บทความอายุยืน

เติม NAD+ เพื่อปกป้องเทโลเมียร์จากความเสียหายและความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุ: การวิจัยล่าสุด

การศึกษาพบว่าการเติม NAD+ ช่วยปกป้องเทโลเมียร์จากความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับอายุ

เนื่องจากความยาวของเทโลเมียร์เกี่ยวข้องโดยตรงกับอายุทางชีวภาพ จึงจำเป็นต้องพิจารณาวิธีปกป้องโครงสร้างเหล่านี้ที่อยู่บนส่วนปลายของโครโมโซมของเรา แม้ว่าอายุตามลำดับเวลาจะสะท้อนถึงวันที่ในสูติบัตรของคุณ แต่อายุทางชีวภาพจะแสดงถึงอายุของเซลล์ เนื้อเยื่อ และ dna ของคุณ 

อายุทางชีววิทยาที่มากกว่าอายุตามลำดับเวลาจะแสดงออกมาว่าเป็นการแก่ก่อนวัย ทั้งภายใน เช่น เซลล์ที่ผิดปกติและไมโตคอนเดรีย และภายนอกด้วยผิวหนังเหี่ยวย่นและผมหงอก 

ไม่น่าแปลกใจเลยที่นักวิจัยหลายคนกำลังมองหาวิธีที่จะย้อนเวลานาฬิกาชีวภาพนี้ และพวกเขาอาจค้นพบมันได้จากร้าน nad+ ที่เติมเข้าไป nad+ เป็นสารประกอบสำคัญที่ทุกเซลล์ในร่างกายต้องการ น่าเสียดายที่ระดับของมันลดลงตามอายุ ระดับที่ลดลงเหล่านี้คิดว่าเป็นแรงผลักดันเบื้องหลังการทำให้เทโลเมียร์สั้นลง การแก่เร็วขึ้น และการพัฒนาของโรคเรื้อรัง 

A การศึกษาล่าสุด ตั้งแต่เดือนกันยายน 2020 เป็นต้นไป เราจะเจาะลึกลงไปในความสัมพันธ์ระหว่างความยาวของเทโลเมียร์และระดับ NAD+ รวมถึงวิธีที่การเพิ่มปริมาณ NAD+ สะสมส่งผลต่อการทำงานของเทโลเมียร์และไมโตคอนเดรียอย่างไร 

ในบทความนี้ โปรดอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับรายละเอียดของการศึกษานี้ พื้นฐานของเทโลเมียร์และการชราภาพของเซลล์ และการเติม nad+ ผ่านสารตั้งต้นอาจช่วยปกป้องเทโลเมียร์จากความเสียหายและความผิดปกติที่เร่งการแก่ชราได้อย่างไร 

เทโลเมียร์ที่ยาวขึ้นเชื่อมโยงกับสุขภาพที่ดีขึ้นและอายุยืนยาว

เทโลเมียร์และการชราภาพของเซลล์: พื้นฐาน  

เทโลเมียร์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการชรา เนื่องจากช่วยปกป้องเซลล์และ dna ของเราจากความเสียหาย ความยาวเทโลเมียร์ที่สั้นกว่านั้นสัมพันธ์กับการแก่เร็วและการเกิดโรคเร็วขึ้น วิจัย พบว่าผู้ที่มีเทโลเมียร์สั้นกว่าจะมีอายุขัยสั้นลงและมีความเสี่ยงต่อโรคเรื้อรังเพิ่มขึ้น 

เทโลเมียร์คือ "หมวก" ที่ปลายโมเลกุล dna ภายในโครโมโซมของเรา ซึ่งสามารถจินตนาการได้ว่าเป็นปลอกพลาสติกที่ปกป้องปลายเชือกผูกรองเท้า เช่นเดียวกับวิธีที่ฝาครอบเชือกผูกรองเท้าช่วยปกป้องจากการหลุดลุ่ย เทโลเมียร์จะปกป้องโครโมโซมจากความเสียหายที่นำไปสู่การแก่ก่อนวัย 

ฝาครอบป้องกันเหล่านี้ยังจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่า dna ได้รับการคัดลอกอย่างถูกต้องระหว่างการแบ่งเซลล์ ในระหว่างการจำลองดีเอ็นเอตามปกติ เส้นจะสั้นลงตามการแบ่งเซลล์แต่ละเซลล์ เทโลเมียร์ช่วยให้แน่ใจว่าข้อมูลทางพันธุกรรมที่สำคัญจะไม่ถูกตัดออกในระหว่างกระบวนการนี้ โดยพื้นฐานแล้ว เทโลเมียร์จะสั้นลงตามการแบ่งเซลล์แต่ละเซลล์เพื่อรักษา dna เอนไซม์เทโลเมียร์จะเพิ่มความยาวให้กับเทโลเมียร์และช่วยให้เทโลเมียร์ไม่สั้นเกินไปก่อนวัยอันควร 

อย่างไรก็ตาม เมื่อเซลล์ถึงจุดสิ้นสุดของเทโลเมียร์ เซลล์นั้นจะไม่สามารถทำซ้ำได้อีกต่อไป และจะถือว่ามีความชราภาพ ความชราภาพของเซลล์ เป็นอีกหนึ่งเครื่องหมายของความชรา ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเซลล์หยุดการแบ่งตัว สูญเสียการทำงาน และกระตุ้นให้เกิดการอักเสบที่เร่งให้เกิดการแก่ชรา 

โรคทางพันธุกรรมที่เรียกว่า dyskeratosis congenita (DC) เป็นรูปแบบหนึ่งของความล้มเหลวของไขกระดูก ซึ่งหมายความว่าไขกระดูกไม่สามารถผลิตเซลล์เม็ดเลือดได้เพียงพอ ผู้ที่เป็นโรค DC จะพบว่าเทโลเมียร์สั้นลงอย่างรวดเร็วตั้งแต่อายุยังน้อย เนื่องจากมีการกลายพันธุ์ในยีนที่ควบคุมการทำงานของเทโลเมียร์ 

หากไม่มีการทำงานของเทโลเมอเรสที่เหมาะสม เทโลเมียร์ก็จะสั้นลงอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้เซลล์เสื่อมตั้งแต่อายุยังน้อย ในผู้ที่เป็น dc เซลล์ที่แบ่งตัวเร็วจะได้รับผลกระทบมากที่สุด รวมถึงผิวหนัง ไขกระดูก และเซลล์ในทางเดินอาหาร 

เนื่องจากเทโลเมียร์สั้นลงอย่างรวดเร็ว ผู้ที่เป็นโรค dc จึงมักเกี่ยวข้องกับการวิจัยเกี่ยวกับการชราภาพของเซลล์และริ้วรอยก่อนวัย 

การศึกษานี้ดูที่อะไร?

การศึกษาครั้งนี้ซึ่งตีพิมพ์ใน วารสาร embo ในเดือนกันยายน 2563 ได้ศึกษาเซลล์ไฟโบรบลาสต์ของผิวหนังจากผู้ที่เป็น DC และเปรียบเทียบกับเซลล์ผิวที่แข็งแรง นักวิจัยวิเคราะห์แง่มุมต่างๆ มากมายเกี่ยวกับสุขภาพของเซลล์และไมโตคอนเดรีย รวมถึงกิจกรรมของเอนไซม์ 3 ​​ชนิด ได้แก่ CD38, PARP และ SIRT (เซอร์ทูอินส์). 

โดยสังเขป sirtuins เป็นตระกูลโปรตีนที่มีชื่อเล่นว่า "ยีนอายุยืน"; พวกเขามีส่วนร่วมในการซ่อมแซมไมโตคอนเดรีย ลดการชราภาพของเซลล์ และชะลอกระบวนการชรา parp1 เป็นเอนไซม์ที่ช่วยซ่อมแซม dna และ cd38 เป็นไกลโคโปรตีนที่แสดงออกอย่างมากในเซลล์ที่มีการอักเสบและสภาวะของโรค 

เอ็นไซม์ทั้งสามนี้ใช้ประโยชน์และต้องใช้ nad+ ในการทำงาน อย่างไรก็ตาม พวกเขาทั้งหมดแข่งขันกันเพื่อ nad+ ดังนั้น หากเอนไซม์ตัวหนึ่งทำงานมากเกินไป โดยเฉพาะ cd38 อีกสองตัวจะมีกิจกรรมและหน้าที่จำกัด  

การศึกษาในสัตว์ทดลองแสดงให้เห็นว่าหนูที่ไม่มี cd38 มีความเข้มข้นของ nad+ และกิจกรรมของเซอร์ทูอินสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ งานวิจัยอื่นๆ พบว่ากิจกรรมของ cd38 เพิ่มขึ้นควบคู่ไปกับกระบวนการชรา นักวิจัยคิดว่า cd38 ที่เพิ่มขึ้นมีส่วนทำให้ระดับ nad+ ลดลงตามอายุ

หลังจากดูระดับของเอนไซม์เหล่านี้แล้ว นักวิจัยได้เพาะเลี้ยงเซลล์ด้วยสารตั้งต้นของ nad+, นิโคตินาไมด์ไรโบไซด์ (nr) nr เป็นหนึ่งในสารตั้งต้นหลักของ nad+ โดยอีกสารหนึ่งคือ nmn (nicotinamide mononucleotide) 

การศึกษานี้ศึกษาเซลล์ไฟโบรบลาสต์ของผิวหนังจากผู้ที่เป็นโรค Dyskeratosis congenita และเปรียบเทียบกับเซลล์ผิวที่มีสุขภาพดี

ผลลัพธ์คืออะไร?

ตามที่คาดไว้ เซลล์ dc แสดงระดับ nad+, ฤทธิ์ของเซอร์ทูอินและการผลิต atp ที่ต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี เซลล์ dc ยังมีการแสดงออกของ cd38 ที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งส่งผลให้ nad+ ลดลงในเซลล์ที่มีเทโลเมียร์สั้นลง 

หลังจากการเสริม nr กิจกรรม part และ sirt จะได้รับการฟื้นฟู สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นเมื่อ cd38 ถูกยับยั้ง สารตั้งต้นของ nad+ ยังช่วยลดความเสียหายของ dna เทโลเมอร์ ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย และการสะสมของ reactive oxygen species (ros) ในไมโตคอนเดรีย การสะสมของ ros บ่งบอกถึงความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลที่มีการอักเสบรวมตัวกันและทำให้เซลล์และ dna เสียหาย 

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สารตั้งต้น nad+ ชะลอการเริ่มมีอาการของการชราภาพของเซลล์ในเซลล์ dc แม้ว่าการศึกษานี้ไม่ได้พิจารณาถึงผลกระทบของ nmn แต่ก็เป็นไปได้ว่าผลลัพธ์ที่เห็นจาก nr ก็จะเห็นได้จาก nmn ด้วย เนื่องจากทั้งสองอย่างนี้เป็นสารตั้งต้นของ nad+ 

การทำให้เทโลเมียร์สั้นลง การแสดงออกของ cd38 และระดับ nad+ ที่ต่ำ มีส่วนร่วมในวงจรที่เลวร้าย เมื่อเทโลเมียร์สั้นลงหรือหลุดร่วง cd38 จะแสดงออกมากเกินไป ซึ่งจะลดระดับ nad+ จากนั้น nad+ จะไม่สามารถทำให้ sirtuins หรือ parp ทำงานได้อย่างถูกต้อง ซึ่งทำให้เกิดความเสียหายต่อ dna, ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย และเร่งการแก่ชรา ความเสียหายและความผิดปกตินี้ทำให้เทโลเมียร์สั้นลงอีก และวงจรจะดำเนินต่อไป 

ประเด็นสำคัญจากการวิจัยนี้: 

  • เทโลเมียร์ที่สั้นลงทำให้เกิดการแก่เร็ว ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย ความเสียหายของดีเอ็นเอ และการชราภาพของเซลล์ 
  • การศึกษานี้พบว่าการเสริมสารตั้งต้นของ nad+ ในกรณีนี้คือ nr ช่วยฟื้นฟูระดับ nad+ ที่ต่ำในผู้ที่มีเทโลเมียร์สั้นลง
  • นอกจากนี้ สารตั้งต้นของ nad+ ยังช่วยลดความเสียหายของดีเอ็นเอของไมโตคอนเดรียและเทโลเมอร์ ฟื้นฟูการทำงานของเซอร์ทูอินและ parp และชะลอการเริ่มมีอาการชราภาพของเซลล์ในผู้ที่เป็นโรค dyskeratosis congenita ซึ่งเป็นภาวะทางพันธุกรรมที่ทำให้เทโลเมียร์สั้นลงก่อนวัยอันควร 

อ้างอิง: 

คาวธอน อาร์เอ็ม, สมิธ เคอาร์, โอ'ไบรอัน อี, ซิวัตเชนโก เอ, เคอร์เบอร์ ra ความสัมพันธ์ระหว่างความยาวเทโลเมียร์ในเลือดกับการเสียชีวิตในผู้ที่มีอายุ 60 ปีขึ้นไป มีดหมอ- 2003;361(9355):393-395. ดอย:10.1016/S0140-6736(03)12384-7

Gramatges MM, เบิร์ช AA เทโลเมียร์สั้น: จาก dyskeratosis congenita ไปจนถึงโรคโลหิตจางจากไขกระดูกฝ่อประปรายและมะเร็ง การแปลความละเอียด 2013;162(6):353-363. ดอย:10.1016/j.trsl.2013.05.003

ซัน ซี วัง เค หุ้น aj และคณะ การปรับสมดุลใหม่ของการเผาผลาญ nad ที่ไม่สมดุลช่วยแก้ไขผลกระทบของความผิดปกติของเทโลเมียร์ เอ็มโบ เจ. 2020;39(21):e103420. ดอย:10.15252/embj.2019103420



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า