Các nhà khoa học đang nghiên cứu một nhóm thụ thể hạt nhân có thể mang lại những hiểu biết mới về cách tế bào điều chỉnh ty thể, sử dụng năng lượng và chức năng cơ.
Chuyển hóa năng lượng là một trong những quá trình sinh lý cơ bản nhất của sinh học. Mọi tế bào đều cần được cung cấp năng lượng liên tục để duy trì các chức năng của mình, với các mô như cơ xương và tim có nhu cầu năng lượng đặc biệt cao. Do đó, việc hiểu cách tế bào điều chỉnh quá trình sản xuất năng lượng đã trở thành chủ đề chính trong nghiên cứu y sinh hiện đại.
Nhóm thụ thể liên quan đến estrogen (ERR) đang ngày càng thu hút sự chú ý. Mặc dù tên của chúng gợi ý mối liên hệ với estrogen, ERR khác biệt với các thụ thể estrogen cổ điển. ERR, ERR và ERR là các thụ thể hạt nhân điều chỉnh các gen liên quan đến chức năng của ty thể, quá trình phosphoryl hóa oxy hóa, chuyển hóa axit béo và sử dụng năng lượng của tế bào.
Các nghiên cứu gần đây nhấn mạnh tiềm năng của các hợp chất thử nghiệm nhằm vào các thụ thể này, mang lại cho các nhà khoa học những công cụ mới để nghiên cứu quá trình chuyển hóa năng lượng và sinh lý cơ.
Tại sao ERR lại quan trọng đối với việc điều chỉnh năng lượng tế bào?
Tế bào không tạo ra năng lượng với tốc độ không đổi; Sản xuất năng lượng dao động dựa trên nhu cầu của các mô và điều kiện sinh lý khác nhau. Ty thể đóng vai trò trung tâm trong quá trình này. Những cấu trúc tế bào này chủ yếu chuyển đổi chất dinh dưỡng thành năng lượng có thể sử dụng được thông qua quá trình phosphoryl oxy hóa. Các mô có nhu cầu năng lượng cao, chẳng hạn như cơ xương và cơ tim, phụ thuộc rất nhiều vào hoạt động hiệu quả của ty thể.
ERR giúp điều chỉnh nhiều gen chịu trách nhiệm cho các quá trình này.
Nghiên cứu chỉ ra rằng các con đường truyền tín hiệu ERR có liên quan chặt chẽ đến quá trình sinh học của ty thể, quá trình oxy hóa axit béo, chu trình axit tricarboxylic (TCA) (hoặc chu trình Krebs) và các con đường trao đổi chất khác. Trong cơ xương, những thụ thể này cũng liên quan đến sự thích nghi sinh lý trong quá trình tập thể dục nhịp điệu.
Điều này làm cho ERR trở thành tâm điểm cho các nhà nghiên cứu nghiên cứu các bệnh có đặc điểm là chuyển hóa năng lượng hoặc chức năng cơ bị suy giảm.
Các nhà nghiên cứu không xem kích hoạt ERR như một phương pháp điều trị đã được thiết lập cho các bệnh chuyển hóa; đúng hơn, họ đang nghiên cứu con đường này để hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa sự điều hòa gen, hoạt động của ty thể và chức năng mô.
Thế hệ hợp chất mới cho nghiên cứu ERR
Mối quan tâm ngày càng tăng về các đường dẫn tín hiệu ERR đã thôi thúc các nhà nghiên cứu phát triển các hợp chất phân tử nhỏ{0}}có thể kích hoạt nhiều loại phụ ERR khác nhau. SLU-PP-915 là một ví dụ như vậy; nó là một chất chủ vận -pan phân tử-ERR (thụ thể liên quan đến estrogen{10}}nhỏ) thử nghiệm. Hợp chất này có nguồn gốc từ nghiên cứu nhằm phát triển các cấu trúc hóa học mới kích hoạt các con đường ERR. Một nghiên cứu năm 2023 đã mô tả SLU{13}}PP-915 là một hợp chất thiophene thay thế mới và đã báo cáo hoạt tính của nó chống lại nhiều phân nhóm ERR. Các nhà nghiên cứu cũng quan sát thấy sự biểu hiện gia tăng của một số gen mục tiêu liên quan đến ERR trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Hợp chất này đã thu hút thêm sự chú ý sau khi một nghiên cứu năm 2026 xem xét tác động của nó đối với khả năng tập thể dục nhịp điệu.
Không giống như một số chất chủ vận ERR trước đó, SLU-PP-915 được thiết kế để có sinh khả dụng qua đường uống. Thuộc tính này rất quan trọng đối với các nhà nghiên cứu vì các hợp chất có hoạt tính qua đường uống mang lại sự linh hoạt cao hơn cho các nghiên cứu tiền lâm sàng dài hạn và khám phá dược lý. Tính năng này cũng giúp giải thích tại sao tầm quan trọng của SLU-PP-915 còn vượt ra ngoài nghiên cứu về thụ thể cơ bản; các nhà khoa học có thể sử dụng hợp chất này để nghiên cứu tác động của việc kích hoạt đường dẫn ERR mang tính hệ thống trong một thời gian dài.
Nghiên cứu mới nhất đã tiết lộ điều gì?
Một nghiên cứu năm 2026 đã kiểm tra tác động của SLU{1}}PP{4}}915 đối với khả năng tập thể dục nhịp điệu ở chuột. Các nhà nghiên cứu đã so sánh hợp chất này với chất chủ vận pan-ERR trước đó, SLU-PP-332. Nghiên cứu cho thấy SLU-PP-915 đã cải thiện hiệu suất chạy ở chuột, tăng cả khoảng cách và thời gian chạy. Các nhà nghiên cứu cũng báo cáo rằng hợp chất này vẫn hoạt động khi dùng bằng đường uống.
Nghiên cứu này kiểm tra nhiều thứ hơn là chỉ hiệu suất thể chất.
Các nhà nghiên cứu đã đo Ddit4-một gen liên quan đến phản ứng sinh học đối với bài tập thể dục nhịp điệu-cũng như các dấu hiệu liên quan đến biểu hiện gen của ty thể. SLU-PP-915 gây ra biểu hiện Ddit4 trong cơ xương; các nhà nghiên cứu báo cáo rằng hợp chất này hoạt động phối hợp với việc tập luyện thể dục để tăng cường hơn nữa sự biểu hiện gen Ddit4 và ty thể. Những phát hiện này rất có ý nghĩa vì chúng gợi ý rằng việc kích hoạt ERR (thụ thể liên quan đến estrogen) có thể ảnh hưởng đến các con đường phân tử cụ thể liên quan đến phản ứng của cơ thể đối với việc tập thể dục.
Tuy nhiên, hãy giải thích những kết quả này một cách thận trọng.
Nghiên cứu được thực hiện trên chuột chứ không phải trên người. Những cải thiện về khả năng chạy ở mô hình động vật không nhất thiết có nghĩa là cùng một hợp chất sẽ cải thiện thành tích thể thao, sức khỏe trao đổi chất hoặc chức năng thể chất ở người.
Từ sinh học thể dục đến nghiên cứu trao đổi chất
Ý nghĩa rộng hơn của nghiên cứu ERR nằm ở các con đường sinh học liên quan. Vì ERR điều chỉnh các gen liên quan đến hoạt động của ty thể và chuyển hóa năng lượng, nên các nhà nghiên cứu đang khám phá xem liệu việc điều chỉnh các thụ thể này có thể mang lại hiểu biết sâu sắc về các bệnh khác nhau liên quan đến việc điều hòa năng lượng tế bào bị suy yếu hay không. Các lĩnh vực cần khám phá trong tương lai bao gồm rối loạn chuyển hóa, bệnh tim mạch và các tình trạng liên quan đến cơ-. Giá trị khoa học của các hợp chất như SLU-PP-915 nằm ở khả năng giúp các nhà nghiên cứu thăm dò các con đường sinh học cụ thể thường liên quan đến quá trình thích ứng khi tập thể dục.
Bằng cách cô lập và nghiên cứu các con đường này một cách riêng lẻ, các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về cách cơ bắp điều chỉnh sản xuất năng lượng, cách ty thể đáp ứng nhu cầu trao đổi chất và biểu hiện gen thay đổi như thế nào dưới áp lực sinh lý.
Nghiên cứu ERR có ý nghĩa gì đối với sự phát triển thuốc trong tương lai?
Sự phát triển của chất chủ vận ERR hoạt động bằng đường uống đánh dấu một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực nghiên cứu này.
Các hợp chất thử nghiệm ban đầu đã chứng minh rằng kích hoạt ERR có thể ảnh hưởng đến các con đường liên quan đến quá trình trao đổi chất và tập thể dục. Sự phát triển của SLU-PP-915 cung cấp một công cụ nghiên cứu mới với các đặc tính hóa học riêng biệt và khả dụng sinh học qua đường uống. Hiện tại, các nhà nghiên cứu cần xác định tác động-lâu dài của việc kích hoạt ERR trên các mô, liệu những tác động này có nhất quán theo thời gian hay không và liệu có thể đạt được những lợi ích tiềm năng mà không có phản ứng bất lợi hay không. Hiện nay, ý nghĩa của SLU-PP-915 chủ yếu nằm ở lĩnh vực khoa học. Nó cung cấp cho các nhà nghiên cứu một con đường mới để nghiên cứu mối quan hệ qua lại giữa tín hiệu thụ thể hạt nhân, sinh học ty thể, chuyển hóa năng lượng và sinh lý cơ. Khi các nhà khoa học tiếp tục làm sáng tỏ cấu trúc phân tử
con đường điều chỉnh năng lượng cơ bản, ERR có thể sẽ đảm nhận vai trò ngày càng quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu này.
Những phát hiện gần đây chưa thiết lập được các phương pháp điều trị mới cho các rối loạn chuyển hóa hoặc cơ bắp; thay vào đó, họ đã tiết lộ một cơ hội khoa học rộng lớn hơn: đạt được sự hiểu biết sâu sắc hơn về cách các thụ thể hạt nhân cụ thể điều chỉnh các gen liên quan để giúp các mô có nhu cầu năng lượng-cao thích ứng với các yêu cầu thay đổi. Giá trị của chủ đề này vượt xa nghiên cứu tập thể dục, có ý nghĩa đặc biệt khi các nhà nghiên cứu tiếp tục khám phá những cách mới để hiểu chức năng của ty thể và các bệnh chuyển hóa.