Введение

Белок млекопитающих, обнаруженный у человека (Homo sapiens).

Апелин (также известный как APLN) — это пептид, кодируемый геном APLN у людей. Апелин является одним из двух эндогенных лигандов для G-белок-связанного рецептора APJ, который экспрессируется на поверхности некоторых типов клеток. Он широко экспрессируется в различных органах, таких как сердце, легкие, почки, печень, жировая ткань, желудочно-кишечный тракт, мозг, надпочечники, эндотелий и плазма крови.

Открытие

Апелин – это пептидный гормон, который был идентифицирован в 1998 году Масахико Фуджино и его коллегами из Университета Гунма и фармацевтической компании Takeda. В последнее время в молозиве крупного рогатого скота было выявлено 46 различных пептидов апелина, варьирующих от апелина 55 до апелина 12, включая изоформы с укороченным C-концевым фрагментом.

Физиологические функции

Места экспрессии рецепторов связаны с различными функциями, которые апелин реализует в организме.

Сосудистые

Васкулярная экспрессия рецептора участвует в контроле артериального давления. Снижение артериального давления (гипотензивный эффект) апелина является результатом активации рецепторов, экспрессируемых на поверхности эндотелиальных клеток. Апелин – мощный вазодилататор, который индуцирует расслабление гладкомышечных клеток стенки артерий. Исследования на мышах с нокаутом гена рецептора апелина показали наличие баланса между сигнализацией ангиотензина II (которая повышает артериальное давление) и сигнализацией апелина (которая его снижает). Ангиогенная активность является следствием действия апелина на пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток. Апелин активирует каскады трансдукции сигналов внутри клетки, включая внеклеточные сигнально-регулируемые киназы (ERK), протеинкиназу B (PKB, также известную как Akt) и фосфорилирование p70S6 киназы, что приводит к пролиферации эндотелиальных клеток и образованию новых кровеносных сосудов.

Сердечно-сосудистые

Апелин-рецептор экспрессируется на ранних стадиях эмбрионального развития сердца, где он регулирует миграцию клеток-предшественников, предназначенных для дифференцировки в кардиомиоциты – сократительные клетки сердца. Его экспрессия также обнаруживается в кардиомиоцитах взрослого организма, где апелин выступает в качестве одного из наиболее мощных стимуляторов сердечной сократимости. У старых мышей с нокаутом по гену апелина развивается прогрессирующее снижение сердечной сократимости. Апелин действует как медиатор регуляции сердечно-сосудистой системы, включая контроль артериального давления и кровотока. Это один из самых мощных стимуляторов сердечной сократимости, идентифицированных на сегодняшний день, и играет роль в ремоделировании миокарда. Уровни апелина повышены в левых желудочках пациентов с хронической сердечной недостаточностью, а также у пациентов с хроническими заболеваниями печени.

Упражнения

Показано, что концентрация апелина в плазме крови повышается во время физической нагрузки. Парадоксально, но экзогенный апелин у здоровых добровольцев снижал максимальное потребление кислорода (VO2 макс.) в тесте на выносливость.

Мозг

Апелин-рецептор также экспрессируется в нейронах областей мозга, участвующих в регуляции потребления воды и пищи. Инъекция апелина увеличивает потребление воды. Этот диуретический эффект апелина, в сочетании с его гипотензивным действием, участвует в гомеостатической регуляции водного баланса организма. Апелин также обнаруживается в областях мозга, контролирующих аппетит, однако его влияние на потребление пищи крайне противоречиво.

Жировая ткань

Апелин экспрессируется и секретируется адипоцитами, а его продукция увеличивается в процессе дифференцировки адипоцитов и стимулируется инсулином. У большинства людей с ожирением наблюдается повышенный уровень инсулина, что может объяснять и повышенный уровень апелина у этих людей. Также экспрессируется в неизвестных клетках эндокринной поджелудочной железы и эпителиальных клетках толстой кишки. В желудке активация рецепторов на энтерохромаффиноподобных клетках апелином, секретируемым париетальными клетками, может ингибировать высвобождение гистамина энтерохромаффиноподобными клетками, что, в свою очередь, уменьшает секрецию кислоты париетальными клетками. Это ингибирование демонстрирует функциональную взаимозависимость между сигнализацией апелина и сигнализацией инсулина, наблюдаемую на уровне адипоцитов, где инсулин стимулирует продукцию апелина.

Кость

Экспрессия рецепторов также наблюдается на поверхности остеобластов – клеток-предшественников, участвующих в формировании кости.

Старение мышц

Экспрессия мышечного апелина снижается с возрастом у грызунов и людей. Добавив пожилым мышам экзогенный апелин, Седрик Дрей, Филипп Валет и их коллеги показали, что пептид способен стимулировать гипертрофию мышц и, как следствие, приводить к увеличению силы. Они планируют перейти к исследованию фазы 2 на пожилых пациентах, находящихся на искусственной вентиляции легких в отделении интенсивной терапии (ОИТ). Эти пациенты страдают как от атрофии диафрагмы (ослабления мышц, обеспечивающих вдох и выдох, которое опасно из-за неиспользования во время пребывания на аппарате ИВЛ), так и от миопатии, связанной с критическим состоянием (общего ослабления мышц при длительном постельном режиме). Каждое из этих состояний связано с плохим функциональным восстановлением и значительно повышенным риском смерти после перенесенной болезни.