บทความอายุยืน

อะไรทำให้เกิดการสูญเสียกระดูกตามอายุ? ดูว่าสระสเต็มเซลล์ที่หมดลงทำให้กระดูกสลายได้อย่างไร และ NMN สามารถช่วยได้อย่างไร

อะไรทำให้เกิดการสูญเสียกระดูกตามอายุ? ดูว่าสระสเต็มเซลล์ที่หมดลงทำให้กระดูกสลายได้อย่างไร และ NMN สามารถช่วยได้อย่างไร

ลองนึกภาพกระดูกของคุณอ่อนแอและเปราะจนการเคลื่อนไหวง่ายๆ เช่น การไอหรือการกระแทกโต๊ะอาจทำให้กระดูกหักได้ นี่อาจเป็นเรื่องจริงสำหรับผู้ใหญ่ประมาณหนึ่งในสามเมื่ออายุ 80 ปี แม้ว่ากระดูกจะดูนิ่งและไม่เคลื่อนไหว แต่แท้จริงแล้วกระดูกของเรานั้นเป็นเนื้อเยื่อที่มีชีวิตซึ่งถูกทำลายลงอย่างต่อเนื่องและถูกแทนที่ด้วยเซลล์กระดูกที่แข็งแรงกว่า แต่ผู้สูงอายุจำนวนมากมีการทำงานที่ลดลงในกระบวนการเหล่านี้ ทำให้พวกเขาเสี่ยงต่อการสูญเสียมวลกระดูกอย่างรุนแรง ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกิจกรรมในแต่ละวันและคุณภาพชีวิตของพวกเขา 

เนื่องจากการเสื่อมสภาพของกระดูกที่เกี่ยวข้องกับอายุทำให้เกิดภาระหนักทั้งทางร่างกาย จิตใจ และทางการเงินแก่ผู้ป่วย ผู้ดูแล และสถานพยาบาล นักวิจัยจำนวนมากจึงได้จัดลำดับความสำคัญในการค้นหาว่าเหตุใดการสูญเสียกระดูกนี้จึงเกิดขึ้นตั้งแต่แรก และวิธีป้องกัน ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ในวารสาร เซลล์แก่ชรา, Hu และเพื่อนร่วมงานจากมหาวิทยาลัยการแพทย์เทียนจินในเทียนจิน ประเทศจีน แสดงให้เห็นว่ายีนตระกูลหนึ่งที่เรียกว่า NAP มีบทบาทสำคัญในตำนานการสลายกระดูกได้อย่างไร และสารประกอบ NMN (nicotinamide mononucleotide) สามารถช่วยได้อย่างไร 

การต่อสู้ภายในของการสร้างกระดูก vs. ชำรุด

แม้ว่าปัจจัยหลายประการมีส่วนทำให้โครงกระดูกแก่และสูญเสียมวลกระดูก แต่ความสามารถในการสร้างเซลล์ใหม่ของเซลล์เฉพาะที่เรียกว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากไขกระดูก (bmsc) ที่ลดลงอาจเป็นสาเหตุสำคัญ เซลล์ต้นกำเนิดจากร่างกายที่มีลักษณะเฉพาะเหล่านี้พบได้ในไขกระดูกและทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบของเนื้อเยื่อโครงร่าง เนื่องจากเซลล์เหล่านี้สามารถพัฒนาเป็นเซลล์กระดูกที่เรียกว่าเซลล์สร้างกระดูก 

ตลอดชีวิต ร่างกายของเรารักษาความสมบูรณ์ของกระดูกโดยกระบวนการที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงของกระดูก ซึ่งเกี่ยวข้องกับเซลล์ที่เรียกว่าเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์สร้างกระดูก เซลล์สร้างกระดูกทำหน้าที่ดูดซับและกำจัดกระดูกเก่าออก ทำให้เกิดการพัฒนาของกระดูกใหม่โดยเซลล์สร้างกระดูก ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการสร้างกระดูก เมื่ออายุมากขึ้น จำนวนเซลล์สร้างกระดูกลดลง ส่งผลให้มีการกำจัดกระดูกมากเกินไปโดยไม่มีการเติบโตของกระดูกใหม่เพียงพอ 

Bmsc มีศักยภาพในการฟื้นฟูตัวเอง จึงทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บตลอดชีวิตสำหรับการสร้างเซลล์สร้างกระดูกใหม่ อย่างไรก็ตาม คุณภาพและปริมาณของเซลล์ต้นกำเนิดที่มีอยู่ในกลุ่มนี้จะลดลงตามอายุ ซึ่งอาจเกิดจากการชราภาพที่เพิ่มขึ้น เมื่อเซลล์ถูกยับยั้งการเจริญเติบโตแบบถาวร ซึ่งทำให้เซลล์ทำงานผิดปกติและทำให้เกิดการอักเสบในเซลล์โดยรอบ 

การแก่ชราของ bmsc ที่เพิ่มขึ้นนี้จำกัดศักยภาพในการสร้างเซลล์กระดูกใหม่อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเป็นสาเหตุที่นักวิจัยมองหาวิธีหยุดยั้งการชราภาพเพื่อเป็นเครื่องมือในการชะลอการสลายตัวของกระดูก แต่นักวิจัยยังคงไม่แน่ใจทั้งหมด ทำไม การชราภาพ BMSC ที่มากเกินไปเกิดขึ้นตั้งแต่แรก ซึ่งเป็นสิ่งที่การศึกษานี้มุ่งเป้าที่จะเปิดเผย 

อะไรทำให้เกิดการสูญเสียกระดูกตามอายุ? ดูว่าสระสเต็มเซลล์ที่หมดลงทำให้กระดูกสลายได้อย่างไร และ NMN สามารถช่วยได้อย่างไร

การค้นพบยีนที่ทำให้เกิดการสูญเสียกระดูก

การวิจัยก่อนหน้านี้พบว่ายีนตระกูล nap เกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนเซลล์และการเจริญเติบโตของเซลล์ต้นกำเนิดประเภทอื่นๆ หรือที่เรียกว่าโปรตีนร่วมนิวคลีโอโซม nap ทำงานโดยการเปลี่ยนการจัดระเบียบของ dna เพื่อควบคุมการทำงานของยีน ความรู้นี้ทำให้ hu และเพื่อนร่วมงานคาดเดาว่า nap โดยเฉพาะสมาชิกในครอบครัวที่เรียกว่า nap1l2 ยังมีบทบาทในการควบคุมกิจกรรม bmsc อีกด้วย 

เพื่อทดสอบทฤษฎีของพวกเขา ทีมวิจัยในจีนได้ศึกษาโปรไฟล์การแสดงออกของยีน bmsc การแสดงออกของยีนเป็นกระบวนการของร่างกายของเราที่เข้ารหัสข้อมูลทางพันธุกรรม (dna) ออกเป็นส่วนต่างๆ ที่เราสามารถใช้ได้ เช่น โปรตีน เซลล์ของเราไม่ได้แสดงทุกยีนพร้อมกันและในปริมาณเท่ากัน ซึ่งอาจเป็นเรื่องวุ่นวายและต้องการพลังงานสูง ในทางกลับกัน เซลล์ของเราตอบสนองต่อสัญญาณเพื่อตัดสินใจว่าจะแสดงยีนเมื่อใดและจำนวนเท่าใดในแต่ละครั้ง เมื่อเราอายุมากขึ้น การแสดงออกทางพันธุกรรมสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก นำไปสู่อาการทางสรีรวิทยาของการแก่ชราและโรคต่างๆ

ในการศึกษานี้ hu และเพื่อนร่วมงานระบุว่า nap1l2 เป็นยีนที่มีการแสดงออกในระดับสูงในมนุษย์ หนู และเซลล์ที่มีอายุมากขึ้น ในผู้สูงอายุทั้งที่มีการสูญเสียมวลกระดูกและหนูอายุ 24 เดือน (ประมาณ 70 ตัวในมนุษย์) การแสดงออกของ nap1l2 ที่เพิ่มขึ้นมีความสัมพันธ์กับความหนาแน่นของกระดูกต่ำและการสูญเสียความแข็งแรงของกระดูก เพื่อให้แน่ใจว่า nap1l2 เป็นเหตุผลเบื้องหลังของความสัมพันธ์เหล่านี้ พวกเขาจึงตรวจดูหนูที่ไม่แสดง nap1l2 ใดๆ และพบว่าพวกมันมีการเจริญเติบโตของกระดูกเพียงพอและชะลอความชราภาพ ในทางตรงกันข้าม หนูที่มี nap1l2 แสดงออกมากเกินไปจะแสดงสิ่งที่ตรงกันข้าม 

พวกเขายังได้พิจารณาด้วยว่า nap1l2 ส่งผลต่อ bmsc อย่างไร เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์จากคนหนุ่มสาวที่มีสุขภาพดี bmsc จากผู้บริจาคที่มีอายุมากกว่า (อายุ 65 ถึง 91 ปี) มีการแสดงออกของ nap1l2 และยีนที่เกี่ยวข้องกับการชราภาพสูงกว่าอย่างมีนัยสำคัญ bmsc ของผู้สูงอายุแสดงการหยุดการเจริญเติบโตในวัฏจักรของเซลล์ ซึ่งบ่งชี้ว่าเซลล์เหล่านี้ไม่สามารถสร้างเซลล์สร้างกระดูกได้ต่อไป bmsc รุ่นเก่ายังแสดงให้เห็นการสะสมของความเสียหายของ dna และแร่ธาตุต่ำของเมทริกซ์นอกเซลล์ ซึ่งเป็นเครือข่ายที่ซับซ้อนและไดนามิกของสารประกอบสนับสนุนโครงสร้างที่กระตุ้นให้เกิดการผลิตเซลล์สร้างกระดูก  

อะไรทำให้เกิดการสูญเสียกระดูกตามอายุ? ดูว่าสระสเต็มเซลล์ที่หมดลงทำให้กระดูกสลายได้อย่างไร และ NMN สามารถช่วยได้อย่างไร

Nmn ช่วยบรรเทาอาการกระดูกเสื่อมตามอายุ

จากนั้น hu และเพื่อนร่วมงานสงสัยว่ามีวิธีลดคุณสมบัติการย่อยสลายกระดูกของ nap1l2 โดยใช้ nmn ได้หรือไม่ nmn หรือนิโคตินาไมด์โมโนนิวคลีโอไทด์เป็นสารตั้งต้นของนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (nad+) ซึ่งเป็นโมเลกุลสำคัญที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเซลล์อย่างเหมาะสม การผลิตพลังงาน และการควบคุมกระบวนการชรา รวมถึงความสามารถในการสร้างกระดูก  

พวกเขาพบว่าการเพิ่ม nmn ลงในเซลล์ยับยั้งการทำงานของ nap1l2 ได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งช่วยลดความเสียหายของ dna และชะลอการลุกลามของเซลล์ชราภาพและความเสียหายจากการอักเสบที่ตามมา โดยพื้นฐานแล้ว สารตั้งต้นของ nad+ ช่วยรักษาผลกระทบที่เป็นอันตรายของ nap1l2 ที่แสดงออกมากเกินไปต่อการเจริญเติบโตของกระดูกและการฟื้นฟูการทำงานของยีนที่สร้างกระดูก อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยไม่ได้พิจารณาถึงผลกระทบของ nmn ในมนุษย์หรือหนู ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาว่าจะมีผลอย่างไรในทางคลินิกของการสูญเสียมวลกระดูก 

โดยรวมแล้ว ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างการสูญเสียมวลกระดูกที่เกี่ยวข้องกับอายุและการแสดงออกที่มากเกินไปของ nap1l2 และการยับยั้งการทำงานของยีนด้วยสารประกอบ เช่น nmn อาจเป็นประโยชน์ในการสนับสนุนสุขภาพกระดูกตามอายุ เนื่องจากการที่ bmsc ไม่สามารถงอกใหม่ได้อย่างเหมาะสมนั้นเกี่ยวข้องกับโรคอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับอายุ ตั้งแต่ระบบประสาทไปจนถึงการเผาผลาญ การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่า nmn หรือวิธีการอื่นในการลดการทำงานของ nap1l2 อาจเป็นทางเลือกในการรักษาที่มีแนวโน้มสำหรับการรองรับมากกว่าแค่กระดูก สุขภาพ. 

ดังที่ผู้เขียนสรุปในรายงานของพวกเขา “ข้อดีในการแปลของการศึกษาของเราคือการบ่งชี้ว่าสารปฏิปักษ์ต่อวัย nicotinamide mononucleotide (nmn) มีผลยับยั้งต่อการแสดงออกของ nap1l2 ซึ่งเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการจัดการโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ ”

อ้างอิง: 

Hu M, Xing L, Zhang L และคณะ NAP1L2 กระตุ้นการชราภาพของเซลล์ต้นกำเนิดจากเยื่อหุ้มเซลล์และยับยั้งการสร้างความแตกต่างของกระดูก เซลล์แก่ชรา 2022;e13551. ดอย:10.1111/acel.13551



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า