Peptide HLDF-6 Exhibits Neuroprotective Activity in Neurodegenerative Diseases

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The review is devoted to the analysis of published data on the normalizing and protective activity of the neuroprotective peptide HLDF-6 family. The peptide HLDF-6 (TGENHR) corresponds to fragment 41-46 of the protein differentiation factor HLDF (Human Leukemia Differentiation Factor). The neuroprotective peptide HLDF-6 and its analogue peptide HLDF-6-H (TGEXHR, where X is Hse) exhibit normalizing pharmacological activity, the targets of which are NMDA and metabotropic glutamate, serotonin and opioid systems, interacting with which the neuroprotective, nootropic, anxiolytic, differentiating, antitumor and anti-aging activity of these peptides is realized. In cellular and experimental models of Alzheimer’s disease induced by the introduction of beta-amyloid peptide Ab25–35, as well as a transgenic model of Alzheimer’s disease using B6C3-Tg(APPswe,PSEN1de9)85Dbo (Tg+) mice, the HLDF-6 peptide exhibits neuroprotective and nootropic activity. Chronic use of HLDF-6 peptide at a dose of 250 mg/kg is accompanied by a neuroprotective effect, normalizes steroidogenesis and effectively stimulates the performance of cognitive tasks. In an experimental model of Parkinson’s disease (PD), HLDF-6-H peptide exhibits neuroprotective, anxiolytic and antidepressant activity. Chronic use of HLDF-6-H peptide (intranasally, 3 weeks, 300 mg/kg/day) restores the level of dopamine and its turnover in the striatum, leads to overcoming motor dysfunctions, normalizes the levels of neurotrophin mRNA BDNF and inflammatory mediators TGFβ1, IL-1β and IFNg in parts of the brain, and also normalizes the concentrations of steroids and inflammatory factors in the bloodstream. The peptide HLDF-6-H has therapeutic potential for the creation of a pharmaceutical drug on its basis for the treatment of PD.

About the authors

Yu. A Zolotarev

NRC “Kurchatov Institute”

Email: zolyural@yandex.ru
Moscow, Russia

A. K Dadayan

NRC “Kurchatov Institute”

Moscow, Russia

References

  1. Steinmetz J.D., Seeher K.M., Schiess N., Nichols E., Cao B., Dua T., et al. // The Lancet Neurology. 2024. V. 23. No. 4. P. 344‒381. doi: 10.1016/S0140-6736(24)00757-8.
  2. Prince M., Ali G.C., Guerchet M., Prina A.M., Albanese E., Wu Y.T. // Alzheimers Res Ther. 2016. V. 8. No. 1. P. 23. doi: 10.1186/s13195-016-0188-8.
  3. Lei Wang, Nanxi Wang, Wenping Zhang, Xurui Cheng, Zhibin Yan, Gang Shao, Xi Wang, Rui Wang and Caiyun Fu. // Sign. Transduc. and Targ. Ther. 2022. V. 7. P. 48. https://doi.org/10.1038/s41392-022-00904-4
  4. Ashmarin I.P., Rud’ko O.I., Danilova R.A., et al. // Neurosci. Research. Commun. 2004. V. 34. №. 3. P. 165‒173. doi: 10.1002/nrc.20012.
  5. Kostanyan I.A., Astapova M.V., Starovoytova E.V., Dranitsyna S.M., Lipkin V.M. // FEBS Lett. 1994. V. 356. № 2–3. P. 327‒329. doi: 10.1016/0014-5793(94)01306-3.
  6. Смирнова Е.В., Гарковенко А.В., Ракитина Т.В., Бережной С.Н., Астапова М.В., Сурина Е.А., Бабиченко И.И., Костанян И.А., Липкин В.М. // Биоорг. химия 2004, 30 (2) C. 130‒140.
  7. Sewell R.D.E., Gruden M.A, Pache D.M., Storogeva Z.I., Kostanyan I.A., Proshin A.T., Yurasov V.V., Sherstnev V.V. // J. Psychopharmacol. 2005. V. 19. P. 602‒608. doi: 10.1177/0269881105056645.
  8. Шерстнев В.В., Юрасов В.В., Широков Е.А., Грудень М.А., Яковлева Н.Е., Костанян И.А., Шетова И.М., Денищук И.С., Губская О.Б., Елистратова Е.И., Скворцова В.И. // Журнал неврологии и психиатрии имени С.С. Корсакова. 2004. № 12. C. 53‒59. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15628588/
  9. Гапон М.В., Драницына С.М., Минкевич Н.И., Грудень М.А., Бабиченко И.И., Костанян И.А. // Бюл. экспер. биол. мед. 2006. Т. 141. № 2. C. 237‒240.
  10. Соснина А.В., Морозов Д.В., Вараксин Н.А., Вонаршенко А.В., Байдакова Л.К., Аутеншлюс А.И., Липкин В.М. // Докл. акад. наук. 2014. Т. 454. № 5. С. 603‒605.
  11. Костанян И.А., Астапова М.В., Наволоцкая Е.В., Лепихова Т.Н., Драницина С.М., Телегин Г.Б., Родионов И.Л., Байдакова Л.К., Золотарев Ю.А., Молотковская И.М., Липкин В.М. // Биоорган. химия. 2000. Т. 26. № 7. C. 505‒511.
  12. Костанян И.А., Жохов С.С., Сторожева З.И., Прошин А.Т., Сурина Е.А., Бабиченко И.И., Шерстнев В.В., Липкин В.М. // Биоорган. химия. 2006. Т. 32. № 4. С. 399‒407.
  13. Сторожева З.И., Прошин А.Т., Жохов С.С., Шерстнев В.В., Родионов И.Л., Липкин В.М., Костанян И.А. // Бюл. Эксп. Биол. Мед. 2006. Т. 141. № 3. С. 292‒296.
  14. Bogachouk А.P., Storozheva Z.I., Solovjeva O.A., Sherstnev V.V., Zolotarev Yu.A., Azev V.N., Rodionov I.L., Surina E.A. and Lipkin V.M. // J. Psychopharmacol. 2016, V. 30. N. 1. P. 78‒92. doi: 10.1177/0269881115616393.
  15. Rzhevsky D.I., Zhokhov S.S., Babichenko I.I., Goleva A.V., Goncharenko E.N., Baizhumanov A.A., Murashev A.N., Lipkin V.M., Kostanyan I.A. // Regul. Peptides. 2005. V. 127. № 1. P. 111‒121. doi: 10.1016/j.regpep.2004.11.005.
  16. Finn D.A., Beadles-Bohling A.S., Beckley, E.H., Ford M.M., Gililland K.R., Gorin-Meyer R.E., Wiren K.M. // CNS Drug Reviews. 2006. V. 12. № 1. P. 53‒76.
  17. Бoгачук А.П., Сторожева З.И., Телегин Г.Б., Чернов А.С., Прошин А.Т., Шерстнев В.В., Золотарев Ю.А., Липкин В.М. // Act. Natur. 2017. Т. 9. № 3 С. 64‒70. doi: 10.32607/20758251-2017-9-3-64-70.
  18. Костанян И.А., Сторожева З.И., Семёнова Н.А., Липкин В.М. // Докл. Акад. Наук. 2009. Т. 428. № 4. С. 565‒569.
  19. Липкин В.М., Золотарев Ю.А., Азев В.Н., Ржевский Д.И., Телегин Г.Б., Сторожева З.И., Ковалев Г.И., Мурашев А.Н., Богачук А.П. Разработка нового нейропротектора на основе пептида HLDF-6. // “Информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии”: Материалы Международной конференции IT + M&Ec. 2016. С. 89‒99.
  20. Золотарев Ю.А., Ковалёв Г.И., Дадаян А.К., Козик В.С., Кондрахин Е.А., Васильева Е.В., Липкин В.М. Исследование фармакокинетики и фармакодинамики амидной формы нейропротекторного пептида HLDF-6 с использованием равномерно меченных изотопами водорода соединений // Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма / под ред. М.В. Угрюмова. М. : в 2-х томах - М.: Научный мир. 2014. C. 763‒777.
  21. Золотарев Ю.А., Дадаян А.К., Кост Н.В., Воеводина М.Э., Соколов О.Ю., Козик В.С., Шрам С.И., Азев В.Н., Бочаров Э.В., Богачук А.П., Липкин В.М., Мясоедов Н.Ф. // Биоорган. хим. 2015. Т. 41. № 6. С. 644‒656.
  22. Ковалёв Г.И., Васильева Е.В., Салимов Р.М., Золотарев Ю.А., Дадаян А.К., Богачук А.П., Липкин В.М. // Биоорган. хим. 2021. Т. 47. № 1. С. 144‒152. doi: 10.31857/S0132342321010115.
  23. Zolotarev Yu.A., Kovalev G.I., Kost N.V., Voevodina M.E., Sokolov O.Y., Dadayan A.K., Kondrakhin E.A., Vasileva E.V., Bogachuk A.P., Azev V.N., Lipkin V.M., and Myasoedov N.F. // J. Psychopharmacol. 2016. 30. № 9. P. 922‒935. doi: 10.1177/0269881116660705.
  24. Соколов О.Ю., Позднякова А.Н., Черемных Е.Г., Васильева Е.В., Кост Н.В., Золотарев Ю.А. // Биоорган. хим. 2020. Т. 46. № 6. С. 666–669. doi: 10.31857/S0132342320060329.
  25. Зиновьев Е.В., Цыган В.Н., Арцимович И.В., Асадулаев М.С., Панеях М.Б., Зубов В.В., Лукьянов С.А., Костяков Д.В., Жилин А.А., Лопатин И.М., Уманская А.А, Османов К.Ф., Кравцов С.Н., Апчел А.В., Золотарев Ю.А., Дадаян А.К., Дадаян К.А. // Вест. Российск. Военно-медицин. Акад. 2018. Т. 63. № 3. С. 149‒152.
  26. Даниленко Е.Д., Сысоева Г.М., Устименко С.Ю., Самуков В.В., Костанян И.А., Масычева В.И. // Вопр. Онколог. 2009. Т. 55. № 6. С. 757‒760.
  27. Батенева А.В., Бабенко О.А., Даниленко Е.Д., Порываев В.Д., Карпышев Н.Н., Гончарова Е.П., Костанян И.А., Масычева В.И. // Экcпеp. Клин. Фаpмакол. 2010. Т. 73. № 2. С. 18‒21.
  28. Даниленко Е.Д., Фадина В.А., Масычева В.И., Самуков В.В., Костанян И.А. // Мед. Иммунол. 2005. Т. 7. № 1. С. 77‒84.
  29. Sokolov O.Yu., Prokhorova T.A., Tereshkina E.B., Zozulya S.A., Simonov A.N., Kost N.V., Dadayan A.K., Bogachouk A.P., Zolotarev Yu.A. // Exper. Gerontol. 2021. V. 149. Article 111329. doi: 10.1016/j.exger.2021.111329.
  30. Ågmo A., Berenfeld R. // Behav Neurosci. 1990. V. 104. №1. P. 177‒182. doi: 10.1037/0735-7044.104.1.177.
  31. Qitao R., Hanyu L., Yuji I., Wenbo Q., Tomas P.A., Jackson R. L., Norman W., Van Remmen H., Richardson A. // J. Gerontol. 2007. V. 62. № 9. P. 932‒942. doi: 10.1093/gerona/62.9.932.
  32. Бродский В.Я., Золотарев Ю.А., Мальченко Л.А., Андреева Л.А., Лазарев Д.С., Буторина Н.Н., Козик В.С., Мясоедов Н.Ф. // Онтогенез. 2020. Т. 51. № 2. С. 113‒120. doi: 10.31857/S0475145020020032.
  33. Бродский В.Я., Золотарев Ю.А., Мальченко Л.А., Андреева Л.А., Лазарев Д.С., Буторина Н.Н., Козик В.С., Мясоедов Н.Ф. // Онтогенез. 2019. Том 50. № 5. С. 340‒347. doi: 10.1134/S0475145019050033.
  34. Beurrier C., Lopez S., Révy D., Selvam C., Goudet C., Lhérondel M., Gubellini P., Kerkerian-LeGoff L., Acher F., Pin J.P., Amalric M. // FASEB J. 2009. V. 23. P. 3619–3628. doi: 10.1096/fj.09-131789.
  35. Frouni I., Kwan C., Nuara S.G., Belliveau S., Kang W., Hamadjida A., Bédard D., Gourdon J.C., Huot P. // J Neural. Transm. (Vienna). 2021. V. 128. P. 73‒81. doi: 10.1007/s00702-02287-8.
  36. O’Neil M.J., Fell M.J., Svensson K.A., Witkin J.M., Mitchell S.N. // Drugs Fut 2010. 35. № 4. 307‒324. doi: 10.1358/dof.2010.035.04.1487693.
  37. McMullan S.M., Phanavanh B., Guo Li G., Barger S.W. // ASN Neuro. 2012. V. 4. e00094.
  38. Zhokhov S.S., Kostanyan I.A., Gibanova N.V., Surina E.A., Rodionov I.L., Storozheva Z.I., Proshin A.T., Babichenko I.I., Lipkin V.M. // Biochemistry (Moscow). 2004. V. 69. P. 861‒869.
  39. Magrinelli F., Picelli A., Tocco P., Federico A., Ron cari L., Smania N., Zanette G., Tamburin S. // Parkinsons Dis. 2016. V. 10. P. 1‒18. doi: 10.1155/2016/9832839.
  40. Franke C., Storch A. // Int. Rev. Neurobiol. 2017. Vol. 134. P. 947‒971. doi: 10.1016/bs.irn.2017.05.021.
  41. Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма / под ред. М.В. Угрюмова. В 2-х томах. М.: Научный мир, 2014.
  42. Kalia L.V., Lang A.E. // Lancet. 2015. V. 386. No 9996. P. 896‒912. doi: 10.1016/S0140-6736(14)61393-3.
  43. Zolotarev Yu.A., Shram S.I., Dadayan A.K., Dolotov O.V., Markov D.D., Nagaev I.Yu., Kudrin V.S., Narkevich V.B., Sokolov O.Yu., Kost N.V. // Neuropeptides. 2022. V. 96. 102287. doi: 10.1016/j.npep.2022.102287.
  44. Ugrumov M.V., Khaindrava V.G., Kozina E.A., Kucheryanu V.G., Bocharov E.V., Kryzhanovsky G.N., Kudrin V.S., Narkevich V.B., Klodt P.M., Rayevsky K.S., Pronina T.S. // Neuroscience. 2011. V. 181. P. 175–188. doi: 10.1016/j.neuroscience.2011.03.007.
  45. Tillerson J.L., Miller G.W. // J. Neurosci. Methods. 2003. V. 123. P. 189‒200. doi: 10.1016/s0165-0270(02)00360-6.
  46. Matsuura K., Kabuto H., Makino H., Ogawa N. // J. Neurosci. Methods. 1997. V. 73. P. 45–48.
  47. Zolotarev Yu.A., Shram S.I., Dadayan A.K., Dolotov O.V., Markov D.D., Nagaev I.Yu., Kudrin V.S., Narkevich V.B., Sokolov O.Yu., Kost N.V. // SSRN Electronic Journal 2022. doi: 10.2139/ssrn.4163318.
  48. Callier S., Morissette M., Grandbois M., Pélaprat D., Di Paolo T. // Synapse. 2001. V. 41. P. 131‒138. doi: 10.1002/syn.1067
  49. Michael S., Okun M.D., William M., McDonald M.D., Mahlon R., DeLong M.D. // Arch Neurol. 2002. V. 59. P. 807‒811.
  50. Litim N., Bourque M., Al Sweidi S., Morissette M., Di Paolo T. // Neuropharmacology. 2015. V. 97. P. 86–94. doi: 10.1016/j.neuropharm.2015.05.015.
  51. Morissette M., Sweidi S.A., Callier S., Paolo T.D. // Molecular and Cellular Endocrinology. 2008. V. 290. № 1–2. P. 60–69. doi: 10.1016/j.mce.2008.04.008.
  52. Bourque M., Morissette M., Di Paolo T. // Neurobiology of Aging 2014. V. 35. № 10. P. 2347–2356. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2014.03.017.
  53. Ho A., Blum M. // J. Neuroscience. 1998. V. 18. P. 5614–5629. doi: 10.1523/JNEUROSCI.18-15-05614.1998.
  54. Rocha N.P., de Miranda A.S., Teixeira A.L. // Biomed. Res. Int. 2015. 628192. doi: 10.1155/2015/628192.
  55. Nagatsu T., Sawada M. // Curr. Pharm. Des. 2005. V. 11. № 8. P. 999‒1016.
  56. Reale M., Iarlori C., Thomas A., Gambi D., Perfetti B., Di Nicola M., Onofrj M. // Brain Behav. Immun. 2009. № 1. P. 55‒63. doi: 10.1016/j.bbi.2008.07.003.
  57. Williams-Gray C.H., Wijeyekoon R., Yarnall A.J., Lawson R.A., Breen D.P., Evans J.R., Cummins G.A., Duncan G.W., Khoo T.K., Burn D.J., Barker R.A. // Mov Disord. 2016. V. 31. № 7. P. 995‒1003. doi: 10.1002/mds.26563.
  58. Koziorowski D., Tomasiuk R., Szlufik S., Friedman A. // Cytokine. 2012. V. 60 № 3. P. 762‒766.
  59. Shen Y.Q., Hebert G., Su Y., Moze E., Neveu P.J., Li K.S. // Brain Res. 2005. V. 1045. № 1‒2. P. 31‒37. doi: 10.1016/j.brainres.2005.03.009 36.
  60. Barcia C., de Pablos V., Bautista-Hernández V., Sánchez-Bahillo A., Bernal I., Fernández-Villalba E., Martín J., Bañón R., Fernández-Barreiro A., Herrero M.T. // Parkinsonism Relat. Disord. 2005. V. 11 № 7. P. 435‒439.
  61. Zhou T.T., Zu G., Wang X., Zhang X.G., Li S., Liang Z.H., Zhao J. // Int. Immunopharmacol. 2015. V. 29. № 2. P. 334‒343. doi: 10.1016/j.intimp.2015.10.032.
  62. Braak H., Del Tredici K., Rüb U., de Vos R.A., Jansen Steur E.N., Braak E. // Neurobiology of Aging. 2003. 24. P. 197–211. doi: 10.1016/s0197-4580(02)00065-9.
  63. Золотарев Ю.А., Долотов О.В., Марков Д.Д., Шрам С.И., Дадаян А.К., Кост Н.В, Соколов О.Ю., Зозуля С.А., Баймеева Н.В., Шубина Е.Н. // “Информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии”: Материалы Международной конференции IT + M&Ec. 2024. С. 32–41. doi: 10.47501/978-5-6044060-4-5.32-41.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).