Молекулярные функции церулоплазмина при патологии метаболических заболеваний. Часть 2.

Железо очень важно для различных функций организма, включая синтез ДНК, экспрессию генов и синтез гемоглобина и различных ферментов. Все большее число исследований показывает, что нарушение метаболизма железа приводит к резистентности к инсулину и ожирению.57,58

Существует неразрывная связь между экспрессией генов и памятью. Исследования показали, что наши гены могут влиять на наш интеллект и память. Кроме того, наше поведение и образ жизни также могут влиять на экспрессию генов, тем самым влияя на нашу способность памяти.

Во-первых, гены являются основой человеческого интеллекта и памяти. Исследования показали, что некоторые гены влияют на формирование, хранение и извлечение памяти. Например, некоторые гены кодируют белки, которые помогают нервным клеткам соединяться и хранить информацию. Другие гены влияют на синаптическую пластичность, то есть способность нейронных цепей изменяться. Уровень экспрессии и вариации этих генов напрямую влияют на наш интеллект и память.

Во-вторых, наше поведение и образ жизни также могут влиять на экспрессию генов и влиять на наш интеллект и память. Например, привычки образа жизни, такие как физические упражнения, диета и сон, могут влиять на экспрессию генов. Физические упражнения могут не только улучшить физическое здоровье, но и улучшить когнитивные способности. Такие ингредиенты, как антиоксиданты, витамины и минералы в рационе, могут способствовать здоровью мозга, тем самым улучшая память. Достаточный сон может помочь мозгу очистить мусор и сохранить здоровье.

Кроме того, психическое состояние также может влиять на память. Исследования показали, что негативные психические состояния, такие как стресс, депрессия и тревога, могут повредить функцию мозга, тем самым влияя на память. Таким образом, контроль эмоций и поддержание позитивного настроя являются ключом к развитию памяти и интеллекта.

Подводя итог, можно сказать, что наши гены, образ жизни и психическое состояние могут влиять на наш интеллект и способности памяти. Позитивный образ жизни и менталитет, а также научное управление генами могут помочь нам улучшить память и интеллект. Это показывает, что нам необходимо улучшить нашу память, а Cistanche Deserticola может значительно улучшить память, поскольку обладает антиоксидантным, противовоспалительным и омолаживающим действием, что может помочь уменьшить окислительные и воспалительные реакции в мозге, тем самым защищая здоровье мозга. нервная система. Кроме того, Cistanche Deserticola может также способствовать росту и восстановлению нервных клеток, тем самым улучшая связь и функцию нейронных сетей. Эти эффекты могут помочь улучшить память, способность к обучению и скорость мышления, а также предотвратить возникновение когнитивной дисфункции и нейродегенеративных заболеваний.

Нажмите, чтобы узнать, как улучшить работу мозга

В рационе Fe преобладает Fe3+, который восстанавливается до Fe2+ цитохромом B двенадцатиперстной кишки (DcytB) на верхней мембране эпителиальных клеток кишечника и затем транспортируется переносчиком двухвалентных металлов-1 (DMT1) через эпителиальные клетки кишечника и через TF в печень через кровоток в воротной вене.59,60

После поступления в печень Fe используется для синтеза Fe-содержащих белков, а оставшаяся часть окисляется.61 Как оксидаза железа, CP играет важную роль в регуляции баланса Fe in vivo.

Трансмембранный транспорт Fe in vivo требует специфического белка-переносчика — ферропортина (Fpn). Система CP-ферропортин является основным путем вывода внутриклеточного Fe.62 Хотя многие белки участвуют в абсорбции Fe, единственной подтвержденной системой вывода Fe в клетке является система CP-Fpn.63 CP в плазме окисляет Fe{{4 }} toFe3+, который может связываться с Fpn и затем транспортировать его в клетки-мишени.

После эндоцитоза Fe метаболизируется или сохраняется.62 Печень является первым органом, который получает Fe из кишечника, а также важным органом-мишенью для токсичности Fe. Окрашивание Fe у больных раком печени показывает, что избыточное количество Fe откладывается в неопухолевых тканях,64 а экспрессия CP в неопухолевых тканях значительно выше, чем в опухолевых тканях.

Отложение железа происходит в 60–95% клеток эпителиальной паренхимы печени. Гистология показывает, что отложение Fe уменьшается от воротной вены к дольковому центру, а экспрессия ЦП также постепенно снижается.

Это указывает на то, что высокая экспрессия CP при отложении Fe связана с участием CP в окислении железа.64 Кроме того, уровни Cu у лиц с генами дефицита CP и ацерулоплазминемией нормальны или снижены, но метаболизм Fe серьезно нарушен, и использование Fe-хелатирующие агенты могут играть терапевтическую роль.65 Эти результаты показывают незаменимую роль ЦП в процессе транспорта Fe.

Антиоксидантная активность

Антиоксидантный механизм плазменного ЦП заключается в активности оксидазы железа, оксидазы меди и глутатионпероксидазы, а также ее способности удалять АФК. ЦП является важным антиоксидантом, который может превращать двухвалентное железо в менее токсичное трехвалентное без высвобождения АФК.

В то же время CP может дополнительно использовать антиоксидантный эффект, снижать токсичность металлов in vivo и избегать повреждения тканей и дисфункции в организме. н-ферритина С регулируется ксантиноксидазой, что аналогично очищающему эффекту супероксиддисмутазы (СОД) на O2-.

В общем, реакция Фентона может протекать с Fe2+ в H2O2 (Fe2++H2O2→Fe3++OH−+OH+), но при наличии CP Fe2+ может окисляться до Fe3+ за счет своей Feоксидазной активности, поэтому можно исключить реакцию Фентона и реализовать антиоксидантный эффект.69

По сравнению с очищающим действием СОД на свободные радикалы действие ЦП слабое, но относительно постоянное; даже в случае денатурации белка он сохраняет эффект удаления свободных радикалов.

Это явление может быть результатом прямой химической реакции между CP и O2-. Как активный CP, так и денатурированный CP могут связываться с Cu2+ в крови и тканевой жидкости, значительно ингибировать перекись липидов и эффективно противодействовать гидролизу эритроцитов, индуцированному Cu2+.70 Кроме того, CP может способствовать образованию s- нитрозоглутатион (ГСО).

При добавлении к культивируемым моноцитам CP может способствовать экспрессии индуцибельной синтазы оксида азота (NO). Физиологически NO может реагировать с гидроксильными радикалами (-OH) с образованием азотистой кислоты (HONO) и уменьшать повреждение тканей гидроксильными радикалами.71 Паради и др.72 полагали, что этот косвенный эффект может обеспечить защиту клеток, защищая меркаптан от необратимого окисления.

Варианты гена CP

Варианты гена CP были обнаружены и обсуждались в нескольких недавних исследованиях. Генные мутации при CP могут нарушить экспрессию CP.

Этот белок, образующийся в результате экспрессии мутантного гена, может деградировать сразу после выхода из ЭР, а также может оставаться внутри ЭР с аномальной структурой, но лишен нормальных физиологических функций, таких как неспособность связывать атомы меди, отсутствие оксидазы и т. д.73–75 На сегодняшний день во всем мире зарегистрировано 172 случая вариантов гена CP, 56 из которых были признаны патогенными; большинство случаев произошло в Японии, без типичных клинических симптомов, таких как неврологические нарушения и нагрузка железом в печени.76

В то же время гетерозиготные пациенты с одной и той же мутацией могут иметь или не иметь симптомов, что указывает на неполную пенетрантность гена CP и на то, что экологические и другие генетические факторы могут влиять на функции CP.

Corradini et al77 обнаружили, что генварианты CP могут быть причиной метгемоглобинемии и перегрузки железом у пациентов с неалкогольной жировой болезнью печени, но Pelucchi et al78 обнаружили, что варианты могут иметь разные эффекты при других клинических состояниях.

ХП при метаболических заболеваниях

Связь с диабетом 2 типа

Диабет – распространенное метаболическое заболевание, характеризующееся повышенным уровнем глюкозы в крови. У пациентов часто наблюдаются нарушения углеводного, жирового и белкового обмена вследствие дефицита инсулина или (и) инсулинорезистентности.79 Диабет также является глобальной пандемией. Согласно 2017 китайским рекомендациям по профилактике и лечению диабета 2 типа, распространенность диабета в Китае взлетела с 0,67 в 1980 году до 10,4 в 2013 году.80

Аберрантные изменения ЦП наблюдаются у пациентов с сахарным диабетом 2 типа (СД2), и результаты противоречивы. Чако и соавт.81 обнаружили, что уровни КП в сыворотке повышены у пациентов с СД2, а уровни КП у пациентов с осложнениями выше, чем у пациентов без осложнений. В то же время в аналогичной популяции Саркар и соавт.82 показали, что CP плазмы и тиолы белков значительно снижены, но уровень Cu2+ аномально повышен.

Все эти исследования показывают связь между ХП и диабетом:83,84 диабет связан с нарушениями воспаления, окисления и микроэлементов, и ХП участвует в этих нарушениях.

Еще в конце 20-го века Пикап и Крук предположили, что, хотя врожденная иммунная система быстро восстанавливается после острого раздражителя, активация врожденной иммунной системы, стимулируемая живой средой длительной гипергликемии, способствует резистентности к инсулину, ожирению, вместо этого диабет и его осложнения.85

С тех пор многие клинические исследования показали, что диабет часто сопровождается повышенными концентрациями различных воспалительных факторов. Большое количество клинико-эпидемиологических исследований еще раз подтвердило, что различные воспалительные факторы могут предсказать возникновение диабета. Воспаление в основном влияет на структуру и функцию эндотелиальных клеток и островковых B-клеток, а также на передачу сигнала рецепторам инсулина, что влияет на метаболизм глюкозы и в конечном итоге приводит к диабету.86–88 Было показано, что противовоспалительная терапия подавляет развитие диабета. 89–91

CP — реактивный белок острой фазы; его концентрация в плазме увеличивается в два-три раза во время инфекции или травмы. ЦП играет решающую роль в регуляции врожденных и специфических иммунных реакций, которые являются основными компонентами активной иммунной системы и отражают иммуновоспалительное состояние организма человека.

Считается, что CP является противовоспалительным фактором, который подавляет выработку вредных веществ во время воспаления.92 Следовательно, как фактор воспаления, CP может оказывать новые диагностические и терапевтические эффекты при диабете, но необходимы дополнительные исследования. Окислительный стресс является важным фактором. в возникновении и развитии СД2.93 В физиологическом состоянии организм человека имеет системы антиоксидантной защиты, которые могут очищать окислительные процессы, такие как АФК и активные формы азота (РНС).

С помощью этих систем производство окисления сбалансирует производство и очистку. Окислительный стресс означает нарушение этого баланса, которое повреждает ткани и биологические макромолекулы, такие как белки и нуклеиновые кислоты.94 Окислительный стресс может привести к повреждению функции островковых B-клеток и периферической резистентности к инсулину, вызвать диабет и даже привести к тяжелым осложнениям, таким как диабетическая нейропатия, 95 диабетическая ретинопатия,96 и диабетические сердечно-сосудистые заболевания.97 Эксперименты in vitro показали, что неферментативная реакция гликирования в фрагментах гипергликемии дезактивирует CP, а высвобождение Cu2+ участвует в реакции Фентона с образованием АФК.

В то же время АФК могут снова деактивировать СР, образуя порочный круг.98 Шукла и др.99 предположили, что несвязанный Cu вызывает избыточное производство АФК посредством реакции Хабера-Вейсса и реакции Фентона в тканях аорты на моделях кроликов с диабетом; это явление не было обнаружено на моделях кроликов без диабета.

Sarkar et al82 и Jeppuet al100 обнаружили, что уровень CP в сыворотке обратно пропорционален уровню глюкозы в крови натощак у пациентов с СД2. Это может указывать на то, что в случае гипергликемии повышенный окислительный стресс приводит к увеличению доступности переходных металлов, таких как Cu, высвобождаемых из места хранения, которые с большей вероятностью будут участвовать в реакциях Фентона и Хабера-Вейсса с образованием АФК.82,100,101

В последние годы установлено, что микроэлементы (Cr, Zn, Fe, Se, Mg, Cu) имеют отношение к метаболизму глюкозы. Микроэлементы играют важную роль в синтезе, выведении, хранении, активности инсулина и энергетическом обмене. .102 ЦП в основном участвует в метаболизме Cu и Fe. Многие исследования показывают, что у людей с СД2 повышен уровень Cu и Fe.82,101,103 Окислительно-восстановительный эффект Cu и Fe участвует в выработке АФК, что является одной из причин диабета.93

Помимо окислительно-восстановительного эффекта, Cu также может влиять на действие цинка (Zn). Поскольку Zn и Cu представляют собой пару антагонистических микроэлементов, они конкурируют за один и тот же белок-носитель, металлотионеин, во время кишечной абсорбции. Когда уровень Cu увеличивается, это влияет на усвоение Zn, что приводит к большим потерям Zn в организме; снижение содержания Zn будет способствовать возникновению диабета.46,104Более того, Cu и некоторые ферменты Cu участвуют в синтезе специфического белка на поверхности В-клеток поджелудочной железы, GIUT2, который способствует выработке инсулина.

Когда в организме серьезно не хватает меди, синтез белка GIUT2 недостаточен, что влияет на выработку инсулина. Секреция инсулина также регулируется центральной нервной системой. Cu играет важную роль в поддержании функциональной стабильности центральной системы, а ее дефицит может влиять на нервную передачу и снижать секрецию инсулина, тем самым вызывая или усугубляя диабет.102

Ли и др. и другие исследования также обнаружили, что когда Cu2+ соединяется с человеческим амилином (HA), эта комбинация может стабилизировать нетоксичную конформацию HA и блокировать полимеризацию и апоптоз клеток, предполагая, что комплекс Cu{{1 }} и ГК могут защищать островковые клетки.105Все большее число исследований показывает, что перегрузка Fe может увеличить риск развития диабета.

Отложение Fe в печени приводит к окислительному стрессу, увеличивает апоптоз, снижает экспрессию IRS2 и GIUT2 в печени, вызывает резистентность к инсулину и в конечном итоге приводит к аномальному метаболизму глюкозы.106 Более того, Fe участвует в синтезе гемоглобина in vivo и Дефицит железа может вызвать аноксию ткани поджелудочной железы, что может повлиять на синтез и высвобождение инсулина.107

В транспорте Fe участвует множество белков, не только CP. При дисфункции ЦП организм оказывает сильное компенсационное влияние на метаболизм железа, но ЦП участвует в основном процессе экскреции железа.63,108 При дисфункции ЦП это вызывает накопление железа в тканях и приводит к сахарному диабету. Чтобы изучить влияние чайных полифенолов на метаболизм глюкозы у мышей с нокаутом гена CP, было обнаружено, что мыши с нокаутом гена CP легче страдают от резистентности к инсулину и аномального метаболизма глюкозы из-за перегрузки Fe.106

ЦП также играет важную роль в осложнениях диабета. Было обнаружено, что сывороточный ХП может использоваться в качестве независимого предиктора диабетической нефропатии 2 типа.109 Это может быть связано с тем, что усиление окислительного стресса и окислительная модификация липопротеинов низкой плотности связаны с прогрессированием диабета,110 а ХП может отражать степень окисления.98

Также было обнаружено, что селективный Cu2+-хелатирующий агент триентин может значительно увеличивать фракцию выброса желудочков и снижать индекс массы левого желудочка у пациентов с СД2, осложненным гипертрофией левого желудочка. Это показывает, что КП также может улучшить СД2 с гипертрофией левого желудочка, но для проверки этой гипотезы все еще необходимы клинические исследования.111

Подводя итог статьям о диабетической ретинопатии, мы обнаружили, что ЦП как биологический фермент играет ключевую роль в патогенезе диабетической ретинопатии.112 Таким образом, ЦП тесно связан с возникновением и развитием диабета и может играть защитную роль в аномальный метаболизм глюкозы, что открывает новое направление исследований для диагностики и лечения диабета.

Связь с гиперлипидемией

Гиперлипидемия – патологическое состояние нарушения липидного обмена. Клиническими проявлениями являются повышение уровня общего холестерина (ОХ), триглицеридов (ТГ), липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) в сыворотке и снижение уровня липопротеинов высокой плотности (ЛПВП).

По данным исследования, общая распространенность гиперлипидемии у пациентов старше 18 лет в Китае составляет 40,40%; распространенность холестерина ЛПНП была самой высокой (33,9%), за ней следовал высокий уровень ТГ (13,1%).113 Исследования показывают, что в период с 2010 по 2030 год число пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) в Китае увеличится на 9,2 миллиона человек.114 Гиперлипидемия делится на первичные и вторичные категории.

Первичная гиперлипидемия имеет семейную тенденцию.115 Вторичная гиперлипидемия – это дислипидемия, вызванная другими заболеваниями, такими как диабет и гипертония. Кроме того, на уровень липидов в крови также могут влиять возраст, вес и факторы образа жизни, такие как диета, физические упражнения и умственный стресс.

В настоящее время считается, что патологический механизм гиперлипидемии связан со стрессом эндоплазматической сети (ЭР), генным полиморфизмом, воспалительным состоянием, окислительным стрессом, кишечной флорой и микроэлементами.116 Исследования показали, что ХП связан с дислипидемией и может участвовать в нескольких стадиях гиперлипидемии. гиперлипидемия. Стресс ЭР играет важную роль в метаболизме липидов и синтезе белка.117

Различные физиологические и патологические нарушения могут влиять на процесс сворачивания первичных синтетических белков в полости ЭР, вызывая увеличение и накопление развернутых и неправильно свернутых белков, что представляет собой стресс ЭР.118 SR-BI является основным рецептором ЛПВП, а ER-стресс вызывает подавление SR. Экспрессия гена BI, приводящая к нарушениям липидного обмена.119,120 GRP78 является амолекулярным маркером стресса ER.

Чжоу и соавт.121 обнаружили, что экспрессия мРНК и белка GRP78 у гиперлипидемикратов была значительно снижена, а после лечения содержание ОХ, ТГ и ЛПНП в сыворотке значительно снизилось, а экспрессия гена GRP78 и содержание белка значительно увеличились. Все эти исследования показали, что стресс ЭР играет важную роль в патогенезе гиперлипидемии.121

Исследования гепатоцитов, нагруженных медью, культивируемых in vitro, показали значительный стресс ER в гепатоцитах, поэтому повреждение нагруженных медью гепатоцитов тесно связано с чрезмерным стрессом ER. 122 Более того, Коно и соавт. 123 заметили, что у людей с ацерулоплазминемией стресс ER приводит к гибели клеток.

Таким образом, мы предположили, что CP может избежать стресса ER, вызванного повышенным уровнем Cu, регулируя метаболизм Cu, тем самым уменьшая возникновение гиперлипидемии. Однако профилактический эффект ЦП на гиперлипидемию еще нуждается в подтверждении соответствующими исследованиями.

В настоящее время считается, что воспалительная реакция сопровождается возникновением и развитием гиперлипидемии, которая может ускорить накопление жира в клетках печени.

Накопление жира продолжает усугублять воспалительную реакцию, образуя порочный круг, приводящий к нарушениям липидного обмена. Исследования показали, что уровень сопутствующих воспалительных факторов, таких как С-реактивный белок, у пациентов с гиперлипидемией значительно повышен и положительно коррелирует с ОХ, ТГ и ЛПНП.124 CP, как острый реактивный белок, может играть определенную роль в прогнозирование возникновения и прогноз гиперлипидемии. Точная роль ЦП в воспалении требует дальнейшего изучения.

У пациентов с гиперлипидемией уровень окислительного стресса in vivo повышается, при этом общая антиоксидантная способность снижается. Следовательно, вполне вероятно, что в возникновении аномального липидного обмена участвует механизм окислительного стресса. Гидроксильные радикалы, продукты окисления, могут вступать в непосредственную реакцию с липидами, вызывая перекисное окисление липидов и вызывая структурные и функциональные повреждения различных биомолекулярных мембран,125,126 в конечном итоге ускоряя процесс атеросклероза и увеличивая риск ишемической болезни сердца.127

Как важный антиоксидант, ЦП оказывает терапевтическое воздействие на окислительный стресс в организме. Исследования показали, что ЦП может значительно устранять гидроксильные радикалы и улучшать состояние перекисного окисления липидов.128 Однако исследования все еще показывают, что окислительный стресс может превратить ЦП из защитного фактора в сосудистый патологический фактор.129

Эти данные показали, что ЦП, исходя из его структуры и целостности в сочетании с Cu, может играть эффективную окислительную роль в ЛПНП, а не оказывать антиоксидантное действие. Это также доказывает, что разрушение этой комбинации может изменить антиоксидантную функцию CP.130 Таким образом, CP может оказывать профилактическое и прогностическое действие на гиперлипидемию, но соответствующий патофизиологический механизм не изучен.

Связь с ожирением

Ожирение — это хроническое метаболическое заболевание, которое обычно вызывается взаимодействием наследственности, окружающей среды и других факторов, таких как увеличение веса, вызванное ненормальным распределением жира или чрезмерным накоплением жира в организме. Ожирение может вызывать различные осложнения и тесно связано с возникновением различных острых и хронических заболеваний и симптомов, таких как дислипидемия, метаболический синдром, СД2, атеросклероз и сердечно-сосудистые заболевания.

По данным опроса 2015 года, уровень ожирения и избыточного веса среди детей в возрасте от 6 до 17 лет в Китае достиг 6,4% и 9,6% соответственно, что на 5,1 и 4,3 процентных пункта выше, чем в 2002 году.131,132 Исследование показало, что ХП связан с ожирением. и Tajik et al. наблюдали снижение уровня CP в плазме у женщин с ожирением после снижения веса с помощью диеты.133

ЦП может участвовать в воспалительной реакции и окислительном стрессе при возникновении и развитии ожирения, а также может влиять на ожирение, регулируя кишечную флору и осложнения. Текущие исследования показывают, что ожирение представляет собой хроническое системное воспаление низкой степени тяжести, возникающее в результате взаимодействия адипоцитов и макрофагов. и другие иммунные клетки, которые проникают и расширяют жировую ткань.

Воспалительное развитие ожирения приводит к гипертрофии адипоцитов, которая является наиболее характерным признаком дисфункции жировой ткани, и эта особенность увеличивает выработку провоспалительных цитокинов.134 CP, как фактор воспаления, может быть использован для измерения степени воспаления и дифференциации воспалительных заболеваний. . Ким и соавт.8, используя метод белково-дифференциального отображения, обнаружили, что увеличение CP в значительной степени связано с ожирением, что указывает на то, что CP может использоваться в качестве биомаркера ожирения.

Более того, по сравнению с фибриногеном, С-реактивным белком (CRP) и IL-6, CP является лучшим предиктором долгосрочного прогноза воспаления при ожирении. может ли его увеличение повлиять на состояние воспаления при ожирении, или это всего лишь простой маркер, который все еще требует исследования.

Многие исследования показали, что уровень окислительного стресса у пациентов с ожирением повышается по многим причинам, определяющую роль в которых играют изменения функции митохондрий. Митохондриальная дисфункция жировой ткани у пациентов с ожирением характеризуется снижением биосинтеза и активности митохондрий, избыточной продукцией АФК и усилением аутофагии.136–138

Все эти факторы могут отрицательно повлиять на функцию жировой ткани. CP может способствовать метаболизму, регулируя метаболизм Cu и Fe, способствуя биосинтезу и активности митохондрий, улучшая окислительный стресс в жировой ткани и ингибируя аутофагию.139 Исследования показали, что кишечная флора участвует в метаболическом процессе питания и энергии человека.

Кишечная флора может опосредовать возникновение и развитие ожирения, не только влияя на всасывание энергетического обмена и проницаемость кишечной стенки, но и участвуя в метаболических процессах организма и взаимодействуя с тканями и органами человека.140 Нарушение содержания микроэлементов, таких как Cu и Fe также может влиять на состав и функцию кишечной флоры, включая функцию липидного обмена.141,142 Однако роль ЦП кишечной флоры до сих пор не до конца изучена.

В 2007 году Всемирный фонд исследования рака пришел к выводу, что ожирение связано с повышенным риском развития рака поджелудочной железы (постменопаузы), молочной железы, эндометрия и почек.143 Исследование показало, что CP представляет собой новый адипокин с повышенной экспрессией в жировой ткани субъектов, страдающих ожирением, и клетках. рака, связанного с ожирением.144

Существует ли причинно-следственная связь между сверхэкспрессией CP и развитием рака у пациентов с ожирением, все еще требует дальнейшего изучения. Когда Safavi и соавт.145 наблюдали связь между уровнем CP в сыворотке и ожирением, они обнаружили, что корреляции не было, но уровень CP в сыворотке положительно коррелировал. с уровнем триглицеридов в сыворотке. Взаимосвязь между ДЦП и ожирением все еще требует большого количества исследований.

Связь с другими метаболическими заболеваниями

Помимо диабета и ожирения, ХП также связан с другими метаболическими заболеваниями, такими как ишемическая болезнь сердца (ИБС). Göçmen и соавт.146 обнаружили, что уровни ЦП повышаются у пациентов с ИБС. В своем исследовании они обнаружили, что уровень КП является независимым фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний.146 Мори и соавт.147 отделили риск, связанный с КП, от риска воспаления (1-антитрипсин, 1-кислый гликопротеин, {{5} }макроглобулин, гаптоглобин, фибриноген, C4b-связывающий белок, липопротеин и СРБ) и предположили, что ХП может служить независимым фактором риска коронарного атеросклероза и маркером тяжести заболевания.147

Многие исследования обнаружили связь между ХП и ИБС, но не пришли к единому выводу о механизмах роли ХП при ИБС. Некоторые исследования показали, что окисление ЛПНП приводит к инициированию или ускорению процесса атеросклероза, а ЦП является эффективным катализатором окисления ЛПНП. ЦП, влияя на уровень NO, может снижать биодоступность NO в плазме, подавляя его защитное действие при ишемии и недостаточности сердца.

Однако есть также исследования, предполагающие, что ЦП является антиоксидантом, играющим защитную роль в развитии ИБС. Для лучшего наблюдения за достижениями в отношении роли ХФ в сердечно-сосудистых заболеваниях, полученными в ходе клинических исследований, мы кратко сообщаем об основных моментах соответствующих исследований последних лет, как показано в Таблице 1. Для изучения последних тенденций исследований была использована система Web of Science для получения Исследования CP, опубликованные с 2016 по 2020 год. Результаты поиска составили 2098 оригинальных исследований и обзоров, которые были экспортированы в CiteSpace для пакетного анализа, как показано на рисунке 5. Как показано на рисунке 5, исследования CP за последние пять лет были сосредоточены на экспериментах in vitro, антиоксидантном иммунный ответ и метаболические заболевания. Более того, с 2018 года исследования иммунитета и диабета стали горячей темой и тенденцией для ХП.

В настоящее время обнаружена связь между ХП и метаболическими заболеваниями, такими как диабет, и считается, что ХП в основном играет роль при заболеваниях, регулируя метаболизм меди и железа, окислительный стресс и воспаление. медь и железо тщательно изучены, вопросы остаются. Работает ли ЦП в основном как антиоксидант или окислитель при окислительном стрессе? Играет ли он противовоспалительную роль в воспалительной реакции?

Почему исследования ХП с использованием разных методов исследования на схожих популяциях приводят к разным или даже противоположным результатам? Более того, стабильность физиологических функций ХП не определена. Таким образом, будущие исследования могут изучить механизм ХП при метаболических заболеваниях, особенно его участие в окислительном стрессе и иммунном ответе, чтобы раскрыть специфическую связь между ХП и метаболическими заболеваниями и найти точную мишень. для своей функции.

Заключение

Все больше исследований обнаруживают корреляцию между ХП и метаболическими заболеваниями, такими как диабет и гиперлипидемия, и отмечают, что ХП может участвовать в физиологических и патологических процессах этих заболеваний.

Большое количество исследований показало, что ЦП играет важную роль в балансе Cu и Fe благодаря своей оксидазной активности. CP проявляет антиоксидантную активность и может защищать ткани от окислительного повреждения. Исследование показало, что уровень КП увеличивается при воспалительном состоянии и ослабляет активацию нейтрофилов, что указывает на то, что КП можно использовать в качестве предиктора и антагониста воспаления.66

В настоящее время считается, что ЦП играет защитную роль при метаболических заболеваниях, главным образом, участвуя в окислительном стрессе и метаболизме Cu и Fe, а также действует как воспалительный фактор для прогнозирования этих заболеваний. Однако некоторые исследования также показали, что CP играет роль антиоксиданта. Причинно-следственная связь между ХП и метаболическими заболеваниями в организме человека не ясна. Хотя большое количество исследований выявило корреляцию между ХП и метаболическими заболеваниями, будущие исследования должны быть сосредоточены на выяснении молекулярного механизма ХП при метаболических заболеваниях и изучении других его ролей.

Заявление об этике

Данная статья не содержит исследований на людях или животных, выполненных кем-либо из авторов.

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить исследователей за их вклад. Эта статья была поддержана Планом клинических исследований SHDC (№ SHDC2020CR3028A и № SHDC12019X16).

Вклад автора

Все авторы внесли значительный вклад в представленную работу, будь то концепция, дизайн исследования, его выполнение, сбор данных, анализ и интерпретация или все эти области; принимал участие в составлении, доработке или критическом рецензировании статьи; дал окончательное одобрение версии для публикации; согласовали журнал, в который будет представлена ​​статья; и соглашаемся нести ответственность за все аспекты работы.

Раскрытие информации

Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов в этой работе.

Ссылки

1. Браун М.А., Стенберг Л.М., Маук А.Г. Идентификация каталитически важных аминокислот в церулоплазмине человека методом направленного мутагенеза. FEBS Lett. 2002;520(1–3):8–12. doi:10.1016/S0014-5793(02)02652-2

2. Линдер МС. Церулоплазмин и другие медьсвязывающие компоненты плазмы крови и их функции: обновленная информация. Металломика. 2016;8(9):887–905.doi:10.1039/C6MT00103C

3. Руо Т.А., Куперман С. Метаболизм железа в мозге. Семин Педиатр Нейрол. 2006;13(3):142–148. doi:10.1016/j.spen.2006.08.002

4. Хеллман Н.Е., Гитлин Дж.Д. Метаболизм и функция церулоплазмина. Анну преподобный Нутр. 2002;22:439–458. doi:10.1146/annurev.nutr.22.012502.114457

5. Кирсипуу Т, Задорожная А, Смирнова Ю и др. Равновесия по связыванию меди (II) в крови человека. Sci Rep. 2020;10(1):5686. дои:10.1038/с41598-020-62560-4

6. Чепмен А.Л., Мокатта Т.Дж., Шива С. и др. Церулоплазмин является эндогенным ингибитором миелопероксидазы. J Биол Хим. 2013;288(9):6465–6477.doi:10.1074/jbc.M112.418970

7. Голизе М, Ли К, Ильченко С и др. Увеличение оборота серотрансферрина и церулоплазмина у пациентов с диабетом 2 типа, находящихся на диете. FreeRadic Биол Мед. 2017;113:461–469. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2017.10.373

8. Ким О.Ю., Шин М.Дж., Мун Дж., Чунг Дж.Х. Плазменный церулоплазмин как биомаркер ожирения: протеомный подход. Клин Биохим. 2011;44(5–6):351–356. doi:10.1016/j.clinbiochem.2011.01.014

9. Даймон М., Яматани К., Игараси М. и др. Тонкая структура гена церулоплазмина человека. Biochem Biophys Res Commun. 1995;208(3):1028–1035. doi:10.1006/bbrc.1995.1437

10. Ян Ф., Нейлор С.Л., Лам Дж.Б. и др. Характеристика, картирование и экспрессия гена церулоплазмина человека. Proc Natl Acad Sci US A.1986;83(10):3257–3261. дои:10.1073/pnas.83.10.3257

For more information:1950477648nn@gamil.com