К.А., Винодхини В.М., Кумар Дж.С. (июнь 2024 г.). «Адропин: важнейший регулятор сердечно-сосудистого здоровья и метаболического баланса». Metabolism Open : 100299. doi : 10.1016/j.metop.2024.100299. PMC 11263719 .