บทความอายุยืน

NMN Transporter Slc12a8: การวิจัยสาขาใหม่

ตัวขนส่ง NMN Slc1218 สามารถส่ง NMN ไปยังเซลล์เพื่อแปลงเป็น NAD+ ได้

การค้นพบเมื่อปีที่แล้วของ "ผู้ขนส่งที่เข้าใจยาก" ที่ขนส่ง NMN (นิโคตินาไมด์ โมโนนิวคลีโอไทด์) เข้าสู่เซลล์อย่างมีประสิทธิภาพเพื่อแปลงเป็น NAD (นิโคตินาไมด์ อะดีนีน ไดนิวคลีโอไทด์) และใช้เป็นเชื้อเพลิงได้เปิดประตูใหม่ - ทั้งสำหรับการต่อต้านวัยและการวิจัยด้านสุขภาพ และในกรณีของ NMN เข้าสู่เซลล์ นอกจากนี้ ตัวขนส่ง NMN หรือ Slc12a8 อาจมีความสัมพันธ์กับการเกิดโรคของสภาพผิวหนังและการทำงานของไตที่เกี่ยวข้องกับภูมิต้านตนเอง อ่านต่อเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวขนส่งที่เข้าใจยากและบทบาทต่างๆ ในร่างกาย

Nad+ และ nmn: พื้นฐาน

Nad (หรือเรียกอีกอย่างว่า nad+ เมื่ออยู่ในรูปแบบออกซิไดซ์) เป็นโคเอ็นไซม์ที่ทุกชีวิตต้องพึ่งพา มันช่วยให้เราเผาผลาญอาหารให้เป็นเชื้อเพลิง ซ่อมแซม dna ที่เสียหาย และเป็นองค์ประกอบสำคัญในกระบวนการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี

น่าเสียดายที่เป็นที่ทราบกันดีว่า ระดับ nad+ จะลดลงตามอายุส่งผลให้เซลล์แก่เร็วขึ้น Nad+ ยังเกี่ยวข้องกับการควบคุมกลุ่มโปรตีนที่เรียกว่าเซอร์ทูอินซึ่งมีบทบาทสำคัญในการมีอายุยืนยาวและกระบวนการชรา Sirtuins ซึ่งขึ้นอยู่กับ NAD+ สามารถเพิ่มความอยู่รอดของเซลล์หลังจากความเสียหายจากออกซิเดชัน ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญในความผิดปกติเรื้อรังที่เกี่ยวข้องกับอายุจำนวนมาก

การสูงวัยและโรคเรื้อรังที่เกี่ยวข้องสัมพันธ์กับการลดลงของ nad+

เนื่องจาก nad+ มีความสำคัญต่อการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี แต่จะลดลงตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไป จึงควรกังวลเกี่ยวกับการรักษาระดับ nad+ ของคุณ สองวิธีในการทำเช่นนั้นคือการใช้สารตั้งต้นของ nad+ ซึ่งได้แก่ nmn และ nr (nicotinamide riboside) โมเลกุลเหล่านี้เกี่ยวข้องกับไนอาซิน (วิตามินบี 3) และพบได้ในอาหารบางชนิด ตัวอย่างเช่น nmn พบได้ในแตงกวาและกะหล่ำปลี อย่างไรก็ตาม ปริมาณดังกล่าวถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับปริมาณที่จำเป็นในการเพิ่มระดับ nad+ ที่ลดลงตามอายุหรือโรคต่างๆ

การเสริมด้วย nmn ช่วยเพิ่มระดับ nad+ ในหนูได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ตามที่รายงานในวารสาร การเผาผลาญของเซลล์- ไม่เพียงเท่านั้น หนูยังแสดงการเผาผลาญพลังงานและความไวของอินซูลินที่เพิ่มขึ้น น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นตามอายุลดลง และแม้กระทั่งการทำงานของดวงตาดีขึ้น ซึ่งทั้งหมดนี้มีความสำคัญต่อการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี

ยิ่งไปกว่านั้น จนถึงปีที่แล้ว ยังไม่มีใครรู้ว่า nmn สามารถเข้าไปในเซลล์ได้อย่างรวดเร็วและถูกแปลงเป็น nad+ ได้อย่างไร สันนิษฐานว่าต้องแปลงเป็น nr ก่อน แล้วจึงแปลง nad+ อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาของหนูกลุ่มเดียวกัน nmn เดินทางจากลำไส้ไปยังกระแสเลือดภายในเวลาไม่ถึงสามนาที ซึ่งบ่งชี้ว่ามีการใช้ตัวขนส่ง nmn เฉพาะเจาะจงเป็นพาหนะในการจัดส่ง

บทสรุป: การค้นพบเรือขนส่ง nmn

ในเดือนมกราคม 2019 การศึกษาที่ตีพิมพ์ใน การเผาผลาญตามธรรมชาติ พิสูจน์ทฤษฎีของตัวขนส่ง NMN ซึ่งเป็นโปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีน Slc12a8 โปรตีนนี้ใช้โซเดียมไอออนเพื่อขนส่ง NMN ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เพื่อแปลงเป็น NAD+ โดยตรง แทนที่จะใช้ NR เป็นตัวกลางก่อน

ทีมวิจัยซึ่งนำโดย shin-ichiro imai, md, ph.d. ค้นพบว่า slc12a8 เป็นตัวขนส่งเฉพาะสำหรับ nmn ซึ่งหมายความว่า nr ไม่สามารถเข้าสู่เซลล์ด้วยเส้นทางนั้นได้ เซลล์ของเราพยายามรักษาการจ่ายเชื้อเพลิงให้สม่ำเสมอโดยการเพิ่มปริมาณตัวขนส่ง nmn ในช่วงที่ nad+ ต่ำ ซึ่งจะทำให้ nmn สามารถแปลงเป็น nad+ ได้อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ตราบใดที่เซลล์ของเราพยายามต่อสู้กับการลดลงของ nad+ ด้วยกลไกนี้ แต่ก็ยังมีปัญหาคอขวดของการผลิต nad+ ที่เกิดขึ้นตามอายุที่เพิ่มมากขึ้น

การให้ nmn แก่เซลล์ของคุณตลอดจนการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของตัวขนส่งจะเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการเพิ่มพลังงานของเซลล์ตลอดอายุการใช้งาน หวังว่าคงเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่เราจะมีวิธีใหม่ๆ ในการปรับปรุงการทำงานของ slc12a8

Slc super-family ของยีน

ขณะนี้ slc12a8 ได้รับการเชื่อมโยงกับการมีส่วนร่วมในการขนส่ง nmn เข้าสู่เซลล์เพื่อเป็นเชื้อเพลิง นักวิจัยกำลังมองหาสิ่งอื่นที่ยีนและโปรตีนที่เข้ารหัสอาจเกี่ยวข้องด้วย ยีน slc ซึ่งย่อมาจาก "ตัวพาตัวถูกละลาย" เป็นตระกูลสุดยอดของโปรตีนขนส่งเมมเบรนมากกว่า 395 ชนิด ซึ่งมีบทบาทตั้งแต่การขนส่งสารอาหารไปจนถึงการส่งยา

แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วตระกูลยีน slc ทั้งหมดจะเกี่ยวข้องกับการดูดซึมโมเลกุลขนาดเล็กเข้าไปในเซลล์ แต่ก็มี 52 ตระกูลย่อยที่รายงาน และความจำเพาะของสิ่งที่โปรตีนแต่ละชนิดสามารถขนส่งได้นั้นแตกต่างกันไปอย่างมาก แม้แต่ภายในตระกูลย่อยก็ตาม มีการค้นพบตระกูลย่อยและยีนมากขึ้นเรื่อยๆ จำนวนยีนที่เกี่ยวข้องกับ slc ที่ทราบเพิ่มขึ้นจาก 298 เป็น 395 จากปี 2547 ถึง 2556 ตามที่รายงานใน ด้านโมเลกุลของการแพทย์.

ระบบการตั้งชื่อเริ่มต้นด้วยสัญลักษณ์ราก slc ตามด้วยตัวเลขที่บ่งบอกถึงตระกูล ตามด้วยตัวอักษรที่แสดงถึงตระกูลย่อย (แต่จะใช้เพียง 'a' เมื่อตระกูลไม่ได้ถูกแบ่งย่อย) และสุดท้ายคืออีกจำนวนหนึ่ง ที่กำหนดยีนขนส่งแต่ละตัว ตัวอย่างเช่น ยีน slc12a8 อยู่ในแฟมิลีตัวพาตัวถูกละลาย 12 สมาชิก 8 โดยมีแฟมิลีที่ยังไม่ได้แบ่งย่อย

โดยทั่วไป กลุ่ม slc12 คือกลุ่มของตัวขนส่งคลอไรด์ควบคู่กับแคตไอออน ซึ่งมีบทบาทสำคัญในสุขภาพไตและการขนส่งยาขับปัสสาวะ อย่างไรก็ตาม ยีน slc12a8 แตกต่างจากยีนที่คล้ายกันตรงที่ยีนใช้โซเดียมไอออนแทนคลอไรด์เพื่อขนส่ง nmn เข้าสู่เซลล์

Slc12a8: ขอบเขตการวิจัยที่น่าหวัง

นักวิจัยจาก สัปดาห์ไตของ american society of nephrology ในเดือนพฤศจิกายน 2019 นำเสนอผลลัพธ์จากการศึกษาหนูที่มีระบบเผาผลาญและสุขภาพไตไม่ดี และมีความสัมพันธ์กับ NMN และ Slc12a8

ตัวขนส่ง nmn slc12a8 อาจเกี่ยวข้องกับการทำงานของไตและโรคไตจากเบาหวาน

เป็นที่ทราบกันดีว่าระดับ nad+ ลดลงในไตที่แก่ชรา ดังนั้นการวิจัยของพวกเขาจึงมุ่งศึกษาว่าตำแหน่งและการแสดงออกของ slc12a8 ในไตมีบทบาทอย่างไรในการเกิดโรคของภาวะไตที่เกี่ยวข้องกับการเผาผลาญ

ในการศึกษา หนูที่มีสุขภาพการเผาผลาญไม่ดีแสดงให้เห็นว่าไต (ไต) สูญเสีย nad+ เพิ่มขึ้นตามที่คาดไว้ นักวิจัยพบว่า slc12a8 แสดงออกในท่อไตส่วนปลายในหนูทั้งที่มีระบบเผาผลาญดีและไม่แข็งแรง แต่หนูที่ไม่แข็งแรงมีการแสดงออกเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับการโยกย้าย slc12a8 ไปทางด้านปลายของท่อไตส่วนปลาย

พวกเขายังพบว่าหนูที่ได้รับความเสียหายจากการเผาผลาญได้เพิ่มการดูดซึม nmn ที่ tubules ของพวกมัน และสรุปว่าการโยกย้ายของ slc12a8 เป็นความพยายามที่จะชดเชยการสูญเสีย nad+ ที่เห็น

การวิจัยอีกด้านที่เกี่ยวข้องกับตัวขนส่ง nmn คือสภาพผิวหนังและข้อต่อที่เกี่ยวข้องกับภูมิต้านตนเอง เนื่องจาก slc12a8 ถือเป็นยีนที่มีศักยภาพในการพัฒนาความผิดปกติเหล่านี้ 

งานวิจัยจากวารสาร จีโนมิกส์ โดยศึกษาพันธุกรรมของ 195 วงศ์ที่มีภาวะผิวหนังอักเสบในสวีเดน (ซึ่งอัตรามีแนวโน้มที่จะสูงกว่า) ซึ่งนำไปสู่การระบุการแสดงออกของยีน Slc12a8 ในตระกูลเหล่านี้ในระดับสูง อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนเตือนว่าการมีส่วนร่วมของ Slc12a8 ในการเกิดโรคนี้อาจใช้ไม่ได้กับประเทศต่างๆ ทั่วโลก

การวิจัยเกี่ยวกับบทบาทของ nmn และโดยเฉพาะอย่างยิ่งยานขนส่ง slc12a8 ที่เพิ่งค้นพบนั้น ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น เมื่อมีการเผยแพร่การศึกษาเพิ่มเติม เราจะมีความคิดที่ดีขึ้นเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสอง เช่นเดียวกับความสัมพันธ์ระหว่าง slc12a8 กับสภาวะสุขภาพอื่น ๆ ที่อาจส่งผลกระทบ


อ้างอิง:

โกรซิโอ เอ, มิลส์ เคเอฟ, โยชิโน เจ และคณะ slc12a8 เป็นตัวขนส่งนิโคตินาไมด์โมโนนิวคลีโอไทด์ การเผาผลาญตามธรรมชาติ 2019; 1:47–57. ดอย: 10.1038/s42255-018-0009-4

Hediger MA, Clémençon B, Burrier RE, Bruford EA ABCs ของผู้ขนส่งเมมเบรนด้านสุขภาพและโรค (ซีรี่ส์ SLC): บทนำ ด้านโมเลกุลของการแพทย์- 2556; 34(2-3): 95–107. ดอย:10.1016/j.mam.2012.12.009

ฮิวเวตต์ ดี, ซามูเอลสัน แอล, โพลดิง เจ และคณะ การจำแนกยีนที่มีความเสี่ยงโดยการเชื่อมโยงการทำแผนที่ความไม่สมดุลกับแผนที่โพลีมอร์ฟิซึมของนิวคลีโอไทด์เดี่ยวที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่น จีโนมิกส์ 2545; 79(3): 305–314. ดอย:10.1006/geno.2002.6720

เพิ่มการแสดงออกของ nmn transporter ในไต เว็บไซต์สมาคมโรคไตแห่งอเมริกา https://www.asn-online.org/education/kidneyweek/2019/program-abstract.aspx?controlId=3224565

Mills KF, Yoshida S, Stein LR และคณะ การบริหาร Nicotinamide Mononucleotide ในระยะยาวช่วยลดความเสื่อมทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับอายุในหนู การเผาผลาญของเซลล์- 2559; 24(6): 795–806. ดอย:10.1016/j.cmet.2016.09.013



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า