Фоллистатин

Фоллистатин, также известный как активин-связывающий белок, представляет собой белок, который у человека кодируется геном ФСТ. Фоллистатин является аутокринным гликопротеином, который экспрессируется почти во всех тканях высших животных организмов. Основной функцией Фоллистатина является связывание и бионейтрализация членов суперсемейства TGF-бета, с особым акцентом на активин, паракринный гормон. Ранее белок назывался ФСГ, подавляющий протеин. При первоначальной изоляции из фолликулярной жидкости было обнаружено, что вещество ингибирует секрецию фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) в передней доли гипофиза. Фоллистатин подавляет белок-мессенджер в организме, одним из которых является миостатин; подавляя миостатиновое ингибирование синтеза белка, фоллистатин может увеличить мышечную массу. На него могут оказывать воздействие физические упражнения и диета, но этот процесс еще не изучен в полной мере.

Фоллистатин является отрицательно регуляторным белком. Он регулирует организм посредством подавления действий других белков и гормонов. При избыточной экспрессии может вызвать избыточное подавление этих белков. Один из таких белков, миостатин, сам является негативным регулятором синтеза белка в мышцах. Поэтому повышение экспрессии фоллистатина опосредованно способствует синтезу белка в мышцах, словно снимая блокировку с синтеза белка. Передозировка фоллистатина (обычно через инъекции) имитирует дефицит миостатина, который иначе называется «гипертрофия мышц» и наблюдается у бельгийских голубых коров. Форсталлин также оказывает влияние на репродуктивную функцию, может проявлять воздействие благодаря подавлению белков (не миостатинов), которые называются активины.

Фоллистатин - гликозилированный белок в плазме крови, обладает способностью подавлять фолликулостимулирующий гормон (ФСГ).¹⁾ Входит в надсемейство белков Трансформирующего Ростового Фактора Бета-1 (TGF-b). Фоллистатин, вероятно, способен образовывать связи с белками и инактивировать их, предотвращая воздействие белков на рецепторы. Подобное наблюдается с:

• Миостатином²⁾
• GDF11
• Активин

Миостатин является прототипом негативного регулятора мышечной массы, GDF11 скорее не регулирует мышечную массу, а принимает участие в регуляции скелета и почек, а акивины помимо регуляции мышечной массы, проявляют плейотропное действие на многие другие органы, например, на мозг и яичники.³⁾ Повышение уровня фоллистатина может вызвать снижение активности вышеуказанных белков.

Фоллистатин является частью оси ингибин-активин-фоллистатин. В настоящее время известно о трех изоформах фоллистатина – FS- 288, FS-300 и FS-315. Два из них, FS-288 и FS-315, были созданы в результате альтернативного сплайсинга первичного транскрипта мРНК. FS-300 (свиной фоллистатин) считается продуктом посттрансляционной модификации, производимый посредством усечения С-концевого домена первичной аминокислотной цепи. Хотя FS имеет повсеместное распространение в организме человека, его наивысшая концентрация была обнаружена в яичниках женщин. Следующий по распространенности фоллистатина орган – кожа. Активин-связывающий белок фоллистатин производится фоликуллостеллатными (FS) клетками передней доли гипофиза. FS клетки имеют многочисленные контакты с классическими эндокринными клетками передней доли гипофиза, в том числе с гонандотропинами. Активин играет важную роль в клеточной пролиферации тканей. Фоллистатин, таким образом, служит щитом против неконтролируемой клеточной пролиферации, а также инструментом для клеточной дифференциации. Оба процесса играют жизненно важную роль в восстановлении тканей, и зависят от высокого присутствия фоллистатина в коже. В крови активин и фоллистатин участвуют в воспалительной реакции после повреждения ткани или патогенного вторжения. Источник фоллистатина в циркулирующей плазме крови до сих пор не определен, но из его аутокринной природы вытекает предположение о том, что эндотелиальные клетки выстилают все кровеносные сосуды или же источниками фоллистатина могут быть макрофаги и моноциты, также циркулирующие в кровотоке. Фоллистатин играет важную роль в развитии эмбриона. Он оказывает угнетающее воздействие на морфогенетические белки кости; морфогенетические белки кости превращают эктодерму в эпидермальную эктодерму. Ингибирование морфогенетических белков кости позволяет нейроэктодерме возникать из эктодермы, и в результате этого процесса в конечном итоге образуется нервная пластинка. Другие ингибиторы, участвующие в этом процессе - ноггин и хордин. Фоллистатин и морфогенетические белки кости, как известно, играют важную роль в фолликулогенезе яичников. Основная роль фоллистатина в менструации – это развитие фолликул и клеточная дифференциация зернистых клеток, производящих эстроген из доминантного фолликула и крупных клеток лютеина, производящих прогестерон в желтом теле.

Изучается роль фоллистатина в регуляции роста мышц у мышей, в качестве антагониста миостатина (также известного как GDF-8, члена суперсемейства TGF), который подавляет чрезмерный рост мышц. Компания Lee and McPherron показала, что ингибирование GDF-8 при помощи генетической элиминации либо путем увеличения количества фоллистатина ведет к значительному увеличению мышечной массы. В 2009 году в ходе исследования макак было установлено, что регулирование фоллистатина при помощи генной терапии также ведет к росту мышечной массы и увеличению силы. Это исследование открывает путь для клинических испытаний на человеке, начало которых было запланировано на лето 2010 года. Исследование также показало, что повышение уровня фоллистатина, ведущее к увеличению мышечной массы некоторых основных мышечных групп, может увеличить продолжительность жизни в случаях спинальной мышечной атрофии (СМА) у животных. Кроме того, препарат исследовался с целью выявления его роли в развитии синдрома поликистозных яичников (СПКЯ). Все еще идут споры относительно его непосредственной роли в развитии этой болезни, связанной с бесплодием.

Хотя фоллистатин оказывает влияние на репродуктивную функцию, его уровень не меняется ни во время разных фаз менструального цикла, ни в течение всего репродуктивного возраста.⁴⁾ Экспрессия фоллистатина снижается в период менопаузы, но повышается при помощи гормон-заместительной терапии.

Наблюдается высокая концентрация фоллистатина в семенной жидкости, при этом концентрация не зависит от состояния фертильности.⁵⁾

Фоллистатин способен блокировать сигналы миостатина. Миостатин является негативным регулятором (супрессором) синтеза белков в мышцах, поэтому ингибирование негативной регуляции способствует ускорению синтеза мышечного белка. Исследование на мышах продемонстрировало, что прием препарата, содержащего фоллистатин, усиливает рост мышц на продолжительное время.⁶⁾ Фоллистатин действует посредством подавления миостатина, но также, вероятно, способен подавлять активин. Даже при дефиците миостатина повышенная экспрессия фоллистатина может еще больше повысить синтез белка (что предполагает подавление других негативно регулирующих факторов). Это приводит к большей миграции сателлитных клеток. Повышение уровня фоллистатина, которое наблюдается в ходе выполнения физических упражнений, начинается в печени и действует независимо от ИЛ-6 и адреналина.⁷⁾

В моделях мышей с фоллистатиновыми пептидами (создает селективность миостатина над другими активинами) наблюдается увеличение мышечной массы и уменьшение жировой массы с небольшими адипоцитами. Дефицит миостатина, вызванный фоллистатином или генетическим нокаутом, приводит к неспособности накапливать излишки жира.⁸⁾ Генетическое воздействие на миостатин (используется в качестве модели недостаточности активности миостатина) приводит к мышечному росту у некоторых видов, например у мышей, скота, собак, овец, а также наблюдается в тематическом исследовании генетических отклонений у человека. При переносе генов снижение воздействия миостатина на 20% приводит к значительному росту мышечной массы у приматов.⁹⁾

У женщин в период менопаузы повышается уровень мРНК фоллистатина в 2,1 раз в результате эксцентрических упражнений и в 5,8 раз в результате гормон-заместительной терапии. Спустя 24 часа после эксцентрических упражнений уровень мРНК значительно не отличается от исходного уровня. У здоровых самцов сердечно-сосудистые упражнения в течение 3 часов при 50% VO2 max или прерывистая эксцентрическая активность (тяжелая атлетика) повышают активность фоллистатина в 7 раз. Но повышение отмечается спустя 5-6 часов после выполнения упражнений, а не в процессе. Вероятно, фоллистатин образуется в печени, а не в мышцах; подверждением этому служит модель мыши, в печени которой наблюдалось повышение мРНК фоллистатина в 21,5 раз.

В мышечной ткани фоллистатин образуется в качестве реакции на некроз (повреждения)¹⁰⁾ от физической нагрузки или химических веществ.

Исследование на здоровых мужчинах показало, что в процессе ходьбы уровень фоллистатина повышается на 154% по сравнению с исходными показателями (около 3000 пг/мл по сравнению с 1000 пг/мл), повышение продолжается, пока испытуемый не примет пищу.

Однократная инъекция фоллистатина в сочетании с факторами роста VEGF и KGF вызывает рост волос, при этом повторное введение не требуется.¹¹⁾

:Tags

Читать еще: Socratea exorrhiza , Мускатный орех , Теакрин , Флюанксол (Флупентиксол) , ХОБЛ (Хроническая обструктивная болезнь легких) ,