أهمية NAD+ في الشيخوخة المعوية الناجمة عن ارتفاع طفرات mtDNA
24 يناير 2024
1. مقدمة
يصاحب الشيخوخة في الثدييات بشكل عام خلل تنظيم التوازن المعوي وتراكم طفرات الحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA). تؤدي طفرات mtDNA عالية العبء إلىاستنفاد NAD + وتنشيط عامل النسخ UPRmt المعتمد على ATF5 ، والذي بدوره يعزز ويؤدي إلى تفاقم النمط الظاهري للشيخوخة المعوية. من خلال مكملات السلائف NAD + NMN ، يمكن إنقاذ هذا النمط الظاهري للشيخوخة المعوية إلى حد ما ، كما يتضح من استعادة التمايز العضوي المعوي وزيادة عدد الخلايا الجذعية المعوية.
2. نضوب NAD + أثناء الشيخوخة المعوية الناجمة عن طفرات mtDNA
هناك ضعف في الأكسدة والاختزال NADH / NAD + في الأمعاء Mut / Mut *** ، كما يتضح من مسار تجميع مجمع نازعة هيدروجين NADH المخصب. من خلال نقل خلايا سرداب الأمعاء باستخدام SoNar (مستشعر NADH / NAD +) ، لوحظت نسبة NADH / NAD + أعلى في الفئران Mut / Mut *** ، مما يشير إلى إمكانات الأكسدة والاختزال المضطربة. وبالمثل ، بعد نقل خلايا سرداب الأمعاء باستخدام FiNad (مستشعر NAD +) ، يتم اكتشاف محتوى NAD + أقل في خلايا Mut / Mut ***. كل هذه النتائج تعكس نضوب NAD + في الشيخوخة المعوية الناجمة عن طفرات mtDNA.
ملاحظة: تصنف طفرات mtDNA إلى أربعة أنواع: لا يكاد يذكر (WT / WT) ، منخفض (WT / WT *) ، معتدل (WT / Mut **) ومرتفع (Mut / Mut ***).
ملاحظة: تصنف طفرات mtDNA إلى أربعة أنواع: لا يكاد يذكر (WT / WT) ، منخفض (WT / WT *) ، معتدل (WT / Mut **) ومرتفع (Mut / Mut ***).
3. العلاقة بين محتوى طفرة mtDNA والشيخوخة المعوية الفسيولوجية
تتميز الأمعاء الدقيقة لأمعاء الفأر المسنة بانخفاض عدد القبو المعوي ، وزيادة طول الزغابات ، والتعبير العالي عن CDKN1A / p21 (علامة الشيخوخة المعروفة) وطول التيلومير الأقصر ، والذي يصاحبه تراكم طفرات mtDNA ، في المقام الأول طفرات نقطة منخفضة التردد (أقل من 0.05).
4. بروتين LONP1 كعلامة مرشحة للشيخوخة المعوية الناتجة عن طفرات mtDNA المتراكمة
استجابة بروتين الميتوكوندريا المكشوفة (UPRmt) بواسطة مجموعة متنوعة من إجهادات الميتوكوندريا، بما في ذلك اختلالات البروتين بين الميتوكوندريا والنواة فضلا عن ضعف نقل بروتين الميتوكوندريا. السمات المميزة للاستعراض الدوري الشاملmt هي زيادة مستويات التعبير عن البروتين من LONP1 و HSP60 و ClpP. والجدير بالذكر أن بروتين LONP1 فقط هو الذي يتم تنظيمه على وجه التحديد في الاستعراض الدوري الشامل للشيخوخةmt التنشيط الناجم عن طفرات mtDNA المتراكمة ، والتي قد تكون علامة حيوية مرشحة لشيخوخة الأمعاء.
5. دور NAD + في الشيخوخة المعوية الناجمة عن طفرات mtDNA المرتفعة.
يخفف تجديد NAD + في الجسم الحي من الأنماط الظاهرية الهرمة للأمعاء الدقيقة الناتجة عن عبء طفرة mtDNA ، وينقذ انخفاض كفاءة تكوين المستعمرة في Mut / Mut *** العضوية. الاستعراض الدوري الشامل المعتمد على NAD+mt الناجمة عن طفرات mtDNA ينظم شيخوخة الأمعاء. تشير هذه البيانات أيضا إلى أن استنفاد NAD + يعمل كوسيط رئيسي للشيخوخة المعوية التي تسببها طفرات mtDNA المتراكمة.
6. دور NAD+ في مسارات الإشارة التي تنظم الشيخوخة المعوية الناتجة عن زيادة طفرات mtDNA
ينقذ تجديد NAD + تنظيم Foxl1 و Notch1 في الفئران Mut / Mut *** ، مما يشير إلى أن عبء طفرة mtDNA يمكن أن ينظم وظيفة أو عدد الخلايا المتخصصة من خلال نضوب NAD +. بالإضافة إلى ذلك ، يؤدي استنفاد NAD + الناجم عن زيادة عبء طفرة mtDNA إلى انخفاض الخلايا المعوية الإيجابية LGR5 عن طريق ضعف مسار Wnt / β-catenin.
7. خاتمة
يعد تجديد NAD + مهما لتنظيم التوازن المعوي ، حيث يلعب دورا مهما في إنقاذ النمط الظاهري للشيخوخة المعوية الناجم عن طفرات mtDNA المتراكمة.
مرجع
Yang، Liang et al. "تنشيط UPRmt المعتمد على NAD + يكمن وراء الشيخوخة المعوية الناجمة عن طفرات الحمض النووي للميتوكوندريا." اتصالات الطبيعة المجلد 15،1 546. 16 يناير 2024 ، دوى: 10.1038 / s41467-024-44808-z
عن بونتاك
BONTAC هي شركة ذات تقنية عالية تأسست في يوليو 2012. تدمج BONTAC البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات ، مع تقنية تحفيز الإنزيم كجوهر وأنزيم والمنتجات الطبيعية كمنتجات رئيسية. تمتلك BONTAC أكثر من 160 براءة اختراع محلية وأجنبية ، مما يؤدي إلى صناعة أنزيم والمنتجات الطبيعية. تتمتع BONTAC بخبرة غنية في البحث والتطوير والتكنولوجيا المتقدمة في التخليق الحيوي ل NAD و NMN. يمكن ضمان الجودة العالية والإمداد المستقر للمنتجات هنا.
