ببتيد ابيلين

ابيلين (المعروف أيضًا باسم APLN) هو ببتيد يتم ترميزه في البشر بواسطة جين APLN.[1] ابيلين هو واحد من اثنين من الروابط الداخلية لمستقبل APJ المقترن ببروتين جي،[2][3][4][5][6] الذي يتم التعبير عنه على سطح بعض أنواع الخلايا.[7] يتم التعبير عنه على نطاق واسع في أعضاء مختلفة مثل القلب والرئة والكلى والكبد والأنسجة الدهنية والجهاز الهضمي والدماغ والغدد الكظرية والبطانة والبلازما البشرية.

الاكتشاف

ابيلين هو هرمون ببتيد تم تحديده في عام 1998 من قبل Masahiko Fujino وزملاؤه في جامعة Gunma وشركة تاكيدا الدوائية.[1] في عام 2013، وَجد برونو ريفيرسايد هرمون ببتيد ثانٍ يسمى Elabela ليكون بمثابة رابط داخلي المنشأ لـ APLNR.

التخليق الحيوي

يقوم جين الأبلين بتشفير بروتين مسبق مكون من 77 من الأحماض الأمينية،[1] مع إشارة ببتيد في المنطقة الطرفية N. بعد الانتقال إلى الشبكة الإندوبلازمية وانشقاق ببتيد الإشارة، قد ينتج عن البروتين المكون من 55 حمضًا أمينيًا عدة شظايا نشطة: 36 ببتيدًا من الأحماض الأمينية المطابقة للتسلسل 42-77 (أبلين 36)، ببتيد من الأحماض الأمينية 17 يتوافق مع تسلسل 61-77 (أبلين 17) و13 ببتيد حمض أميني يقابل التسلسل 65-77 (أبلين 13). قد يخضع هذا الجزء الأخير أيضًا لربط البيروجلوتاميل عند مستوى بقايا الجلوتامين N- الطرفية. ومع ذلك، فقد تم التشكيك في وجود و/أو تركيزات تلك الببتيدات في البلازما البشرية.[8] في الآونة الأخيرة، تم التعرف على 46 ببتيدًا مختلفًا من الأبلين تتراوح من أبلين 55 (بروابلين) إلى أبلين 12 في اللبأ البقري، بما في ذلك الأشكال الإسوية المقطوعة C-ter.[9]

الوظائف الفسيولوجية

ترتبط مواقع التعبير عن المستقبلات بالوظائف المختلفة التي يلعبها الأبلين في الكائن الحي.

الأوعية الدموية

يشارك التعبير الوعائي للمستقبلات[10][11] في التحكم في ضغط الدم[2] وتنشيطه يعزز تكوين أوعية دموية جديدة (تكوين الأوعية).[12][13][14][11] ينتج التأثير الخافض لضغط الدم للأبلين عن تنشيط المستقبلات المعبر عنها على سطح الخلايا البطانية.[11][10] هذا التنشيط يحث على إطلاق NO،[15] وهو موسع وعائي قوي، مما يؤدي إلى استرخاء خلايا العضلات الملساء في جدار الشريان. اقترحت الدراسات التي أجريت على الفئران التي خرجت من أجل جين مستقبل الأبلين[16] وجود توازن بين إشارات الأنجيوتنسين 2، مما يزيد من ضغط الدم وإشارات الأبلين، مما يخفض ضغط الدم. نشاط الأوعية هو نتيجة عمل الأبلين على تكاثر وهجرة الخلايا البطانية. ينشط الأبلين داخل شلالات نقل الخلايا (فسفرة ERKs وAkt وp70S6kinase)،[17][12] مما يؤدي إلى تكاثر الخلايا البطانية وتشكيل أوعية دموية جديدة.[13] الضربة القاضية لجين الأبلين مرتبطة بتأخير تطور الأوعية الدموية في شبكية العين.[18]

عضلات قلبية

يتم التعبير عن مستقبل الأبلين مبكرًا أثناء التطور الجنيني للقلب، حيث ينظم هجرة أسلاف الخلايا المقدر لها أن تتمايز إلى خلايا عضلة القلب، وهي الخلايا المقلصة للقلب.[19][20] يتم الكشف عن تعبيره أيضًا في عضلات القلب عند البالغين حيث يتصرف الأبلين كواحد من أقوى المحفزات لانقباض القلب. تتطور الفئران المسنة من الأبلين بالضربة القاضية إلى ضعف تدريجي في انقباض القلب.[21][22][3] يعمل الأبلين كوسيط للتحكم في القلب والأوعية الدموية، بما في ذلك ضغط الدم وتدفق الدم.[23] إنه أحد أقوى محفزات انقباض القلب التي تم تحديدها حتى الآن، ويلعب دورًا في إعادة تشكيل أنسجة القلب. تزداد مستويات الأبلين في البطين الأيسر للمرضى الذين يعانون من قصور القلب المزمن وكذلك في المرضى الذين يعانون من أمراض الكبد المزمنة.[24]

ممارسه الرياضة

يتضح أن تركيز البلازما للأبلين يزداد أثناء التمرين.[25] ومن المفارقات أن الأبلين الخارجي في المتطوعين الأصحاء خفض ذروة VO2 في اختبار التحمل.[26]

المخ

يتم التعبير عن مستقبل الأبلين أيضًا في الخلايا العصبية لمناطق الدماغ المسؤولة عن تنظيم أخذ الماء والغذاء.[27][28][2] يزيد حقن الأبلين من شرب الماء[2] ويقلل الأبلين من إفراز تحت المهاد للهرمون فازوبرسين المضاد لإدرار البول.[29] هذا التأثير المدر للبول للأبلين بالاشتراك مع تأثيره الخافض للضغط يساهم في تنظيم التماثل الساكن لسائل الجسم. يتم اكتشاف الأبلين أيضًا في مناطق الدماغ التي تتحكم في الشهية، لكن آثاره على تناول الطعام متناقضة للغاية.[30][31][32]

الأنسجة الدهنية

يتم التعبير عن الأبلين وإفرازه بواسطة الخلايا الشحمية، ويزداد إنتاجه أثناء تمايز الخلايا الشحمية ويتم تحفيزه بواسطة الأنسولين.[33] معظم الأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة لديهم مستويات مرتفعة من الأنسولين، وهو ما قد يكون السبب وراء الإبلاغ عن أن الأشخاص البدينين لديهم أيضًا مستويات مرتفعة من مادة الأبلين.

الجهاز الهضمي

يُعبر عن مستقبلات الأبلين في عدة أنواع من الخلايا في الجهاز الهضمي:[34][35] خلايا شبيهة بالخلايا المَعِدِية المعوية؛ خلايا غير معروفة من البنكرياس[36] الصماء وخلايا القولون الظهارية.[37] في المعدة، يمكن أن يؤدي تنشيط المستقبلات الموجودة على الخلايا الشبيهة بالروتين المعوية بواسطة الأبلين الذي تفرزه الخلايا الجدارية إلى تثبيط إفراز الهيستامين بواسطة الخلايا الشبيهة بالأليف الكروم المعوي، مما يؤدي بدوره إلى تقليل إفراز الحمض بواسطة الخلايا الجدارية.[35] في البنكرياس، يمنع الأبلين إفراز الأنسولين الناتج عن الجلوكوز.[38] يكشف هذا التثبيط عن الترابط الوظيفي بين إشارات الأبلين وإشارات الأنسولين التي لوحظت على مستوى الخلايا الشحمية حيث يحفز الأنسولين إنتاج الأبلين.[33] في الآونة الأخيرة، تم الكشف أيضًا عن تعبير المستقبل في خلايا العضلات الصخرية. يشارك تنشيطه في امتصاص الجلوكوز ويشارك في التحكم في مستويات السكر في الدم.[39]

العظم

يُلاحظ أيضًا التعبير عن المستقبلات على سطح بانيات العظم، وهي أسلاف الخلية المشاركة في تكوين العظام.[40]

شيخوخة العضلات

يتناقص تعبير أبلين العضلي مع تقدم العمر في القوارض والبشر.[41] من خلال استكمال الفئران المسنة بالأبلين الخارجي، أثبت سيدريك دراي وفيليب فاليت وزملاؤهم أن الببتيد كان قادرًا على تعزيز تضخم العضلات وبالتالي تسبب في زيادة القوة.[41] أظهرت هذه الدراسة أيضًا أن الأبلين يستهدف خلايا العضلات أثناء الشيخوخة من خلال مسارات مختلفة ومتكاملة: فهو يعمل على التمثيل الغذائي للعضلات عن طريق تنشيط التكوُّن الحيوي للميتوكوندريا المعتمد على AMPK، كما أنه يعزز الالتهام الذاتي ويقلل الالتهاب لدى الفئران المسنة.[41] علاوة على ذلك، فإن مستقبل الأبلين موجود أيضًا في الخلايا الجذعية للعضلات ويعزز التكاثر في المختبر وفي الجسم الحي وتمايز هذه الخلايا إلى خلايا عضلية ناضجة تشارك في تجديد العضلات. أخيرًا، يمكن استخدام الأبلين العضلي كمؤشر حيوي لنجاح التمرينات البدنية لدى الأفراد المسنين نظرًا لأن إنتاجه يرتبط بفائدة التمارين البدنية المزمنة لدى الأفراد المسنين.[41]

مراجع
  1. "Isolation and characterization of a novel endogenous peptide ligand for the human APJ receptor"، Biochem. Biophys. Res. Commun.، 251 (2): 471–6، 1998، doi:10.1006/bbrc.1998.9489، PMID 9792798.
  2. "Characterization of apelin, the ligand for the APJ receptor"، J. Neurochem.، 74 (1): 34–41، 2000، doi:10.1046/j.1471-4159.2000.0740034.x، PMID 10617103.
  3. "Apelin, the novel endogenous ligand of the orphan receptor APJ, regulates cardiac contractility"، Circ. Res.، 91 (5): 434–40، 2002، doi:10.1161/01.RES.0000033522.37861.69، PMID 12215493.
  4. "Emerging roles of apelin in biology and medicine"، Pharmacol. Ther.، 107 (2): 198–211، 2005، doi:10.1016/j.pharmthera.2005.04.001، PMID 15907343.
  5. "A human gene that shows identity with the gene encoding the angiotensin receptor is located on chromosome 11"، Gene، 136 (1–2): 355–60، ديسمبر 1993، doi:10.1016/0378-1119(93)90495-O، PMID 8294032.
  6. "Expression of a new G protein-coupled receptor X-msr is associated with an endothelial lineage in Xenopus laevis"، Mech. Dev.، 59 (2): 129–40، أكتوبر 1996، doi:10.1016/0925-4773(96)00585-0، PMID 8951791، S2CID 17999883.
  7. Audigier Y (07 أبريل 2006)، "Apelin Receptor"، UCSD Nature Molecule Pages، doi:10.1038/mp.a000304.01، مؤرشف من الأصل في 22 يوليو 2011، اطلع عليه بتاريخ 02 سبتمبر 2009.
  8. "Liquid chromatography/tandem mass spectrometry assay for the absolute quantification of the expected circulating apelin peptides in human plasma"، Rapid Commun Mass Spectrom، 24 (19): 2875–84، 2010، Bibcode:2010RCMS...24.2875M، doi:10.1002/rcm.4718، PMID 20857448.
  9. "Identification and characterization of apelin peptides in bovine colostrum and milk by liquid chromatography-mass spectrometry."، J Proteome Res، 10 (11): 5222–31، 2011، doi:10.1021/pr200725x، PMID 21939284.
  10. "Amino acid sequence and embryonic expression of msr/apj, the mouse homolog of Xenopus X-msr and human APJ"، Mech. Dev.، 84 (1–2): 199–203، يونيو 1999، doi:10.1016/S0925-4773(99)00081-7، PMID 10473142، S2CID 14753955.
  11. "Expression of the murine msr/apj receptor and its ligand apelin is upregulated during formation of the retinal vessels"، Mech. Dev.، 110 (1–2): 183–6، يناير 2002، doi:10.1016/S0925-4773(01)00558-5، PMID 11744380، S2CID 16855047.
  12. "Apelin (65-77) activates p70 S6 kinase and is mitogenic for umbilical endothelial cells"، FASEB J.، 18 (15): 1909–11، ديسمبر 2004، doi:10.1096/fj.04-1930fje، PMID 15385434.
  13. "Apelin is a novel angiogenic factor in retinal endothelial cells"، Biochem. Biophys. Res. Commun.، 325 (2): 395–400، ديسمبر 2004، doi:10.1016/j.bbrc.2004.10.042، PMID 15530405.
  14. "Apelin, the ligand for the endothelial G-protein-coupled receptor, APJ, is a potent angiogenic factor required for normal vascular development of the frog embryo"، Dev. Biol.، 296 (1): 177–89، أغسطس 2006، doi:10.1016/j.ydbio.2006.04.452، PMID 16750822.
  15. "The novel peptide apelin lowers blood pressure via a nitric oxide-dependent mechanism"، Regul. Pept.، 99 (2–3): 87–92، يونيو 2001، doi:10.1016/S0167-0115(01)00236-1، PMID 11384769، S2CID 3064032.
  16. "Regulatory roles for APJ, a seven-transmembrane receptor related to angiotensin-type 1 receptor in blood pressure in vivo"، J. Biol. Chem.، 279 (25): 26274–9، يونيو 2004، doi:10.1074/jbc.M404149200، PMID 15087458.
  17. "Apelin (65-77) activates extracellular signal-regulated kinases via a PTX-sensitive G protein"، Biochem. Biophys. Res. Commun.، 290 (1): 539–45، يناير 2002، doi:10.1006/bbrc.2001.6230، PMID 11779205.
  18. "Retardation of retinal vascular development in apelin-deficient mice"، Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol.، 28 (10): 1717–22، أكتوبر 2008، doi:10.1161/ATVBAHA.108.163402، PMID 18599802.
  19. "The g protein-coupled receptor agtrl1b regulates early development of myocardial progenitors"، Dev. Cell، 12 (3): 403–13، مارس 2007، doi:10.1016/j.devcel.2007.01.012، PMID 17336906.
  20. "Apelin and its receptor control heart field formation during zebrafish gastrulation"، Dev. Cell، 12 (3): 391–402، مارس 2007، doi:10.1016/j.devcel.2007.01.011، PMID 17336905.
  21. "Apelin has in vivo inotropic effects on normal and failing hearts"، Circulation، 110 (11 Suppl 1): II187–93، سبتمبر 2004، doi:10.1161/01.CIR.0000138382.57325.5c، PMID 15364861.
  22. "The endogenous peptide apelin potently improves cardiac contractility and reduces cardiac loading in vivo"، Cardiovasc. Res.، 65 (1): 73–82، يناير 2005، doi:10.1016/j.cardiores.2004.08.018، PMC 2517138، PMID 15621035.
  23. "Impaired heart contractility in Apelin gene-deficient mice associated with aging and pressure overload"، Circ. Res.، 101 (4): e32–42، أغسطس 2007، doi:10.1161/CIRCRESAHA.107.158659، PMID 17673668.
  24. "The hepatic apelin system: A new therapeutic target for liver disease"، Hepatology، 48 (4): 1193–1201، 2008، doi:10.1002/hep.22467، PMID 18816630.
  25. "Assessing dynamic changes in plasma apelin concentration in response to maximal exercise in man"، European Respiratory Journal، 46: PA2316، 2015، doi:10.1183/13993003.congress-2015.PA2316.
  26. Kechyn, Svyatoslav؛ Barnes, Gareth؛ Thongmee, Akaphot؛ Howard, Luke (سبتمبر 2015)، "Effect of apelin on cardiopulmonary performance during endurance exercise"، European Respiratory Journal (46 suppl 59): 2241، doi:10.1183/13993003.congress-2015.PA2241.
  27. "Distribution of mRNA encoding B78/apj, the rat homologue of the human APJ receptor, and its endogenous ligand apelin in brain and peripheral tissues"، Biochim. Biophys. Acta، 1492 (1): 72–80، يونيو 2000، doi:10.1016/S0167-4781(00)00072-5، PMID 11004481.
  28. De Mota et al., 2000
  29. "Cloning, pharmacological characterization and brain distribution of the rat apelin receptor"، Neuroendocrinology، 72 (6): 400–7، ديسمبر 2000، doi:10.1159/000054609، PMID 11146423، S2CID 39313631.
  30. "The effects of centrally administered apelin-13 on food intake, water intake and pituitary hormone release in rats"، Biochem. Biophys. Res. Commun.، 291 (5): 1208–12، مارس 2002، doi:10.1006/bbrc.2002.6575، PMID 11883945.
  31. "Intracerebroventricular injection of apelin-13 reduces food intake in the rat"، Neurosci. Lett.، 353 (1): 1–4، ديسمبر 2003، doi:10.1016/S0304-3940(03)00351-3، PMID 14642423، S2CID 43645121.
  32. "Inhibitory effect of apelin-12 on nocturnal food intake in the rat"، Nutr Neurosci، 6 (3): 163–7، يونيو 2003، doi:10.1080/1028415031000111273، PMID 12793520، S2CID 37941683.
  33. "Apelin, a newly identified adipokine up-regulated by insulin and obesity"، Endocrinology، 146 (4): 1764–71، أبريل 2005، doi:10.1210/en.2004-1427، PMID 15677759.
  34. "Apelin, a new enteric peptide: localization in the gastrointestinal tract, ontogeny, and stimulation of gastric cell proliferation and of cholecystokinin secretion"، Endocrinology، 145 (3): 1342–8، مارس 2004، doi:10.1210/en.2003-1116، PMID 14670994.
  35. "Transcriptomes of purified gastric ECL and parietal cells: identification of a novel pathway regulating acid secretion"، Physiol. Genomics، 25 (1): 153–65، مارس 2006، doi:10.1152/physiolgenomics.00271.2005، PMID 16403840.
  36. Sorhede Winzell et al., 2005
  37. "Ontogeny of apelin and its receptor in the rodent gastrointestinal tract"، Regul. Pept.، 158 (1–3): 32–9، أغسطس 2009، doi:10.1016/j.regpep.2009.07.016، PMC 2761510، PMID 19660504.
  38. "The apj receptor is expressed in pancreatic islets and its ligand, apelin, inhibits insulin secretion in mice"، Regul. Pept.، 131 (1–3): 12–7، نوفمبر 2005، doi:10.1016/j.regpep.2005.05.004، PMID 15970338، S2CID 18224695، مؤرشف من الأصل في 19 يونيو 2020.
  39. "Apelin stimulates glucose utilization in normal and obese insulin-resistant mice"، Cell Metab.، 8 (5): 437–45، نوفمبر 2008، doi:10.1016/j.cmet.2008.10.003، PMID 19046574.
  40. "Apelin and its receptor are expressed in human osteoblasts"، Regul. Pept.، 134 (2–3): 118–25، مايو 2006، doi:10.1016/j.regpep.2006.02.004، PMID 16563531، S2CID 20819559.
  41. Vinel, Claire؛ Lukjanenko, Laura؛ Batut, Aurelie؛ Deleruyelle, Simon؛ Pradère, Jean-Philippe؛ Le Gonidec, Sophie؛ Dortignac, Allizée؛ Geoffre, Nancy؛ Pereira, Ophélie؛ Karaz, Sonia؛ Lee, Umi؛ Camus, Mylène؛ Chaoui, Karima؛ Mouisel, Etienne؛ Bigot, Anne؛ Mouly, Vincent؛ Vigneau, Mathieu؛ Pagano, Allan؛ Chopard, Angèle؛ Pillard, Fabien؛ Guyonnet, Sophie؛ Cesari, Matteo؛ Burlet, Odile؛ Pahor, Marco؛ Feige, Jerome؛ Vellas, Bruno؛ Valet, Philippe؛ Dray, Cedric (30 يوليو 2018)، "The exerkine apelin reverses age-associated sarcopenia."، Nature Medicine، 24 (9): 1360–1371، doi:10.1038/s41591-018-0131-6، PMID 30061698، S2CID 51876150.

قراءة متعمقة

روابط خارجية
  • "Apelin"، IUPHAR Database of Receptors and Ion Channels، International Union of Basic and Clinical Pharmacology.
  • تفاصيل أكثر عن APLN في موقع UCSC Genome Browser.
  • بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي
  • بوابة علم الأحياء
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.