บทความอายุยืน

ส่งเสริม NAD+ ต่อสู้กับการสลายตัวของกระดูกและส่งเสริมการสร้างเซลล์กระดูกใหม่

ส่งเสริม NAD+ ต่อสู้กับการสลายตัวของกระดูกและส่งเสริมการสร้างเซลล์กระดูกใหม่

การสลายและการเสื่อมสภาพของกระดูกเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ผู้สูงอายุเจ็บป่วยและเสียชีวิตเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในผู้หญิง เมื่อกระดูกเริ่มเปราะบางมากขึ้นตามอายุ ระบบโครงกระดูกก็ไม่สามารถรองรับร่างกายได้เต็มที่ ส่งผลให้กระดูกหัก ล้ม และอ่อนแอ ทำให้ความเป็นอิสระและคุณภาพชีวิตลดลง แม้ว่าการสูญเสียมวลกระดูกจะพบได้อย่างกว้างขวางในผู้สูงอายุ แต่ยังไม่เข้าใจกลไกระดับเซลล์และโมเลกุลที่ซ่อนอยู่ของการแก่ชราของโครงกระดูกทั้งหมด

นักวิจัยบางคนได้ชี้ให้เห็นว่าการสูญเสีย nad+ (นิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์) ที่เกี่ยวข้องกับอายุอาจเป็นสาเหตุหนึ่ง เนื่องจากโคเอ็นไซม์จำเป็นซึ่งช่วยให้เอ็นไซม์อื่นๆ ทำงานได้อย่างถูกต้อง จึงจำเป็นต้องมี nad+ สำหรับการทำงานของเซลล์ การผลิตพลังงาน และการควบคุมกระบวนการชรา ในการศึกษาล่าสุด นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอาร์คันซอ ให้หลักฐานว่าการสูญเสีย NAD+ มีส่วนเกี่ยวข้องกับการสูญเสียมวลกระดูกตามอายุ และการเติม NAD+ ด้วยสารตั้งต้นอย่างนิโคตินาไมด์ไรโบไซด์ (NR) ช่วยฟื้นฟูระดับกระดูกที่ดูอ่อนเยาว์ และลดการสูญเสียมวลกระดูกในหนูเพศเมียที่มีอายุมากขึ้น จากการวิจัยนี้ Kim และเพื่อนร่วมงานแสดงหลักฐานว่าการเพิ่ม NAD+ อาจเป็นกลยุทธ์อันทรงคุณค่าในการป้องกันการสูญเสียกระดูกที่พบบ่อยในผู้สูงอายุ และอาจถึงขั้นสร้างกระดูกใหม่ทั้งหมดด้วยซ้ำ

ผลกระทบของโดมิโนจากการสลายตัวของกระดูก 

ตลอดชีวิต ความสมบูรณ์ของกระดูกจะคงอยู่โดยกระบวนการที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงของกระดูก ซึ่งเกี่ยวข้องกับเซลล์ที่เรียกว่าเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์สร้างกระดูก เซลล์สร้างกระดูกทำหน้าที่ดูดซับและกำจัดกระดูกเก่าออก ทำให้เกิดการพัฒนากระดูกใหม่โดยเซลล์สร้างกระดูก เมื่ออายุมากขึ้น จำนวนเซลล์สร้างกระดูกลดลง ส่งผลให้มีการกำจัดกระดูกมากเกินไปโดยไม่มีการเติบโตของกระดูกใหม่เพียงพอ

มีปัจจัยที่ซับซ้อนหลายประการที่อยู่เบื้องหลังการสูญเสียกระดูกตามอายุ รวมถึงการทำงานของเซอร์ทูอินที่ลดลง sirtuins คือกลุ่มโปรตีนที่มีบทบาทสำคัญในสุขภาพและการมีอายุยืนยาว หนึ่งใน sirtuins sirt1 เกี่ยวข้องกับความสมบูรณ์และการก่อตัวของกระดูก เนื่องจากเซอร์ทูอินขึ้นอยู่กับ nad+ การลดลงของระดับ nad+ จะส่งผลให้การทำงานของเซอร์ทูอินลดลง 

ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่นที่เพิ่มขึ้น การสะสมของสารประกอบที่เรียกว่า reactive oxygen species (ros) ซึ่งทำลายเซลล์ ในเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับกระดูกยังช่วยลดการสร้างกระดูกอีกด้วย การสะสมของ ros นี้จะช่วยกระตุ้นปัจจัยการถอดรหัส (โมเลกุลที่ควบคุมการทำงานของยีนเฉพาะ) ที่เรียกว่า foxo1 เพื่อจับกับสารประกอบอื่นที่เรียกว่า β-catenin กระบวนการคล้ายโดมิโนนี้จะลดการเติบโตของเซลล์สร้างกระดูกใหม่และยับยั้งการสร้างกระดูกในที่สุด 

ในทางกลับกัน การเพิ่มกิจกรรม sirt1 ซึ่งสามารถทำได้โดยการเพิ่มระดับ nad+ จะทำลายพันธะระหว่าง foxo1 และ β-catenin ส่งผลให้เซลล์สร้างกระดูกใหม่พัฒนาและสร้างกระดูกได้ ด้วยเหตุนี้ kim และเพื่อนร่วมงานจึงพิจารณาว่าการเพิ่ม nad+ ผ่านทาง nr ทั้งในเซลล์เพาะเลี้ยงและหนูส่งผลต่อการแก่ชราของโครงกระดูกและการสูญเสียกระดูกอย่างไร 

นิโคตินาไมด์ไรโบไซด์ช่วยลดการเสื่อมสภาพของกระดูกที่เกี่ยวข้องกับอายุ

นิโคตินาไมด์ไรโบไซด์ช่วยลดการเสื่อมสภาพของกระดูกที่เกี่ยวข้องกับอายุ

ทีมวิจัยจากอาร์คันซอได้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลในการเพาะเลี้ยงเซลล์จากหนูที่มีอายุมากกว่าซึ่งเทียบเท่ากับประมาณ 70 ปีในปีของมนุษย์ เซลล์ของหนูที่มีอายุมากกว่าเหล่านี้มี nad+ และ nampt ต่ำ ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับวิถีหลักในการสร้าง nad+ จากสารประกอบที่เกี่ยวข้องกันที่เรียกว่านิโคตินาไมด์  

หลังจากเพิ่ม nr ลงในเซลล์ของหนูที่มีอายุมากขึ้น ระดับ nad+ ก็เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และเซลล์แสดงการจับกันระหว่าง foxo1 และ β-catenin ที่ลดลง เซลล์ที่ได้รับการรักษาด้วย nr ยังมีเครื่องหมายของการชราภาพลดลง เมื่อเซลล์หยุดการเจริญเติบโตและการแบ่งตัวแต่ยังคงอยู่ในร่างกาย ทำให้เกิดความเสียหายจากการอักเสบ การเปลี่ยนแปลงของเซลล์เหล่านี้นำไปสู่การก่อตัวของเซลล์สร้างกระดูกที่เพิ่มขึ้น ซึ่งบ่งชี้ว่า nr อาจลดการเจริญเติบโตของกระดูกใหม่ตามปกติตามอายุ 

ดังที่ kim และเพื่อนร่วมงานระบุไว้ในรายงานของพวกเขา “การค้นพบในปัจจุบันของเราที่ว่าการบริหาร nr ลดเครื่องหมายของการชราภาพในเซลล์สร้างกระดูก [เซลล์ตั้งต้น] จากหนูอายุมาก ให้การสนับสนุนอย่างมากต่อการโต้แย้งว่าการลดลงของ nad+ มีส่วนสำคัญต่อกระดูกที่เกี่ยวข้องกับอายุ ความชราของเซลล์”

นักวิจัยยังได้ศึกษาว่า nr ส่งผลต่อความชราของโครงกระดูกในหนูเพศเมียอย่างไร หนูที่ได้รับ nr ในน้ำดื่มเป็นเวลาแปดเดือน ตั้งแต่วัยกลางคนจนถึงวัยชรา มีความหนาของเยื่อหุ้มสมองต้นขาที่สูงขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งเป็นเครื่องหมายของกระดูกขาที่แข็งแรงและหนาขึ้น เนื่องจากกระดูกเปลือกนอกเป็นกระดูกชั้นนอกที่มีความหนาแน่นซึ่งปกป้องชั้นภายในและเป็นส่วนประกอบเกือบ 80% ของมวลโครงกระดูก กระดูกประเภทนี้จึงจำเป็นสำหรับการรองรับน้ำหนักและรองรับโครงสร้างของร่างกาย หนูที่ได้รับการรักษาด้วย nr ยังมีจำนวนเซลล์สร้างกระดูกมากกว่าหนูอายุมากที่ไม่ได้รับการรักษาถึง 40% ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการสร้างกระดูกเพิ่มขึ้น

Nad+ บูสเตอร์ต่อสู้กับการสลายกระดูก

Nad+ บูสเตอร์ต่อสู้กับการสลายกระดูก

โดยรวมแล้ว ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการเติม nad+ ซ้ำด้วยการบริหาร nr ในระยะยาวสามารถลดความชราของโครงกระดูกในหนูตัวเมีย ซึ่งอาจพิสูจน์ได้ว่ามีประโยชน์อย่างมากหากทำซ้ำในมนุษย์ เนื่องจากผู้หญิงมีความเสี่ยงต่อการสูญเสียมวลกระดูกที่เกี่ยวข้องกับอายุมากกว่าผู้ชาย (อย่างไรก็ตาม ผู้ชายไม่ได้รับการยกเว้นจากอาการสลายนี้ — หนึ่งในห้าของผู้ชายที่มีอายุเกิน 50 ปีก็ได้รับผลกระทบจากการสูญเสียมวลกระดูกเช่นกัน) 

แม้ว่าการแก่ชราของโครงกระดูกจะมีความซับซ้อนสูง kim และเพื่อนร่วมงานแสดงหลักฐานที่ชี้ไปที่ระดับ nad ที่ลดลง และผลกระทบหลายประการที่เกิดขึ้นตามมา เช่น กิจกรรมของเซอร์ทูอินที่ต่ำ ความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน และการกระตุ้น foxo ล้วนมีส่วนสำคัญ ดังที่ kim และเพื่อนร่วมงานสรุปว่า "การเพิ่ม nad+ ร่วมกับสารตั้งต้น เช่น nr จึงอาจเป็นตัวแทนของวิธีการรักษาโรค [การสูญเสียมวลกระดูก] ที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่นเดียวกับที่ทำกับโรคอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับอายุ" แม้ว่าการศึกษานี้ไม่ได้พิจารณาถึงผลกระทบต่อการเจริญเติบโตของกระดูกในมนุษย์ แต่ผลลัพธ์เหล่านี้กล่าวถึงความสามารถของ nr ในการต่อสู้หรือป้องกันการสูญเสียมวลกระดูกที่เกี่ยวข้องกับอายุในการวิจัยในอนาคต 

อ้างอิง: 

Kim HN, Ponte F, Warren A และคณะ การลดลงของ NAD+ ส่งผลให้สูญเสียการสร้างกระดูกและมวลกระดูกเมื่ออายุมากขึ้น Npj aging mech dis- 2021;7(1):8. เผยแพร่เมื่อ 2021 เมษายน 1. doi:10.1038/s41514-021-00058-7



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า