Tutkimus selkokielellä
MOTS-c
Mikä se on
MOTS-c on 16 aminohapon peptidi, joka on koodattu mitokondriaalisen 12S rRNA -geenin sisään. Eläinkokeissa se aktivoi solujen energia-anturin AMPK:n, ja sitä tutkitaan pääasiassa insuliiniherkkyyden parantamiseksi, ruokavalioon ja ikääntymiseen liittyvän metabolisen heikkenemisen kääntämiseksi sekä liikunta- ja juoksukapasiteetin lisäämiseksi. Ihmisillä sitä tutkitaan enimmäkseen luonnostaan verenkierrossa olevana peptidinä, jonka pitoisuus nousee liikunnan myötä, ei vielä annosteltuna lääkeaineena.
Miten sitä käytettiin tutkimuksissa
- Malli
- Hiiri (C57BL/6, nuoret ja vanhat; myös runsasrasvaisella ruokavaliolla ruokitut)
- Tutkimuskohde
- Ruokavalion aiheuttama liikalihavuus ja insuliiniresistenssi (metabolinen)
- Annos
- 5 mg/kg/day for the short glucose/insulin-sensitivity experiments; 0.5 mg/kg/day for the 8-week obesity-prevention experiment
- Annostus
- Kerran päivässä
- Antoreitti
- Intraperitoneaalinen
- Kesto
- 7 vuorokautta (insuliiniherkkyyshaara) ja 8 viikkoa (runsasrasvaisen ruokavalion liikalihavuuden ehkäisyhaara)
Mitatut vaikutukset: MOTS-c paransi glukoosinsietoa ja insuliiniherkkyyttä glukoosinsietokokeissa ja hyperinsulineemisissa euglykeemisissä clamp-testeissä. 8 viikon runsasrasvaisen ruokavalion haarassa annoksella 0,5 mg/kg/vrk hoidetut hiiret suojautuivat ruokavalion aiheuttamalta liikalihavuudelta (pienempi painonnousu) sekä runsasrasvaisen ruokavalion aiheuttamalta insuliiniresistenssiltä ja hyperinsulinemialta. Mekanistisesti peptidi vaikutti pääosin luustolihaksessa estäen folaatti-puriinikiertoa ja aktivoiden AMPK:ta.
Haittavaikutukset: Tässä tutkimuksessa ei raportoitu haittatapahtumia
- Malli
- Hiiri (uros C57BL/6J, ~17 viikkoa, runsasrasvaisella ruokavaliolla 5 viikon iästä lähtien)
- Tutkimuskohde
- Runsasrasvaisen ruokavalion insuliiniresistenssi ja plasman metaboliittiprofiili (metabolinen)
- Annos
- 2.5 mg/kg per dose
- Annostus
- Kahdesti päivässä
- Antoreitti
- Intraperitoneaalinen
- Kesto
- 3 peräkkäistä vuorokautta
Mitatut vaikutukset: Hoidetuilla hiirillä havaittiin merkittävä verensokerin lasku verrokkeihin nähden, ja insuliini ja leptiini suuntautuivat alaspäin. Kohdentamaton metabolomiikka osoitti, että MOTS-c vähensi plasman metaboliitteja sfingolipidi-, monoasyyliglyseroli- ja dikarboksylaattireiteissä, mikä on yhdenmukaista parantuneen insuliiniherkkyyden kanssa. Vaikutukset havaittiin jo 3 vuorokauden jälkeen.
Haittavaikutukset: Tässä tutkimuksessa ei raportoitu haittatapahtumia
- Malli
- Hiiri (C57BL/6 iässä 2, 12 ja 22 kuukautta; lisäksi hyvin vanhat >30 kuukautta loppuelämän haarassa)
- Tutkimuskohde
- Iästä riippuva fyysinen heikkeneminen ja liikuntakapasiteetti (liikunta/metabolinen)
- Annos
- 5 mg/kg/day and 15 mg/kg/day
- Annostus
- Kerran päivässä akuuteissa juoksumattohaaroissa; ajoittain 3 kertaa viikossa loppuelämän haarassa
- Antoreitti
- Intraperitoneaalinen
- Kesto
- Noin 2 viikkoa akuuteissa juoksumattohaaroissa; jatkuvana ~23,5 kuukauden iästä lähtien loppuelämän pitkäikäisyys-/terveyselinaikahaarassa
Mitatut vaikutukset: Suurella annoksella (15 mg/kg/vrk) 100 % nuorista hoidetuista hiiristä saavutti suurimman juoksunopeuden (23 m/min) verrattuna 16,6 %:iin verrokeista. Vanhat hoidetut hiiret juoksivat ajallisesti noin 2-kertaisesti pidempään ja matkaltaan noin 2,16-kertaisesti pidemmälle kuin verrokit. Loppuelämän ajoittainen annostelu (3x/viikko) hyvin vanhoilla hiirillä paransi puristusvoimaa, askelpituutta ja 60 sekunnin kävelykapasiteettia. Artikkelissa raportoitiin myös, että ihmisillä akuutti liikunta nosti MOTS-c:tä noin 11,9-kertaisesti luustolihaksessa ja noin 1,5 - 1,6-kertaisesti verenkierrossa (tämä ihmishaara oli havainnoiva, peptidiä ei annettu).
Haittavaikutukset: Tässä tutkimuksessa ei raportoitu haittatapahtumia
- Malli
- Rotta (naaras Sprague-Dawley, ~120 g) ja hiiri (naaras C57BL/6J, 10-11 viikkoa)
- Tutkimuskohde
- Akuutti liikunta-/kestävyyssuorituskyky (liikuntakapasiteetti)
- Annos
- 15 mg/kg
- Annostus
- Kerta-annos annettuna noin 10 minuuttia ennen liikuntatestiä
- Antoreitti
- Intraperitoneaalinen
- Kesto
- Kerta-annos (akuutti testi); krooninen haara käytti 4-8 viikkoa vapaaehtoista juoksua, ei peptidin annostelua
Mitatut vaikutukset: Yksittäinen 15 mg/kg annos 10 minuuttia ennen testiä lisäsi kokonaisjuoksuaikaa noin 12 % ja juoksumatkaa noin 15 % harjoittelemattomilla hiirillä. Yksikään keittosuolaliuosta saanut hiiri ei suorittanut 40 minuutin testiä loppuun, kun taas 5 kuudesta MOTS-c:llä hoidetusta hiirestä suoritti. Erikseen 4-8 viikon vapaaehtoinen juoksu (ilman peptidiä) nosti endogeenista luustolihaksen MOTS-c-proteiinia 1,5 - 5-kertaisesti, ja kohonneisuus säilyi viikkoja harjoittelun lopettamisen jälkeen.
Haittavaikutukset: Tässä tutkimuksessa ei raportoitu haittatapahtumia
- Malli
- Ihminen, ammattilaiskestävyysurheilijat (75 urheilijaa, 63 miestä / 12 naista) vs 30 liikkumatonta iän ja BMI:n suhteen kaltaistettua verrokkia
- Tutkimuskohde
- Tavanomaisen kestävyysliikunnan yhteys verenkierron MOTS-c:hen (liikuntafysiologia, havainnoiva)
- Annos
- Not applicable: observational study, no MOTS-c was administered. Reported endogenous serum levels were about 2.36 ng/mL (low/moderate endurance) and 2.22 ng/mL (high endurance) versus 3.89 ng/mL in controls
- Annostus
- Ei sovellettavissa (ei annostelua; yksi poikkileikkauksellinen verinäyte)
- Antoreitti
- Ei sovellettavissa (endogeeninen mittaus, ei antoa)
- Kesto
- Poikkileikkauksellinen (yksi aikapiste)
Mitatut vaikutukset: Ammattilaisurheilijoilla oli merkittävästi MATALAMPI seerumin MOTS-c kuin liikkumattomilla verrokeilla (p=0,0001), mikä on vastakkainen suunta akuutin liikunnan piikkiin nähden. Tämä osoittaa, että ihmisen liikunta-MOTS-c-suhde on monimutkainen (krooninen harjoittelu liittyy matalampiin lepotason arvoihin) ja on korrelatiivinen, ei kausaalinen.
Haittavaikutukset: Tässä tutkimuksessa ei raportoitu haittatapahtumia
Kuinka vankkaa tieto on
Näyttö perustuu pääosin ELÄINTUTKIMUKSIIN ja on enimmäkseen peräisin yhdeltä tutkimusryhmältä (Pinchas Cohen / Changhan Lee, USC) sekä sen yhteistyökumppaneilta, joten se ei ole vielä riippumattomasti laaja. Metaboliset ja liikuntaan liittyvät hiiritutkimukset (PMID 25738459, 31293078, 33473109) ovat keskenään yhdenmukaisia ja käyttävät selkeää painokiloperusteista intraperitoneaalista annostelua (0,5 - 15 mg/kg/vrk), mutta hiiren mg/kg ei käänny suoraan ihmisen annokseksi, ja ryhmäkoot ovat joissakin haaroissa pieniä. Kerta-annoksen suorituskykytutkimus (PMID 35808870, 15 mg/kg) on pieni jyrsijätutkimus (5-6 hiirtä ryhmää kohden) ja osittain rotilla tehty. MOTS-c:stä EI ole ihmisillä tehtyjä interventiotutkimuksia annostelusta: ihmiset esiintyvät vain havainnoivana aineistona. Olennaista on, että ihmisnäyttö on ristiriitaista ja osittain keskenään ristiriidassa: Reynolds (33473109) raportoi, että akuutti liikunta NOSTAA MOTS-c:tä ohimenevästi, kun taas urheilijoiden poikkileikkaustutkimus (39077591) havaitsi, että kroonisesti harjoitelleilla urheilijoilla on MATALAMPI lepotilan seerumin MOTS-c kuin liikkumattomilla verrokeilla, mikä heikentää yksinkertaista "enemmän MOTS-c:tä on parempi" -kertomusta. Yhteenveto: lupaava ja mekanistisesti johdonmukainen hiirillä, mutta ihmisillä ei ole tehon tai turvallisuuden annostelutietoja, näyttö on keskittynyt yhteen laboratorioon, ja merkittävä ihmisillä tehty havainnoiva tulos osoittaa päinvastaiseen suuntaan. Kaikki viisi PMID:tä ja viitettä tarkistettiin NCBI-tietueita vasten.
Lähteet
- Lee C, et al. The mitochondrial-derived peptide MOTS-c promotes metabolic homeostasis and reduces obesity and insulin resistance. Cell Metabolism. 2015.(PMID 25738459)
- Kim SJ, et al. The mitochondrial-derived peptide MOTS-c is a regulator of plasma metabolites and enhances insulin sensitivity. Physiological Reports. 2019.(PMID 31293078)
- Reynolds JC, et al. MOTS-c is an exercise-induced mitochondrial-encoded regulator of age-dependent physical decline and muscle homeostasis. Nature Communications. 2021.(PMID 33473109)
- Hyatt JK. MOTS-c increases in skeletal muscle following long-term physical activity and improves acute exercise performance after a single dose. Physiological Reports. 2022.(PMID 35808870)
- Alser M, et al. The Effect of Chronic Endurance Exercise on Serum Levels of MOTS-c and Humanin in Professional Athletes. Reviews in Cardiovascular Medicine. 2022.(PMID 39077591)
Tutkimustietoa, vain tutkimuskäyttöön. Ei vakiintunutta ihmisprotokollaa.