Relaxin-3-receptorn, RXFP3, är en modulator av åldrande-relaterade sjukdomar

Abstrakt:Underåldrandeprocessvår kropp blir sämre rustad att hanteracellulärpåfrestning, vilket resulterar i enökning av oreparerade skador. Detta orsakar olika grader av nedsattfunktionalitet och enökad risk för dödlighet. En avmest effektiva anti-aging strategierinnebär ingripanden somkombinera samtidigt neurometaboliskt stödmedförstärkt DNAskadeskydd/reparera. Det verkar därför klokt att utvecklaterapeutiska strategierdet måletdetta kombinatoriska tillvägagångssätt. Studier har visat att ADP-ribosyleringsfaktorn (ARF) GTPasaktiverande protein GIT2 (GIT2) fungerar som ett keystone-protein iåldrandeprocess. GIT2 kan styrabådeDNA-reparationochglukosmetabolism. Genomin vivosamregleringsanalyser konstaterades attGIT2 bildar en nära samuttrycksbaserad relation med relaxin-3-receptorn (RXFP3). CellulärRXFP3-uttryck påverkas direkt avDNA-skadaochoxidativ stress. Överuttryck ellerstimulering av denna receptor, genom dess endogena ligand relaxin 3 (RLN3), kan reglera DNA-skadansvars- och reparationsprocesser. Intressant nog är RLN3 en insulinliknande peptid och det har visatskontrollera multipel sjukdomprocesser kopplade tillåldrande mekanismer, e.g., ångest, depression, minnedysfunktion, aptit,ochanti-apoptotiska mekanismer. Här diskuterar vi de molekylära mekanismernabakom de olika rollerna för RXFP3/RLN3-signalering i åldrande och åldersrelaterade störningar.

Nyckelord:relaxin-familjens peptidreceptor 3;åldrande; G-proteinkopplade receptorer; DNA; skada;GIT2

Klicka här för att få Cistanche Anti-Aging-produkter till salu

1. Introduktion

Åldrande är utan tvekan en av de mest komplexa molekylärbiologiska processerna. Majoreneukaryota organismer genomgår åldringsprocessen som progressiva nivåer av cellulära ochvävnadsskador ackumuleras under organismens livstid. Även om det är förvirrande komplext,åldrande kan dekonstrueras som en molekylärbiologisk process för att avslöja en kärnserie avfunktioner som representerar en konsekvent signatur som lämpar sig för potentiella generiska ämnenapeutiska ingrepp. För detta ändamål har betydande forskning föreslagit att genominriktning på dessa viktiga signaturfunktioner en medgerbar förmåga att kontrollera åldringsprocessen kanvara konstruerad. Här diskuterar vi hur ett sådant nytt mål nyligen kan ha identifierats.

1.1. Åldrande och åldranderelaterade störningar

Ökningen av världens äldre befolkning har orsakat en ökad prevalensav åldringsrelaterade kroniska sjukdomstillstånd, såsom neurodegenerativa störningar (t.ex.Alzheimers sjukdom (AD)), hjärt-kärlsjukdom, artrit, kronisk njursjukdom ochTyp II diabetes mellitus (T2DM) [1]. Åldrande är en nedbrytande neurometabolisk processpåverkar varje organ, och det driver utvecklingen av en mängd sjukdomar. Åldrande ären komplex multifaktoriell process och även om vissa bidragande faktorer kan vara unikaför varje individ finns det många gemensamma etiologiska faktorer över populationer [1,2]. Åldrande kännetecknas av ackumulering av molekylär skada, vilket orsakar progressiv förlust av enorganismens optimala funktion, vilket så småningom leder till systemisk dysfunktion och död [1,3].

Åldrande och många åldranderelaterade störningar involverar störd energibalans [3]. Regulering av glukosmetabolism, via det kanoniska insulinotropa systemet, har visatsatt vara en avgörande regulator av åldrandehastigheten [4]. Ändringen av energistyrande ellerganeller och en betydande minskning av glukosupptaget är ett tecken på metabolisk dysfunktion.I tider av stress eller tillfällig utarmning av glukostillförsel, cellulär energimetabolismkommer reflexmässigt att skifta från glukos till fett- eller proteinmetabolism för att garantera energiproduktion. Denna metabola förändring kan orsaka oxidativ stress [5], som katabolismen av dessaalternativa energikällor är mindre energieffektiva och ger lägre ATP. Harman friradikal/oxidativ stressteori föreskriver att fysiologiskt järn och andra metaller ikroppen orsaka reaktiva syrearter (ROS) ackumulering i celler, som en biprodukt av normalaredoxreaktioner. ROS är i huvudsak biprodukter av en mängd olika vägar som är involveradei aerob metabolism. Ansamlingen av oxidativ stress utgör en av de mestrealistiska hypoteser om åldrande och neurodegenerativa störningar [1]. Denna oxidativa stress itur kan orsaka DNA-skador, i form av dubbelsträngsbrott (DSB). Medan DNAskadereparationsprocess (DDR) fungerar för att reparera dessa DSB:er, det är väl etablerat attmed åldern försämras DDR och kan inte längre utföra denna funktion optimalt. Detta ledertill induktion av mutationer och/eller kromosomavvikelser, vilket i sin tur kan orsakacelldöd och, i extrema fall, cancer och neurodegenerativa störningar [2]. Med åldrandedet finns en minskad förmåga att klara av cellulära påfrestningar, vilket gör att kroppen blir merbenägen för en mängd olika patologier [6]. Det centrala nervsystemet (CNS) omfattarav postmitotisk vävnad, är djupt påverkad av DDR-brister. DDR-dysfunktion imogna neurala vävnader är kopplade till både för tidigt åldrande och neurodegenerativa störningar,som AD [7]. 

Åldrande som en naturlig patologisk process utvecklas långsamt och koordineras avinteraktion mellan flera signalsystem över flera somatiska vävnader. Denna komplexitetgör det till en svår process att terapeutiskt rikta in sig på. Chadwick et al. [2] visatatt sådana komplexa system har en viss grad av organisation, med vissa proteinerhar en större reglerande nätverksfunktion än andra. Dessa är de så kallade"keystones" (alternativt kallade "hubbar"). Att rikta in sig på dessa proteiner underlättar regleringendessa komplexa störningar, i motsats till att kontrollera processen vid varje molekylär punkt. Ettsådan nyckelsten som nyligen identifierats är GIT2 (G-proteinkopplat receptorkinas som interagerartranskript 2), ett ADP-ribosyleringsfaktor GTPas-aktiverande protein (Arf-GAP) och en klassEtt G-proteinkopplad receptor (GPCR) interagerande protein [2,8,9]. GIT2 identifierades som enviktigt protein kopplat till flera aspekter av åldringsprocessen, genom latent semantikindexering (LSI). Eftersom GIT2 är en potentiellt viktig slutsten i åldrande, kan det representeraett avgörande terapeutiskt mål. Kanoniska terapeutiska mål är emellertid receptorer, jonkanaler, kinaser och fosfataser, varför GIT2, som är ett ställningsprotein, interepresenterar ett effektivt läkemedelsbart mål [10]. Det visades nyligen att dessutomför att reglera intermediära cellmetabolismhändelser såsom kalciummobilisering, kan GPCRreglerar också effektivt uttrycksprofilerna för flera signalproteiner via långsammaresignalmodaliteter utanför de traditionella G-proteinberoende funktionerna [11]. Dettaföreslår att GPCR kan användas för att reglera uttrycket av specifika signalproteiner,att förbättra terapeutisk aktivitet [1,9]. GPCR är också intressanta läkemedelskandidater pgaderas höga mångfald, målbarhet och engagemang i nästan varje fysiologisk process.Vår pågående forskning har också visat att dessa receptorers signalfunktionerär mycket mer nyanserade än tidigare konceptualiserade [2,10]. Denna signaleringskomplexitetunderlättar skapandet av nya, signalselektiva GPCR-terapier. Tidigare forskning,använda GIT2 knock-out (KO) möss för att undersöka uttrycksförhållanden i sammanhangetav metaboliskt åldrande, identifierade en konsekvent nedreglerad GPCR, relaxin-familjenpeptidreceptor 3 (RXFP3), i CNS, bukspottkörteln och levern [10]. Denna förening, alltsåföreslår kanske att GIT2 kan fungera som en ny åldringsspecifik signaladapter förRXFP3-receptor.

1.2. Relaxin-familjens peptidreceptor 3

RXFP3, tidigare känd som GPCR135, gjordes avföräldralös genom identifieringenav dess endogena ligandrelaxin-3 (RLN3), även känd som insulinliknande peptid 7 (INSL7).Denna klass A rhodopsin-liknande receptor, tillsammans med dess relaxinpeptidfamilj och derasreceptorer, är en gren av insulinsuperfamiljen, som består av insulin och insulinliknandetillväxtfaktor 1 och 2 (IGF1 och -2) [12]. Denna receptor, som ursprungligen hette SALPR(somatostatin- och angiotensinliknande peptidreceptor [13]), uttrycks främst iCNS [14–16]. Det finns för närvarande fyra medlemmar i relaxin-familjen av GPCR, dvs RXFP1-4. I motsats till RXFP1 och RXFP2, RXFP3 och dess närbesläktade familjemedlem RXFP4par till G i, vilket orsakar hämning av cAMP-produktion genom en kikhosta-toxinkänsligmekanism [12]. RXFP3 och RXFP4, liknar också varandra till sin struktur, där bådaär klassiska typ I-peptidreceptorer med korta amino (N)-terminala domäner, och bådaär evolutionärt relaterade till somatostatin- och angiotensinreceptorer. Dessutom harendogena ligander för dessa två receptorer är RLN3 och insulinliknande peptid 5 (INSL5),respektive, som båda spelar en roll i neuroendokrin signalering [17]. 

Medan RXFP3 har klassificerats som en klass A rhodopsin-liknande receptor, verkar det som om detär inte i sin helhet en kanonisk rhodopsin-liknande GPCR. Som specificerat av skåpbilGastel et al. [10], RXFP3 innehåller inte en typisk transmembrandomän 3 (TM3) aspartat-argininTyrosin 'DRY'-motiv men har istället ett treonin-arginin-tyrosin 'TRY'-motiv. Dettanaturlig variation av detta klassiska GPCR-aktiveringsmotiv kan visa förändrad aktiveringtillståndskinetik, med en förhöjd nivå av ligandoberoende konstitutiv aktivitet.Dessutom har det mycket konserverade ExxxD-motivet, som är avgörande för RLN3-bindning, varitidentifieras vid den andra transmembrandomänen på den extracellulära sidan [18]. 

Relaxinpeptiderna är små (cirka 60 aminosyror långa) och liknandeinsulin, delar en gemensam tvådomänstruktur med en - och a -kedja i sin mognaformulär [12]. De -kedjan verkar vara viktig för receptor-ligandbindningsaffinitet, medande -kedjan av RLN3 är huvudsakligen ansvarig för bindningen och aktiveringen av RXFP3 [19]. RLN3är den senast identifierade relaxinfamiljens peptid, med närvaron av egenskapenRxxxRxxI/V relaxinbindande motiv som finns i -kedja av alla relaxinpeptider; dockåterstoden av sekvensen uppvisar låg homologi med andra peptider från relaxinfamiljen. RLN3är den enda medlemmen av relaxinfamiljen med en sekvens bevarad över arter [20,21], och denna neuropeptid tros vara familjens förfäders peptid [20,22]. DeRLN3/RXFP3-systemet visar starka indikationer på sam-evolution av ligand-receptor, därnästan alla aminosyror har varit föremål för renande selektion för båda generna och visar ennästan perfekt parallell i både däggdjur och teleostar [23], både i struktur och funktion [20,23]. Teleosts har två rln3-paraloger (rln3a och b) och flera gener av rxfp3-typ, som ärinte alla ortologa för däggdjurs RXFP3 [23]. Det har dock visat sig att intracellulärslingor 1 och 3 är viktiga när det gäller urval, vilket indikerar att en stor del av urvaletför dessa GPCR gäller nedströms receptorsignalering och inte bara selektion för ligandbindande [23]. 

Ytterligare undersökning av funktionerna hos denna receptor har avslöjat att RXFP3 kanspelar en avgörande roll vid flera åldranderelaterade störningar, eftersom ett samband har funnits till flerakännetecken för åldrande, såsom oxidativ stress och DNA-skada respons [24], Liknandeden åldrande slutstenen GIT2 [6,7]. Dessutom har forskning från andra grupper belyst möjligaroller för RXFP3 i stressreaktioner [25], ångest [26], Understöd [26,27], matning [15,28–30], upphetsning [28], och alkoholberoende [31]. Med tanke på uppsjön av möjliga fysiologiska aktiviteterav RXFP3 kommer vi härnäst att bedöma hur RXFP3-funktionalitet kan korsas med flera av deklassiska kännetecken processer involverade i åldringsprocessen (Figur1)

Figur 1.Den mänskliga RXFP3-receptorn skär funktionellt med flera kännetecken för åldrande. DeRXFP3-receptorn har visat sig av flera forskare vara associerad vid molekylär signaleringnivå, till aktiviteter som utgör många av de klassiska kännetecknen för åldrande. Genom att göra så RXFP3representerar potentiellt, i samband med dess synergistiska förhållande med GIT2-signaladaptern,ett nytt terapeutiskt mål på systemnivå för det flerdimensionella förbudet av det patologiskaåldrandeprocess.

2. Skärningspunkten mellan RXFP3-signalering och åldrandets kännetecken

Medan åldringsprocessen är ett komplext nätverk av biologiska processer som är unika för allaindividuella, det finns olika vanliga molekylära komponenter i åldringsprocessen. Dessakomponenter, eller så kallade "kännetecken för åldrande", manifesteras under normalt hälsosamt åldrande,påskynda patologiskt åldrande när det förvärras och fördröja normalt åldrande när det lindras [32]. López-Otín et al. [32] beskrev nio sådana kännetecken som bidrar till åldringsprocessen:(1) genomisk instabilitet; (2) telomernötning; (3) epigenetiska förändringar; (4) förlust av proteostasis; (5) avreglerad näringsavkänning; (6) mitokondriell dysfunktion; (7) cellulär senescens;(8) stamcellsutmattning; och (9) förändrad intercellulär kommunikation. På grund av överlappningenoch samtidig förekomst av dessa förändringar i åldrandet är det svårt att uppskattavarje känneteckens relativa bidrag. I följande avsnitt, medverkan avRXFP3/RLN3 signalsystem i flera processer som underbygger flera kännetecken föråldrande kommer att beskrivas.

2.1. Metabolisk och mitokondriell dysfunktion

Metaboliskt syndrom (MetS), som främst observeras hos sen medelålders och äldrevuxna, kännetecknas av insulinresistens och leder till stora försämringar inklusive fettlipogenes, defekt glykogensyntes och glukosupptag i skelettmuskulaturen. Dysfunction av fettvävnad orsakad av MetS är allmänt erkänt som ett betydande kännetecken föråldrandeprocessen [33]. Medan många äldre individer verkar behålla en frisk kroppmassindex (BMI), de är fortfarande benägna att få bukfetma, vilket ökar deras sannolikhet förutveckla MetS [34,35]. Dessutom åldringsrelaterade förändringar i metabola vägar ochkroppsfett distribution verkar vara de aktiva deltagarna i en ond cirkel som är en möjligaccelererande faktor i åldrandeprocessen, såväl som för uppkomsten av många sjukdomar [36]. För cellulära metaboliska vägar är glukos den mest använda källan till cellulär energioch produceras vanligtvis av intagna kolhydrater i kosten, men det kan också skapasinuti kroppen själv genom glukoneogenes. Glykolys är den primära mekanismen för energigenerering i en mängd olika celler och vävnader [37]. Denna mitokondriella process slutligensyftar till att generera, från glukosmetabolism, adenosintrifosfat (ATP) och reduceratnikotinamidadenindinukleotid (NAD). Men tillsammans med denna positiva effekt avmitokondriell energi, dessa organeller är också den primära källan till ROS, som harvarit inblandad i en av de bäst karakteriserade teorierna om åldrande, dvs oxidativ stressteori [38,39]. ROS kan orsaka skada genom att irreparabelt påverka strukturen hos mångamolekyler i kroppen som är potenta kontroller av naturligt åldrande, t.ex. de telomera regionernaav DNA [39]. 

Det har visat sig att även måttliga nivåer av metabolisk dysfunktion kan utöva djupgåendeeffekter på CNS-vävnader [3,40,41]. Detta beror sannolikt på olika faktorer, dvs hög energikrav i CNS, kombinerat med en hög känslighet hos postmitotiska neuronala vävnadertill metabolisk stress [6,42]. Ett av nyckelorganen som ansvarar för att upprätthålla en effektivinteraktion mellan neurologisk aktivitet och energibalans är hypotalamus. Dettaliten men vital del av hjärnan är involverad i åldrandeprocessen, eftersom den koordinerar bådaperifera och centrala funktioner förknippade med neuroendokrin funktionalitet, genomaxeln hypotalamus-hypofys-binjure (HPA) [43]. RXFP3/RLN3-systemet är mycket brauttrycks i olika regioner involverade i HPA-axeln, såsom den paraventrikulära kärnan,indikerar involvering i metabol kontroll [15,44–46]. Administrering av kortikotropinfrisättandefaktor (CRF) har visat sig resultera i aktivering av RLN3-innehållandeneuroner i nucleus incertus, vilket ytterligare stöder dess funktionella roll i HPA-axeln [47]. DeAdder et al. [48] visade att glukosberövade hjärnskivor ökadecelldöd och skador, medan behandling med RLN3 återförde dessa nivåer till baslinjen.Dessutom, blockering av receptorn med RXFP3-antagonisten, eliminerade B1-22R effektenav RLN3-behandling. Dessutom eliminerades delvis tillsatsen av L-NIL, en NOSII-hämmareRLN3-behandlingseffekten. Detta indikerar involveringen av NO-syntas i skyddetfunktion av RLN3/RXFP3-systemet vid glukosbrist [48].

På senare år har det blivit uppenbart att mitokondriell dysfunktion kan vara en av demde centrala faktorerna som tillåter metabola förändringar att påverka åldringsprocessen [49,50]. FörRXFP3 signalsystem, det är intressant att notera att den identifierade åldrande keystone faktorGIT2 har också visat sig vara en potent regulator av mitokondriell funktionalitet [10,51,52]. Med tanke på dessa uppgifter är det inte förvånande att naturliga skyddsmekanismer, t.ex. i tider avoxidativ stress såsom vid ischemisk stroke, som inkluderar mitokondrie och andningstödet kan påverkas av relaxin (relaxin-2 (RLN2) och RLN3) peptider [53]. GIT2 haräven visat sig vara känslig för ischemiska händelser i flera vävnader [54]. Alltså singelnukleotidpolymorfismanalys av stora patientkohorter identifierade GIT2 som en markör somger känslighet för tidig hjärtinfarkt med hjärtinfarkt), hypertoni eller kronisknjursjukdom.

2.2. Oxidativ stress

Oxidativ stress hänvisar till en obalans mellan genereringen av ROS och antioxidanter, till förmån för ROS, vilket leder till störningar av redoxsignalering och kontroll och så småningommolekylär oxidativ attack [55]. ROS omfattar instabila syreradikaler (t.ex. superoxidradikaler och icke-radikala molekyler såsom väteperoxid) som i måttliga koncentrationer, har viktiga intracellulära signalfunktioner, t.ex. för kontroll av nervöverföring och immunreglerande processer. Dessutom låga nivåer av oxidativ stressav ROS verkar till och med vara fördelaktigt för organismer. Bland andra Doonan et al. demonstreradeatt det verkligen kan förlänga livslängden i jäst ochC. elegans[56,57], demonstrerarROS roll för att utlösa cellproliferation och överlevnad som svar på normal stresstillstånd och fysiologiska signaler [57]. Oxidativ exponering av celler sker naturligt somROS produceras kontinuerligt under normal aerob metabolism via elektrontransportenkedja i mitokondrier, som inte bara är en källa till ATP, utan även ROS [58]. Dock,ROS produceras inte på ett oreglerat sätt, med hastigheter för ROS-produktion vanligtvisär extremt låg (~0.1 nM H2O2 bildas min−1 mg−1 mitokondrieprotein, ~0,01 procentav ämnesomsättningen) [56]. Ändå kan ROS-nivåer öka i skadade eller åldrade mitokondriersom orsakar ackumulering av ROS bortom fysiologiska nivåer [56]. När derasproduktionen överväldigar kapaciteten hos antioxidantsystem, kan de orsaka oåterkalleligamolekylär skada på makromolekyler (t.ex. lipider, proteiner och nukleinsyror) och ackumuleradecellavbrott, som påverkar flera cellulära funktioner, som över tid är associerademed cellulär senescens och åldrande [6,58]. 

Van Gastel et al. [24] identifierade superoxiddismutas 1 (SOD1), sirtuin 1 (SIRT1),Ras GTPas-aktiverande och peroxiredoxin 6 (PRDX6) bland proteinerna funktionelltinteragerar med RXFP3, vilket indikerar en roll i oxidativ stress känslighet. Förlust av PRDX6uttryck har tidigare observerats i åldrande celler och visades öka ROSproduktion [59]. Dessutom resulterade ett lätt överuttryck av RXFP3 i en ökninguttryck av PRDX6, vilket indikerar en synergistisk roll i svaret på åldrande och oxidativpåfrestning [24]. I likhet med PRDX6 är SOD1 också uppreglerad med RXFP3-överuttryck [24]. Borttagning av SOD1 i jäst- och musmodeller leder till ökad oxidativ stress och DNAskada. Förhöjda oxidativa stressfaktorer, såsom väteperoxid, reglerar kärnkraftenlokalisering av SOD1. Denna process är förknippad med Ataxi-Telangiectasia-muterade(ATM)/mec1 serin/treoninproteinkinas (Mec1) reglering av genuttryck tillförhindra oxidativ stress-relaterad DNA-skada [60]. I likhet med SOD1, SIRT1/FoxOaxeln är viktig för regleringen av svaret på metabolisk och oxidativ stressgenom överuttryck av antioxidanter [61]. Nya bevis har också visatatt relaxin-3, som verkar via RXFP3, har förmågan att dämpa oxidativ skadainducerad av glukosbrist i odlade hjärnskivor, genom manipulering avkväveoxidgenereringssystem [48]. Specificiteten för denna effekt av relaxin-3 vid RXFP3visades genom selektiv hämning genom verkan av RXFP3-antagonisten,B1-22R [48]. Sammantaget verkar det som att RXFP3-associerade signalkomplex (oftakallas receptor som [10,24]) skulle kunna fungera som en sensor för oxidativ stress och regleradet cellulära svaret på det.

2.3. DNA-skada

Aminosyrasekvensen för RXFP3 visar flera fosforyleringsställen för kinaserinvolverad i DDR (dvs. ATM/PRKDC vid serin 269 och 360:https://sinsite4.mit.edu/, åtkoms den 12 april 2022). Detta kan förklara dess koppling till GIT2 i åldrande ochneurodegeneration. Som diskuterats är DNA-skador ett av kännetecknen för åldrandetbearbeta [32]. Det har visat sig att många avancerade åldrande störningar är kopplade tillmutationer i DDR-proteiner, t.ex. inträffar en mutation i ATM som orsakar Ataxi-Telangiectasia(PÅ) [62]. ATM spelar en central roll i upprätthållandet av genomets stabilitet och fosforylaterproteiner involverade i den kanoniska DDR-processen. Fosforyleringen företrädesvissker på serin (S) eller treonin (T) rester som föregås av glutamin (Q), den s.k.SQ/TQ-motiv [63]. Detta krävs för normal DNA-skada reparation [63]. Intressant,vissa forskare har visat att ATM-proteinkinas är en sensor för ROS hos människorceller, drar slutsatsen att ATM kan aktiveras direkt genom oxidation [64]. RXFP3 innehåller tvåSQ-motiv, vilket starkt antyder den potentiella involveringen av RXFP3 som en sensor föroxidativ stress, vilket leder till åldrande. RXFP3 innehåller också ett fosforyleringsställe för PRKDC.PRKDC binder till SxQ-motiv, som i fallet med RXFP3 x är ett leucin (L), som finns ireceptorsekvens i extracellulär loop 2. I klassiska klass A GPCR är dessa ATM och PRKDCplatser skulle vara belägna i den intracellulära domänen, medan de i RXFP3 är belägna ide extracellulära slingorna. Det är dock högst troligt att i det här fallet är sajterna fortfarande tillgängligatill intracellulär ATM/PRKDC. Nyligen har det antagits att GPCR kan vara detinförs ut och in i intracellulära membran såsom kärnan, endoplasmatiskt retikulum,eller mitokondrier [65–67]. Detta skulle innebära att de extracellulära slingorna är åtkomliga avintracellulär ATM/PRKDC. Dessutom har det också visat sig genom yttillgänglighettopologiska förutsägelser att dessa tre platser sannolikt är tillgängliga för lösliga hydrofilafaktorer. Det har också visats att majoriteten av GPCRs hålls i intracellulärtvesiklar som en receptorreserv för plasmamembranåtervinning [68], och TRY-motivet troligtökar mängden intracellulära kvarhållna receptorer [69].

Förutom fosforyleringsställena för ATM och PRKDC fann man att aktiveringav RXFP3, genom sin endogena ligand RLN3, ökade PRKDC-fosforyleringensamtidigt som det resulterar i en minskning av histon H2AX (H2AX) och bröstcancer typ 1-känslighetprotein (BRCA1) fosforylering [24]. H2AX-fosforylering är en av de förstamolekylära indikatorer på DNA-skador som sedan kan repareras genom aktiviteten avBRCA1. Samimmunoutfällning, med användning av selektiv affinitetsrening av en N-terminalthemagglutininmärkt RXFP3, indikerade också interaktionen mellan RXFP3 och aktiverad PRKDC,belyser betydelsen av RXFP3 för reparation av DNA-skador genom PRKDC [24].

2.4. Epigenetiska förändringar

Epigenetiska förändringar av nukleinsyror är en del av den normala cellulära signaleringenlandskap. Förändringar av mönster av epigenetiska profiler under åldringsprocessen är potentiellten av nyckelfaktorerna för att kontrollera individuella hälsosamma åldrandebanor [70–72]. Som åldrandeär kopplat till förändrade epigenetiska mekanismer för genreglering, såsom DNA-metylering,histonmodifiering och kromatinremodellering och icke-kodande RNA, den potentiella terapeutiskakontroll av dessa mekanismer är en potentiellt effektiv strategi för att hindragenerering av patologiska åldrande fenotyper. Det har visat sig att metyleringsstatusen förRXFP3 kan associeras med åldringsrelaterade förändringar i flera cancerformer, inklusive endometrialoch cervikala maligniteter [73–75]. Förändringar i metyleringsstatusen har också visatsför flera andra receptorer med avseende på dessa specifika cancerformer, t.ex. orexin-2 receptor [76], CXC kemokinreceptor typ 4 [77], och P2X-purinoceptorn 7 [78]. Det är intressant attnotera dock att med avseende på RXFP3:s roll i åldringsprocessen, Huang et al. [79] identifierade koordinerade förändringar i RXFP3 epigenetisk reglering tillsammans med CIDEA (celldödaktivator CIDEA), som också har varit inblandad i metabolisk pro-aging molekylär signaleringaktiviteter [80].

2.5. Näringsavkänning

Den komplexa och invecklade åldringsprocessen är implicit förknippad med glukometabolensystemet. Faktum är att många av de första åldrandereglerande gener som upptäckts i arter som t.exC. elegansvar nästan alla associerade med det insulinotropa systemet [81,82]. Med tanke på detta är det också intressantatt notera att den metaboliska grunden för nästan alla sjukdomar nu är uppenbar, vilket visarvikten av terapeutisk intervention i dessa system [83–92]. Från ett ingripandesynpunkt, enkla livsstilsförändringar har senare visat att kaloribegränsning(CR) kan vara effektivt för att kontrollera det glukometaboliska systemet för att dämpa incidensenoch omfattningen av åldringsrelaterad sjukdom [93–99]. Således är det tydligt att förmågan hos celler ochvävnader för att känna av bränslekällor för energimetabolism är avgörande för upprätthållandet av homeostasöver hela livet [100]. Huvudkomponenterna i signalvägar som är känsliga för förändringar iTillgänglighet av näringsämnen inkluderar insulin, TOR (mål för rapamycin), AMPK (50 -AMP-aktiveradproteinkinas), och receptorsystemet för sötsmak [86,101,102]. Försämringar av denna signaleringvägar kan utlösa olika metabola störningar. Således störd funktion av AMPKkan minska stressresistenskapaciteten hos celler samt framkalla utvecklingen avinsulinresistens [103,104]. Aktivering eller undertryckande av metaboliska sensorer kan ökalivslängd i olika organismer och förbättra åldringsrelaterade indikatorer hos människor [105–107].

Medan en betydande mängd näringsavkänning styrs av faktorer direktkopplat till det insulinotropa systemet finns det flera andra system (inklusive GPCR)som också reglerar funktionaliteten hos detta livslängdsreglerande paradigm. I detta ljus är detintressant att notera att RLN3 är en insulinliknande peptid som också har visat sig vara enkontroll av näringsavkänning och katabolisk metabolism [108–110]. Demonstrerar ytterligarenyans av positioneringen av RXFP3-systemet, har det också visat sig att regleringenav födointag är också associerat med psykosociala förändringar, vilket tyder på att RXFP3 kanfungera som en koppling mellan generiska stressreaktioner och cellulära skyddsmekanismer tillbekämpa de skadliga effekterna av näringsbrist [29]. För att ytterligare undersöka detta, detskulle vara intressant att undersöka ett sådant förslag genom implementeringen av RXFP3antagonistintroduktion eller vävnadsselektiv RXFP3-uttrycksdämpning eller tystnad medkort hårnåls-RNA eller CRISPR/Cas9 tillvägagångssätt.

2.6. Cell Åldrande

Åldranderelaterade sjukdomar orsakas av den progressiva försämringen av integriteten hoskommunikationssystem inom och mellan organ. Denna process är förknippad med en minskadeffektivitet hos receptorsignalsystem och en ökande oförmåga att hantera stress,leder till apoptos och cellulär senescens [111–113]. Cellulär senescens är en naturlig processunder embryonal utveckling men på senare tid har det visat sig vara inblandat iutvecklingen av åldranderelaterade störningar och anses nu vara en av de störstaåldrandes kännetecken. Framsteg i den molekylära förståelsen av GPCR-signaleringskomplexitethar utökat sin terapeutiska kapacitet enormt [114–118]. Alltså framväxande dataföreslår nu involvering av GPCR och deras fysiskt associerande adapterproteiner iutvecklingen av cellulär senescens [119–121]. Med den bevisade effekten av terapeutiskGPCR-inriktning är det rimligt att nu betrakta GPCR som potentiella plattformar för kontrollcellulär senescens och åldranderelaterade störningar. RXFP3 har funktionellt förknippats medåldrandeprocessen i flera studier. Nyligen har Anckaerts et al. [122] visat detinterventioner som inducerade för tidigt hjärnans åldrande och åldrande (utan överdriven cellförlust)i samband med AD resulterade i signifikanta minskningar i både RXFP3- och GIT2-uttrycki retrosplenial cortex. Åldrande cellulära program, särskilt i åldrande sammanhang, ärofta inducerad av överbelastning av celler med oxidativ stress. Flera studier har länkatdenna skadliga process till den betydande förändringen av RXFP3-uttrycksnivåer [24,123] ocksåsom ROS-reglerande faktor PRDX6 [24,124]. PRDX6 har senare visat sig vara enavgörande integratör av åldrandeassocierade cellulära åldrandeprogram [59]. 

2.7. Proteostas/fibros

Att upprätthålla cellulär proteinhomeostas, eller proteostas, kräver det välkoordineradekontroll av proteinsyntes, veckning, konformationell integritet och slutligen nedbrytning. Proteostasaktiviteter samordnar dessa olika processer över allas livslängdorganismer [125]. Det proteolytiska regulatoriska nätverket säkerställer att cellerna har proteinernade behöver samtidigt som de minimerar felveckning eller aggregeringshändelser som är känneteckenav åldringsassocierade proteinopatier, såsom Alzheimers, Parkinsons och Huntingtonssjukdom [126–130]. Det är nu klart att cellernas förmåga att upprätthålla proteostas genomgåren nedgång under åldrandet, vilket gör organismen mottaglig för dessa patologier. Ettav de vanligaste patologiska följderna av förändrad proteostas är dysfunktionen avbasalkomplex (ett extracellulärt matrisnätverk av glykoproteiner och proteoglykaner)som kan orsaka fibros i flera vävnader under hela livslängden [41]. Med tanke på vår tidigarevisat bevis på den potentiella anti-aging-aktiviteten hos RXFP3 [24], det ärinte förvånande att komponenter i RXFP3/RLN3-systemet har visat sig haantifibrotisk aktivitet. Till exempel, Hossain et al. [131] visade att RLN3, ehuru handlandevia RXFP1-receptorn, kan minska kollagenuttrycket i en murin kardiomyopatimodell. Det har också visats att RLN3-behandling av hjärtfibroblaster hämmade ROSoch inflammasommedierad kollagensyntes under höga glukosförhållanden [132]. Iutöver detta, i samband med odlade hjärtfibroblaster, exponering av dessa celler förhyperglykemiska tillstånd (som predisponerar för fibros) orsakar en höjning av mRNA-nivåernaav RXFP3 [133]. Baserat på dessa data är det tydligt att RLN3/RXFP3-signalering kan representera enny terapeutisk väg för diabetisk kardiomyopati [133]. 

Fråga för mer:

E-post:wallence.suen@wecistanche.com whatsapp: plus 86 15292862950