يعزز NMNH بقوة NAD + ويمنع تحلل السكر ودورة TCA ونمو الخلايا

NAD+ ضروري للعمليات البيولوجية مثل التمثيل الغذائي وإصلاح الحمض النووي ، ويرتبط انخفاضه بالأمراض المرتبطة بالعمر. ثبت أن مكملات سلائف NAD+ ، مثل نيكوتيناميد ريبوسيد (NR) ونيكوتيناميد أحادي النوكليوتيد (NMN) ، تزيد من مستويات NAD + الخلوية وتمنح فوائد صحية. تشير الدراسات الحديثة إلى أن الشكل المخفض من NR ، NRH ، هو معزز NAD + أفضل من NR أو NMN ، ويمكن أن يزيد من مقاومة موت الخلايا الناجم عن السموم الجينية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن NRH متاح عن طريق الفم وقد ثبت أنه يمنع إصابة الكلى الحادة في الفئران. لذلك استكشف الباحثون ما إذا كان الشكل المختزل ل NMN (NMNH) يمكن أن يزيد من مستويات NAD + الخلوية وينظم العمليات البيولوجية.

زاد NMNH من مستويات NAD + الخلوية في كل من المختبر والجسم الحي

أجرى الباحثون علاج NMNH (100 μM) ووجدوا أن ذلك زاد من مستوى NAD + الخلوي بمقدار 5 أضعاف في خلايا HepG2 ، في حين أن 100 μM NMN زاد قليلا فقط من مستوى NAD + ، على النحو الذي يحدده قياس الطيف الكتلي. (كما هو موضح في الشكل 1-أ)
عالج المؤلف ذكور الفئران C57BL / 6J ب 340 مجم / كجم من NMN أو NMNH عن طريق الحقن داخل الصفاق وقياس تركيزات الكبد NAD + بواسطة مطياف الكتلة. ووجدت أن مستوى NAD + في الكبد كان أعلى بمقدار 4 أضعاف في الفئران المعالجة ب NMNH منه في الفئران المعالجة ب PBS (كما هو موضح في الشكل 1-C). بالإضافة إلى ذلك ، كان مستوى الكبد NAD + في الفئران المعالجة ب NMNH أعلى بمقدار 1.5 مرة من الفئران المعالجة ب NMN.

الشكل 1

أشارت نتائج التجربة إلى أن NMNH هو محسن NAD + فعال ، وهو محسن NAD + أكثر فعالية في الجسم الحي من NMN.
ولكن أثناء علاج الفئران الذكور C57BL / 6J ب 50 أو 100 أو 500 أو 1000 مجم / كجم من NMNH عن طريق الحقن داخل الصفاق كل يوم لمدة أسبوع ووجدت أن مستويات مصل ألانين أمينوترانسفيراز (ALT) والأسبارتات أمينوترانسفيراز (AST) لم تكن مرتفعة (كما هو موضح في الشكل 2) ، مما يشير إلى أن NMNH لم يكن ساما للكبد بجرعة عالية.
وأظهرت أن علاج NMNH زاد من محتويات NAD + في كبد الفأر بطريقة تعتمد على الجرعة ، وزاد علاج 1000 مجم / كجم من NMNH من مستوى NAD + لكبد الفأر.

الشكل 2

NMNH تثبيط تحلل السكر ودورة TCA

يستكشف المؤلف روتين تحويل NMNH إلى NAD + كما هو موضح في الشكل 3.

الشكل 3

ومن حيث نتيجة التجربة ، كانت مستويات NADH أعلى بمقدار 2.5 مرة في خلايا HepG2 المعالجة ب NMNH مقارنة بالخلايا غير المعالجة والمعالجة ب NMN. وكشف الشكل 4 أيضا أن العلاج ب 340 مغ/كغ من NMNH زاد من مستوى NADH بمقدار 3 أضعاف في كبد الفأر، في حين أن العلاج ب 340 مغ/كغ من NMN زاد من مستوى NADH بمقدار 1.7 ضعف.

الشكل 4

ومع ذلك ، كشف علاج NMN عن تنظيم متميز لتحلل السكر ودورة TCA. تسبب NMN فقط في انخفاض طفيف قدره 2PG / 3PG و PEP في تحلل السكر (الشكل 3E) ولم يحدث أي انخفاض ملحوظ تقريبا في دورة TCA في الخلايا (الشكل 3F). أشارت هذه النتائج إلى أن NMNH يسبب قمعا كبيرا جدا لتحلل السكر ودورة TCA ، بينما أعاق NMN أيضا تحلل السكر ولكن بدرجة أكثر اعتدالا.

الشكل 5

نمو الخلايا المكبوتة NMNH

تم إجراء تحليل بروتيني كمي معتمد على البيانات لتحديد البروتينات المعبر عنها تفاضليا (DEPs) ل HepG2 تحت علاج 1 mM NMNH لمدة 12 ساعة.  ولمزيد من الفحص لآثار NMNH على نمو الخلايا ، عالج الباحثون خلايا 786-O بتركيزات مختلفة من NMNH. تظهر خلايا 786-O ، المشتقة من مريض سرطان الخلايا الكلوية ذو الخلايا الكلوية الصافية ، نمطا ظاهريا نموذجيا في Warburg ويعتمد نموها على تحلل السكر.

الشكل 6

وكشفت أن NMNH يثبط نمو الخلايا في خلايا 786-O عند 50μM ، في حين كانت هناك حاجة إلى 250 μM NMNH لتثبيط نمو الخلايا بشكل فعال في خلايا HK-2 (كما هو موضح في الشكل 6) ، والتي كانت عبارة عن خط خلية ظهارية قريبة من النبيب القريب من كلية بشرية بالغة طبيعية.

استنتاج

سلائف NAD + في شكل مخفض (NMNH و NRH) هي معززات NAD + أفضل من تلك المقابلة في شكل مؤكسد في كل من المختبر والجسم الحي. وفي الوقت نفسه ، أكدنا أن إعطاء NMNH على المدى الطويل آمن للفئران. زاد NMNH بشكل فعال من محتوى NAD + الخلوي وكانت هذه العملية تعتمد بشكل أساسي على NMNAT. NMNH هو محسن NAD + قوي في المختبر وفي الجسم الحي. كما زاد NMNH بشكل كبير من مستويات NADH الخلوية ، وقمع التمثيل الغذائي للسكر ، وتثبيط نمو الخلايا. المرجع: Liu، Y.، Luo C.، etal، يقلل النيكوتيناميد أحادي النوكليوتيد (NMNH) يعزز بقوة NAD + ويثبط تحلل السكر ودورة TCA ونمو الخلايا ، تعزيز البحث ، 2021