मानव बीटा-एमिलॉयड (1-42) प्रोटीन, जिसे एβ 1-42 भी कहा जाता है, अल्जाइमर रोग के रहस्यों को खोलने में एक महत्वपूर्ण कारक है।यह पेप्टाइड अमाइलॉइड प्लाक, रहस्यमय समूहों के निर्माण में केंद्रीय भूमिका निभाता है जो अल्जाइमर रोगियों के मस्तिष्क को नुकसान पहुंचाते हैं।विनाशकारी प्रभाव के साथ, यह न्यूरोनल संचार को बाधित करता है, सूजन को ट्रिगर करता है, और न्यूरोटॉक्सिसिटी को प्रेरित करता है, जिससे संज्ञानात्मक हानि और तंत्रिका क्षति होती है।इसके एकत्रीकरण और विषाक्तता तंत्र की जांच करना न केवल महत्वपूर्ण है;यह अल्जाइमर की पहेली को सुलझाने और भविष्य के उपचार विकसित करने की दिशा में एक रोमांचक यात्रा है।
Aβ 1-42 42 अमीनो एसिड का एक पेप्टाइड टुकड़ा है जो β- और γ-secretases द्वारा अमाइलॉइड अग्रदूत प्रोटीन (एपीपी) के दरार से प्राप्त होता है।Aβ 1-42 अमाइलॉइड प्लाक के मुख्य घटकों में से एक है जो अल्जाइमर रोग के रोगियों के मस्तिष्क में जमा होता है, एक न्यूरोडीजेनेरेटिव विकार जो संज्ञानात्मक हानि और स्मृति हानि की विशेषता है।Aβ 1-42 को जैविक और जैव चिकित्सा अनुसंधान में विभिन्न कार्यों और अनुप्रयोगों के लिए दिखाया गया है, जैसे:
1.न्यूरोटॉक्सिसिटी: Aβ 1-42 घुलनशील ऑलिगोमर्स बना सकता है जो न्यूरोनल झिल्ली, रिसेप्टर्स और सिनैप्स के कार्य को बांधने और बाधित करने में सक्षम हैं।ये ऑलिगोमर्स न्यूरॉन्स में ऑक्सीडेटिव तनाव, सूजन और एपोप्टोसिस को भी प्रेरित कर सकते हैं, जिससे सिनैप्टिक हानि और न्यूरोनल मृत्यु हो सकती है।Aβ 1-42 ऑलिगोमर्स को Aβ के अन्य रूपों की तुलना में अधिक न्यूरोटॉक्सिक माना जाता है, जैसे Aβ 1-40, जो मस्तिष्क में Aβ का सबसे प्रचुर रूप है।ऐसा माना जाता है कि Aβ 1-42 ऑलिगोमर्स, प्रियन के समान, एक कोशिका से दूसरी कोशिका में फैलने में सक्षम होते हैं, और ताऊ जैसे अन्य प्रोटीनों के मिसफॉल्डिंग और एकत्रीकरण को ट्रिगर करते हैं, जो अल्जाइमर रोग में न्यूरोफाइब्रिलरी टेंगल्स बनाता है।
Aβ 1-42 को व्यापक रूप से उच्चतम न्यूरोटॉक्सिसिटी वाला Aβ आइसोफॉर्म माना जाता है।कई प्रायोगिक अध्ययनों ने विभिन्न तरीकों और मॉडलों का उपयोग करके Aβ 1-42 की न्यूरोटॉक्सिसिटी का प्रदर्शन किया है।उदाहरण के लिए, लेस्ने एट अल।(ब्रेन, 2013) ने Aβ ऑलिगोमर्स के गठन और विषाक्तता की जांच की, जो Aβ मोनोमर्स के घुलनशील समुच्चय हैं, और दिखाया कि Aβ 1-42 ऑलिगोमर्स का न्यूरोनल सिनैप्स पर अधिक हानिकारक प्रभाव पड़ा, जिससे संज्ञानात्मक गिरावट और न्यूरोनल हानि हुई।लैम्बर्ट एट अल.(नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही, 1998) ने एβ 1-42 ऑलिगोमर्स की न्यूरोटॉक्सिसिटी पर प्रकाश डाला और पाया कि उनका केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर एक मजबूत विषाक्त प्रभाव था, संभवतः सिनैप्स और न्यूरोट्रांसमीटर को प्रभावित करके।वॉल्श एट अल.(नेचर, 2002) ने विवो में हिप्पोकैम्पस दीर्घकालिक पोटेंशिएशन (एलटीपी) पर एβ 1-42 ऑलिगोमर्स का निरोधात्मक प्रभाव दिखाया, जो सीखने और स्मृति में अंतर्निहित एक सेलुलर तंत्र है।यह अवरोध स्मृति और सीखने की हानि से जुड़ा था, जिसमें सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी पर Aβ 1-42 ऑलिगोमर्स के प्रभाव पर जोर दिया गया था।शंकर एट अल.(नेचर मेडिसिन, 2008) ने अल्जाइमर के मस्तिष्क से सीधे Aβ 1-42 डिमर को अलग किया और सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी और मेमोरी पर अपना प्रभाव दिखाया, जिससे Aβ 1-42 ऑलिगोमर्स की न्यूरोटॉक्सिसिटी के लिए अनुभवजन्य साक्ष्य उपलब्ध हुए।
इसके अलावा, सु एट अल.(आणविक और सेलुलर विष विज्ञान, 2019) ने SH-SY5Y न्यूरोब्लास्टोमा कोशिकाओं में Aβ 1-42-प्रेरित न्यूरोटॉक्सिसिटी का ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और प्रोटिओमिक्स विश्लेषण किया।उन्होंने कई जीन और प्रोटीन की पहचान की जो एपोप्टोटिक प्रक्रिया, प्रोटीन अनुवाद, सीएमपी कैटोबोलिक प्रक्रिया और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम तनाव की प्रतिक्रिया से संबंधित मार्गों में Aβ 1-42 से प्रभावित थे।टाकेडा एट अल.(बायोलॉजिकल ट्रेस एलिमेंट रिसर्च, 2020) ने अल्जाइमर रोग में Aβ 1-42-प्रेरित न्यूरोटॉक्सिसिटी में बाह्यकोशिकीय Zn2+ की भूमिका की जांच की।उन्होंने दिखाया कि Aβ 1-42-प्रेरित इंट्रासेल्युलर Zn2+ विषाक्तता उम्र बढ़ने के साथ-साथ बाह्यकोशिकीय Zn2+ में उम्र से संबंधित वृद्धि के कारण तेज हो गई थी।उन्होंने सुझाव दिया कि न्यूरॉन टर्मिनलों से लगातार स्रावित Aβ 1-42 इंट्रासेल्युलर Zn2+ डिसरेगुलेशन के माध्यम से उम्र से संबंधित संज्ञानात्मक गिरावट और न्यूरोडीजेनेरेशन का कारण बनता है।इन अध्ययनों से पता चलता है कि Aβ 1-42 मस्तिष्क में विभिन्न आणविक और सेलुलर प्रक्रियाओं को प्रभावित करके अल्जाइमर रोग में न्यूरोटॉक्सिसिटी और रोग की प्रगति में मध्यस्थता करने में एक महत्वपूर्ण कारक है।
2. रोगाणुरोधी गतिविधि: Aβ 1-42 में बैक्टीरिया, कवक और वायरस जैसे विभिन्न रोगजनकों के खिलाफ रोगाणुरोधी गतिविधि होने की सूचना मिली है।Aβ 1-42 माइक्रोबियल कोशिकाओं की झिल्लियों को बांध सकता है और उन्हें बाधित कर सकता है, जिससे उनकी लसीका और मृत्यु हो सकती है।Aβ 1-42 जन्मजात प्रतिरक्षा प्रणाली को भी सक्रिय कर सकता है और संक्रमण स्थल पर सूजन कोशिकाओं को भर्ती कर सकता है।कुछ अध्ययनों से पता चला है कि मस्तिष्क में Aβ का संचय पुराने संक्रमणों या चोटों के प्रति एक सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया हो सकता है।हालाँकि, Aβ का अत्यधिक या अनियंत्रित उत्पादन मेजबान कोशिकाओं और ऊतकों को संपार्श्विक क्षति भी पहुंचा सकता है।
यह बताया गया है कि Aβ 1-42 बैक्टीरिया, कवक और वायरस जैसे स्टैफिलोकोकस ऑरियस, एस्चेरिचिया कोली, कैंडिडा अल्बिकन्स और हर्पस सिम्प्लेक्स वायरस टाइप 1 जैसे कई रोगजनकों के खिलाफ उनकी झिल्ली के साथ बातचीत करके रोगाणुरोधी गतिविधि प्रदर्शित करता है। उनके व्यवधान और लसीका का कारण बनता है।कुमार एट अल.(जर्नल ऑफ अल्जाइमर डिजीज, 2016) ने यह दिखाकर इस प्रभाव का प्रदर्शन किया कि Aβ 1-42 ने माइक्रोबियल कोशिकाओं की झिल्ली पारगम्यता और आकारिकी को बदल दिया, जिससे उनकी मृत्यु हो गई।अपनी प्रत्यक्ष रोगाणुरोधी कार्रवाई के अलावा, Aβ 1-42 जन्मजात प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को भी नियंत्रित कर सकता है और संक्रमण के स्थल पर सूजन कोशिकाओं को भर्ती कर सकता है।सोशिया एट अल.(पीएलओएस वन, 2010) ने रिपोर्ट करके इस भूमिका का खुलासा किया कि एβ 1-42 ने प्रो-इंफ्लेमेटरी साइटोकिन्स और केमोकाइन्स, जैसे इंटरल्यूकिन-6 (आईएल-6), ट्यूमर नेक्रोसिस फैक्टर-अल्फा (टीएनएफ-α), मोनोसाइट के उत्पादन को प्रेरित किया। कीमोअट्रेक्टेंट प्रोटीन-1 (एमसीपी-1), और मैक्रोफेज इंफ्लेमेटरी प्रोटीन-1 अल्फा (एमआईपी-1α), माइक्रोग्लिया और एस्ट्रोसाइट्स में, मस्तिष्क में मुख्य प्रतिरक्षा कोशिकाएं।
चित्र 2. Aβ पेप्टाइड्स में रोगाणुरोधी गतिविधि होती है।
(सोस्किया एसजे, किर्बी जेई, वाशिकोस्की केजे, टकर एसएम, इंगल्सन एम, हाइमन बी, बर्टन एमए, गोल्डस्टीन एलई, डुओंग एस, तंज़ी आरई, मोइर आरडी। अल्जाइमर रोग से संबंधित अमाइलॉइड बीटा-प्रोटीन एक रोगाणुरोधी पेप्टाइड है। प्लस वन) . 2010 मार्च 3;5(3):e9505.)
जबकि कुछ अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि मस्तिष्क में Aβ का संचय पुराने संक्रमण या चोटों के लिए एक सुरक्षात्मक प्रतिक्रिया हो सकता है, क्योंकि Aβ एक रोगाणुरोधी पेप्टाइड (एएमपी) के रूप में कार्य कर सकता है और संभावित रोगजनकों को खत्म कर सकता है, Aβ और माइक्रोबियल तत्वों के बीच जटिल परस्पर क्रिया बनी रहती है। जांच का विषय.मोइर एट अल के शोध से नाजुक संतुलन पर प्रकाश डाला गया है।(जर्नल ऑफ अल्जाइमर डिजीज, 2018), जो बताता है कि असंतुलित या अत्यधिक Aβ उत्पादन अनजाने में मेजबान कोशिकाओं और ऊतकों को नुकसान पहुंचा सकता है, जो संक्रमण और न्यूरोडीजेनेरेशन में Aβ की भूमिकाओं की जटिल दोहरी प्रकृति को दर्शाता है।Aβ के अत्यधिक या अव्यवस्थित उत्पादन से मस्तिष्क में इसका एकत्रीकरण और जमाव हो सकता है, जिससे विषाक्त ऑलिगोमर्स और फ़ाइब्रिल्स बनते हैं जो न्यूरोनल फ़ंक्शन को ख़राब करते हैं और न्यूरोइन्फ्लेमेशन को प्रेरित करते हैं।ये रोग प्रक्रियाएं अल्जाइमर रोग में संज्ञानात्मक गिरावट और स्मृति हानि से जुड़ी हैं, जो प्रगतिशील मनोभ्रंश द्वारा विशेषता एक न्यूरोडीजेनेरेटिव विकार है।इसलिए, मस्तिष्क के स्वास्थ्य को बनाए रखने और न्यूरोडीजेनेरेशन को रोकने के लिए Aβ के लाभकारी और हानिकारक प्रभावों के बीच संतुलन महत्वपूर्ण है।
3.लोहा निर्यात: Aβ 1-42 को मस्तिष्क में आयरन होमोस्टैसिस के नियमन में शामिल दिखाया गया है।आयरन कई जैविक प्रक्रियाओं के लिए एक आवश्यक तत्व है, लेकिन अतिरिक्त आयरन ऑक्सीडेटिव तनाव और न्यूरोडीजेनेरेशन का कारण भी बन सकता है।Aβ 1-42 लोहे से बंध सकता है और फेरोपोर्टिन, एक ट्रांसमेम्ब्रेन आयरन ट्रांसपोर्टर के माध्यम से न्यूरॉन्स से इसके निर्यात की सुविधा प्रदान कर सकता है।इससे मस्तिष्क में आयरन के संचय और विषाक्तता को रोकने में मदद मिल सकती है, क्योंकि अतिरिक्त आयरन ऑक्सीडेटिव तनाव और न्यूरोडीजेनेरेशन का कारण बन सकता है।ड्यूस एट अल.(सेल, 2010) ने बताया कि Aβ 1-42 फेरोपोर्टिन से बंधा है और न्यूरॉन्स में इसकी अभिव्यक्ति और गतिविधि बढ़ गई है, जिससे इंट्रासेल्युलर आयरन का स्तर कम हो गया है।उन्होंने यह भी दिखाया कि Aβ 1-42 ने एस्ट्रोसाइट्स में हेक्सिडिन, एक हार्मोन जो फेरोपोर्टिन को रोकता है, की अभिव्यक्ति को कम कर दिया, जिससे न्यूरॉन्स से लोहे के निर्यात में और वृद्धि हुई।हालाँकि, आयरन-बाउंड Aβ भी बाह्य अंतरिक्ष में एकत्रीकरण और जमाव के प्रति अधिक प्रवण हो सकता है, जिससे अमाइलॉइड सजीले टुकड़े बनते हैं।आयटन एट अल.(जर्नल ऑफ बायोलॉजिकल केमिस्ट्री, 2015) ने बताया कि आयरन ने इन विट्रो और विवो में एबीओ ऑलिगोमर्स और फाइब्रिल्स के गठन को बढ़ावा दिया।उन्होंने यह भी दिखाया कि आयरन केलेशन ने ट्रांसजेनिक चूहों में Aβ एकत्रीकरण और जमाव को कम कर दिया।इसलिए, मस्तिष्क के स्वास्थ्य को बनाए रखने और न्यूरोडीजेनेरेशन को रोकने के लिए आयरन होमोस्टैसिस पर Aβ 1-42 के लाभकारी और हानिकारक प्रभावों के बीच संतुलन महत्वपूर्ण है।
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