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

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

NMNH زاد من مستويات NAD+ الخلوية في المختبر وفي الجسم الحي

أجرى الباحثون معالجة NMNH (100 ميكرومولار) ووجدوا أنها زادت مستوى NAD+ الخلوي بمقدار 5 أضعاف في خلايا HepG2، بينما زاد 100 ميكرومولار من NMN مستوى NAD+ بشكل طفيف فقط، كما تم تحديده بواسطة قياس الطيف الكتلي. (كما هو موضح في الشكل 1-أ)
عالج المؤلف ذكور فئران C57BL/6J بـ 340 ملغ/كغ من NMN أو NMNH عن طريق الحقن داخل الصفاق وقاس تركيزات NAD+ في الكبد بواسطة قياس الطيف الكتلي. وقد أظهر أن مستوى NAD+ في الكبد كان أعلى بمقدار 4 أضعاف في الفئران المعالجة بـ NMNH مقارنة بالفئران المعالجة بـ PBS (كما هو موضح في الشكل 1-ج). بالإضافة إلى ذلك، كان مستوى NAD+ في الكبد في الفئران المعالجة بـ NMNH أعلى بمقدار 1.5 ضعف من الفئران المعالجة بـ NMN.

الشكل 1

أشارت نتائج التجربة إلى أن NMNH هو معزز فعال لـ NAD+، وهو معزز أقوى لـ NAD+ في الجسم الحي من NMN.
ولكن عند معالجة ذكور فئران C57BL/6J بـ 50 أو 100 أو 500 أو 1000 ملغ/كغ من NMNH عن طريق الحقن داخل الصفاق كل يومين لمدة أسبوع، وجد أن مستويات مصل ألانين أمينوترانسفيراز (ALT) وأسبارتات أمينوترانسفيراز (AST) لم ترتفع (كما هو موضح في الشكل 2)، مما يشير إلى أن NMNH لم يكن سامًا للكبد بجرعات عالية.
أظهر أن معالجة NMNH زادت من محتويات NAD+ في كبد الفئران بطريقة تعتمد على الجرعة، وأن معالجة 1000 ملغ/كغ من NMNH زادت من مستوى NAD+ في كبد الفئران.

الشكل 2

NMNH يثبط تحلل السكر ودورة TCA

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

الشكل 3

وفيما يتعلق بنتيجة التجربة، كانت مستويات NADH أعلى بمقدار 2.5 ضعف في خلايا HepG2 المعالجة بـ NMNH مقارنة بالخلايا غير المعالجة والخلايا المعالجة بـ NMN. كما كشف الشكل 4 أن معالجة 340 ملغ/كغ من NMNH زادت مستوى NADH بمقدار 3 أضعاف في كبد الفئران، بينما زادت معالجة 340 ملغ/كغ من NMN مستوى NADH بمقدار 1.7 ضعف.

الشكل 4

ومع ذلك، كشفت معالجة NMN عن تنظيم مميز لتحلل السكر ودورة TCA. NMN فقط تسبب في انخفاض طفيف في 2PG/3PG و PEP في تحلل السكر (الشكل 3E) ولم يظهر أي انخفاض ملحوظ تقريبًا في دورة TCA في الخلايا (الشكل 3F). تشير هذه النتائج إلى أن NMNH يسبب تثبيطًا كبيرًا جدًا لتحلل السكر ودورة TCA، بينما أعاق NMN أيضًا تحلل السكر ولكن بدرجة أخف بكثير.

الشكل 5

NMNH يثبط نمو الخلايا

تم إجراء تحليل بروتيومي كمي يعتمد على البيانات لتحديد البروتينات المعبر عنها تفاضليًا (DEPs) في خلايا HepG2 تحت معالجة 1 مللي مول من NMNH لمدة 12 ساعة. ولمزيد من فحص تأثيرات NMNH على نمو الخلايا، عالج الباحثون خلايا 786-O بتركيزات مختلفة من NMNH. خلايا 786-O، المشتقة من مريض بسرطان الخلايا الكلوية الصافية، تظهر نمط ظاهري نموذجي لواربورغ ويعتمد نموها على تحلل السكر.

الشكل 6

كشف أن NMNH يثبط نمو الخلايا في خلايا 786-O عند 50ميكرومولار، بينما كان 250 ميكرومولار من NMNH ضروريًا لتثبيط نمو الخلايا بشكل فعال في خلايا HK-2 (كما هو موضح في الشكل 6)، وهي خط خلايا ظهارية أنبوبية قريبة خالدة من كلية إنسان بالغ طبيعية.

الخلاصة

سلائف NAD+ في الشكل المختزل (NMNH و NRH) هي معززات أفضل لـ NAD+ من تلك المقابلة في الشكل المؤكسد في المختبر وفي الجسم الحي. وفي الوقت نفسه، أكدنا أن الإعطاء طويل الأمد لـ NMNH آمن للفئران.NMNH زاد بشكل فعال محتوى NAD+ الخلوي وكانت هذه العملية تعتمد بشكل أساسي على NMNAT. NMNH هو معزز قوي لـ NAD+ في المختبر وفي الجسم الحي. كما زاد NMNH بشكل كبير من مستويات NADH الخلوية، وكبح استقلاب الجلوكوز، وثبط نمو الخلايا.

المرجع: Liu, Y., Luo C., etal, Reduced Nicotinamide Mononucleotide (NMNH) Potently Enhances NAD+ and Suppresses Glycolysis, the TCA Cycle, and Cell Growth, Promote research, 2021