новое понимание его метаболических функций и терапевтических перспектив

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Экспериментальная и молекулярная медицина Journal исследователи оценили физиологическую роль антимикробного пептида (AMP), регенерирующего гамма-члена семейства (Reg3γ), и проанализировали его терапевтические перспективы при метаболических заболеваниях.

Изучать: Reg3γ: текущее понимание и будущие терапевтические возможности при метаболических заболеваниях. Изображение предоставлено: ProximaStudio/Shutterstock.com

Фон

Текущие терапевтические подходы к диабету и ожирению сосредоточены на использовании желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) для улучшения гликемического контроля и устойчивой потери веса. Таким образом, желудочно-кишечный тракт получил больше научного внимания с целью поиска новых стратегий лечения.

Участвуя в бактерицидной активности, мышиный гомолог REG3A человека, Reg3γ, AMP, работает как компонент иммунной системы хозяина, поддерживая пространственную сегрегацию между хозяином и бактериями кишечника.

Исследования показывают, что кишечная микробиота регулирует несколько элементов регуляции глюкозы и энергетического гомеостаза, а Reg3γ является связующим звеном между метаболическим контролем и кишечной микробиотой. Хотя Reg3γ взаимодействует с микробиотой кишечника и вносит свой вклад в физиологию кишечника, его функция при метаболических заболеваниях неизвестна.

Об исследовании

В текущей обзорной статье исследователи из Мичиганского университета в Анн-Арборе, Соединенные Штаты Америки (США), изучили современное понимание биологии Reg3γ, его функции в различных метаболических процессах и новый потенциал терапевтических подходов к лечению метаболических нарушений.

Авторы рассмотрели различные исследования, изучающие функцию и экспрессию Reg3γ в различных метаболических состояниях, вызванных генетической модификацией, бариатрической операцией или питанием.

Они рассмотрели противоречивые результаты исследований, включающих влияние недостаточной или повышенной экспрессии кишечных белков Reg3γ на метаболизм глюкозы и массу тела среди моделей мышей.

Кроме того, команда проанализировала возможность использования Reg3γ в качестве биомаркера метаболических заболеваний и потенциал Reg3γ-зависимых методов лечения метаболических заболеваний.

Антимикробные свойства Reg3γ

Reg3γ, генерируемый энтероцитами тонкой кишки и клетками Панета, оказывает антибактериальное действие на грамположительные бактерии и контролируется интерлейкином-22 (IL-22) и бактериальной колонизацией. Повышенная продукция Reg3γ во время бактериальных инфекций указывает на защитную роль Reg3γ против инфекции.

Метаболические расстройства, такие как ожирение и плохой контроль уровня глюкозы, влияют на экспрессию Reg3γ. Синтез Reg3γ вызывается агонистами глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) и желчными кислотами в поджелудочной железе и кишечнике соответственно.

Биологические свойства Reg3γ

Согласно исследованиям на мышах, Reg3γ оказывает благоприятное воздействие при различных кожных заболеваниях, включая колит, панкреатит, псориаз, воспаление сердца, астму, алкогольную жировую дистрофию печени, отторжение трансплантата против хозяина при трансплантации костного мозга и поврежденные нейроны головного мозга.

Reg3γ необходим для заживления ран, дифференцировки и пролиферации кератиноцитов, а IL-33, индуцированный IL-17, контролирует экспрессию Reg3. Снижение уровня IL-33 при диабете вызывает усиление воспаления и замедление заживления ран.

Роль Reg3γ в изменениях кишечника для улучшения метаболизма

Бариатрическая хирургия, такая как гастрэктомия с вертикальным рукавом (VSG) и желудочное шунтирование по Ру (RYGB), приводит к улучшению метаболизма глюкозы и устойчивой потере веса у пациентов с сахарным диабетом 2 типа (СД2) и ожирением.

Манипуляции с анатомией кишечника в бариатрической хирургии повышают уровень Reg3γ в кишечнике и кровообращении, что необходимо для благотворного воздействия VSG. Пребиотическая терапия олигофруктозой или волокнами инулина также может увеличить синтез Reg3γ в кишечнике и уменьшить пагубное влияние диеты с высоким содержанием жиров на обмен веществ и здоровье кишечника.

Терапевтическое значение Reg3γ

Исследования показывают, что усиление путей, связанных с Reg3γ или Reg3γ, может положительно влиять на метаболический гомеостаз и может быть жизнеспособной стратегией лечения СД2. Reg3γ может взаимодействовать с экзостозин-подобной гликозилтрансферазой 3 (Extl3) в поджелудочной железе, проявляя свою глюкорегуляторную активность, и может оказывать благотворное влияние через кровообращение.

Пребиотики, пробиотики или ферментируемая клетчатка могут изменять состав микробиоты кишечника, повышая активность Reg3γ и положительно влияя на функцию кишечника, гомеостаз глюкозы и ожирение.

Кроме того, пребиотики и пробиотики, содержащие Бифидобактерии и лактобактерии виды усиливают синтез Reg3γ, и их благотворное влияние зависит от Reg3γ. Бактериальные метаболиты, такие как желчные кислоты, пропионат и лактат, могут стимулировать связанную с Reg3γ передачу сигналов и могут использоваться для лечения метаболических нарушений.

Будущие перспективы Reg3γ

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, можно ли комбинировать Reg3γ или REG3A с другими терапевтическими средствами, зависящими от кишечных пептидов, для повышения активности Reg3γ или REG3A и контроля уровня глюкозы с помощью других терапевтических мишеней с эффектами снижения уровня глюкозы.

Reg3γ является важным элементом иммунной системы, взаимодействующим с микробиотой кишечника и помогающим бороться с воспалением и окислительным стрессом.

Аналоги Reg3γ можно использовать для манипулирования кишечником при лечении метаболических заболеваний. Кроме того, понимание эндогенной системы Reg3γ может помочь в разработке пищевых добавок для использования ее полезных свойств.

Выводы

Исследователи обнаружили, что Reg3γ жизненно важен для контроля метаболизма и состава микробиоты кишечника. Они обсудили терапевтический потенциал Reg3γ в лечении метаболических заболеваний, таких как СД2, неалкогольная жировая болезнь печении ожирение.

Кроме того, исследователи отметили, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять роль Reg3γ в регуляции метаболизма и разработать эффективные Reg3γ-зависимые методы лечения метаболических заболеваний.

В настоящей обзорной статье дается подробный обзор современных знаний о Reg3γ и его потенциале в качестве терапевтического вмешательства при метаболических нарушениях.