Substance P Peptide CAS 33507-63-0

(1) Výzkumný nástroj pro nervové signalizační mechanismy

Jako životně důležitý neurotransmiter a neuromodulátor v lidském těle,látka p peptidfunguje jako klíčový peptidový výzkumný nástroj pro zkoumání základních mechanismů přenosu signálu bolesti a neuro-imunitní interakce. Při výzkumech zaměřených na nociceptivní signální dráhy je látka P sekretována převážně senzorickými nervovými zakončeními. Po specifické vazbě na NK1R lokalizovaný v dorzálním rohu páteře dále aktivuje signální kaskády ERK1/2 a p38 MAPK a stimuluje syntézu prostaglandinu E2 (PGE2), který v konečném důsledku zesiluje a zhoršuje signály bolesti v nervovém systému.

V modelech neuropatické bolesti vytvořených ligací ischiatického nervu umožňuje exogenní podávání látky p nebo jejích antagonistů výzkumníkům objasnit mechanismus hyperalgezie zprostředkované látkou p-, což poskytuje kontrolovatelný intervenční přístup pro analýzu signálních drah souvisejících s bolestí-.

Kromě toho se látka p používá při výzkumu regulace rovnováhy neurotransmiterů. Spolupracuje s neurotransmitery včetně dopaminu a glutamátu a podílí se na funkční regulaci centrálního nervového systému.

Například látka p může indukovat uvolňování dopaminu v substantia nigra, zatímco její aktivní fragment Substance P (1-7) inhibuje tento účinek prostřednictvím kompetitivní vazby na NK1R. S pomocí produktu a jeho derivátů mohou výzkumníci dále prozkoumat regulační pravidla neurotransmiterových sítí, což nabízí zásadní podporu pro studie fyziologických funkcí nervového systému. Mezitím je látka p také využívána ve výzkumu neurálního vývoje, protože reguluje migraci a diferenciaci neuronů a usnadňuje objasnění mechanismů tvorby neurálních okruhů.

(2) Výzkumný nástroj pro imunitní a zánětlivé mechanismy

Látka p je klíčová molekula spojující nervový a imunitní systém. Je široce exprimován v imunitních buňkách, jako jsou T buňky, makrofágy a dendritické buňky, a reguluje proliferaci a sekreci cytokinů imunitních buněk prostřednictvím parakrinních a endokrinních režimů, přičemž se účastní celého procesu imunitních odpovědí. Při výzkumu zánětlivých mechanismů látka p působí jako základní nástroj, který výzkumníkům pomáhá definovat regulační síť zánětlivých reakcí.

(3) Výzkumný nástroj pro buněčné signální cesty

Aktivací NK1Rlátka p peptidspouští četné downstream signální dráhy včetně IP3/DAG, cAMP a Akt a účastní se různých fyziologických procesů, jako je buněčná proliferace, apoptóza a diferenciace. Je to zásadní nástroj pro analýzu sítí přenosu celulárního signálu. V buněčných experimentech lze látku p použít k ověření funkcí NK1R a jeho následných drah. Například u potkaních kardiomyocytů H9C2 předběžná léčba 1–10 nM látkou p zvyšuje hladinu fosforylovaného Akt (p-Akt) a inhibuje apoptózu kardiomyocytů vyvolanou hypoxií/reoxygenací-, což objasňuje úlohu dráhy Akt v cytoprotekci.

Kromě toho bylo ve výzkumu COVID-19 potvrzeno, že látka p se podílí na patologických procesech včetně vaskulární endoteliální dysfunkce a dysregulovaných imunitních reakcí. Jeho zvýšená hladina může zhoršit zánětlivé reakce a poškození tkáně, což otevírá nové směry výzkumu pro zkoumání patogeneze a vývoj terapeutických strategií COVID-19. Kromě toho se látka p používá při studiu funkcí imunitních buněk k prozkoumání mechanismu udržování imunitní homeostázy regulací aktivity imunitních buněk.

Látka p je navíc aplikována při výzkumu přeslechů signálních drah. Podporuje diferenciaci mezenchymálních kmenových buněk kostní dřeně na osteoblasty prostřednictvím regulace Wnt/-kateninové dráhy a zvyšuje syntézu kolagenu ve fibroblastech prostřednictvím dráhy TGF- 1/Smad3. Na základě těchto účinků mohou vědci hluboce prozkoumat synergické účinky různých signálních drah při opravě tkání a diferenciaci buněk. Mezitím strukturně modifikované deriváty látky p, jako jsou fotosenzitivní analogy SP a PEGylovaný SP, umožňují přesnou časoprostorovou regulaci signálních drah, čímž dále rozšiřují její aplikační rozsah ve výzkumu signálních drah.

Dosavadní výzkum a vývoj antagonistů zacílených na signální dráhu látky P dosáhly pozoruhodného pokroku a řada kandidátních léků prokázala výrazné analgetické účinky v preklinických experimentech na zvířatech. Látka P navíc hraje významnou roli při zvládání bolesti související s rakovinou-a představuje v této oblasti odlišné výzkumné a aplikační hodnoty. Zhoubné nádorové buňky včetně buněk rakoviny prsu a rakoviny plic jsou schopny vylučovat látku P. Tento peptid se váže na NK1R a dále spouští aktivaci osteoklastů, což nakonec vede k osteolytickým lézím a zesiluje symptomy bolesti vyvolané rakovinou-.

Kombinované použití bisfosfonátů a inhibitorů NK1R může výrazně snížit oblast destrukce kosti, zmírnit bolest při rakovině a snížit riziko vznikulátka p peptid-zprostředkovaná nádorová invaze a metastázy. Kromě toho může aktivní fragment Substance P (1-7) oslabit přenos signálu bolesti tím, že antagonizuje účinek substance p zesilující bolest, což poskytuje nový přístup k léčbě bolesti. Relevantní léky jsou stále ve stadiu preklinického výzkumu, přesto nabízejí nové směry pro léčbu nezvládnutelné bolesti, jako je chronická bolest a rakovinová bolest.

(2) Terapeutické použití u zánětlivých onemocnění

Látka p má obousměrné regulační účinky na zánětlivé reakce a její abnormální exprese je úzce spojena s výskytem a progresí různých zánětlivých onemocnění. Intervenční strategie zaměřené na dráhu substance p byly aplikovány na terapeutický výzkum mnoha zánětlivých onemocnění. Při zánětlivém onemocnění střev (IBD) je exprese látky p ve střevní sliznici pacientů upregulována, což zhoršuje střevní zánět podporou diferenciace Th17 buněk.

NK1R knockout myši vykazují významně snížený index aktivity onemocnění (DAI) a výrazně zlepšenou funkci střevní bariéry. V současné době se v preklinických studiích IBD používají antagonisté NK1R, kteří mohou účinně snížit hladiny zánětlivých faktorů a zmírnit zánětlivé poškození střev.

Při kožních zánětlivých onemocněních látka p indukuje uvolňování histaminu z kožních žírných buněk, čímž zhoršuje zánětlivé reakce a svědění u stavů, jako je ekzém a lupénka. Blokování dráhy látky p/NK1R může inhibovat degranulaci žírných buněk a uvolňování cytokinů, a tím zmírnit symptomy.

Kromě toho je exprese substance P výrazně upregulována u řady zánětlivých poruch, jako je revmatoidní artritida a chronická bronchitida. Modulace signální dráhy látky P může účinně omezit nadměrné zánětlivé reakce a zpomalit progresi těchto chronických onemocnění.

(3) Terapeutické využití v chemoterapii-Indukovaná nevolnost a zvracení

Substance p je klíčová molekula zprostředkující chemoterapii-nauzeu a zvracení (CINV). Je široce exprimován ve zvracení centrálního nervového systému a gastrointestinálního traktu.

Chemoterapeutická činidla mohou stimulovat uvolňování substance P v těle a tento peptid po navázání na NK1R receptory vyvolá nevolnost a zvracení. Ve světle tohoto jasného mechanismu účinku se antagonisté NK1R vyvinuli v první-terapeutické léky pro chemoterapií-navozenou nevolnost a zvracení (CINV). Aprepitant jako reprezentativní lék může účinně blokovat kombinaci mezi substancí P a NK1R, čímž vytváří výrazný inhibiční účinek na akutní i opožděnou chemoterapií-navozenou nevolnost a zvracení.

V současné době jsou tato terapeutická činidla široce používána v klinických podmínkách, což výrazně zlepšilo celkovou kvalitu života pacientů, kteří dostávají chemoterapii. Strukturálně modifikované deriváty substance P jsou navíc schopny dále zvýšit schopnost zacílení léků a molekulární stabilitu a zároveň snížit nežádoucí systémové vedlejší účinky, čímž otevírají nové vyhlídky pro přesnou léčbu nevolnosti a zvracení vyvolaných chemoterapií-. Mezitím relevantní výzkum potvrdil, že látka P se také podílí na regulaci pooperační nevolnosti a zvracení, a cílené intervenční přístupy pro tento stav jsou nyní předmětem dalšího zkoumání a ověřování.