يعزز NMNH بشكل فعال NAD+ ويثبط التحلل السكري ودورة TCA ونمو الخلايا

يعد NAD+ ضروريا للعمليات البيولوجية مثل الأيض وإصلاح الحمض النووي، ويرتبط تراجعه بالأمراض المرتبطة بالعمر. لقد ثبت أن مكملات NAD+ السلفية، مثل نيكوتيناميد ريبوزيد (NR) ونيكوتيناميد مونونيوكليوتيد (NMN)، تزيد من مستويات NAD+ الخلوية وتمنح فوائد صحية. تشير الدراسات الحديثة إلى أن الشكل المخفض ل NR، NRH، هو معزز أفضل ل NAD+ من NR أو NMN، ويمكن أن يزيد من مقاومة موت الخلايا الناتج عن السموم الجينية. بالإضافة إلى ذلك، يتوفر NRH عن طريق الفم وقد ثبت أنه يمنع إصابات الكلى الحادة لدى الفئران. لذا استكشف الباحثون ما إذا كان الشكل المنخفض ل NMN(NMNH) يمكن أن يزيد من مستويات NAD+ الخلوي وينظم العمليات البيولوجية.

زاد NMNH من مستويات NAD+ الخلوي سواء في المختبر أو في الجسم الحي

أجرى الباحثون معالجة NMNH (100 ميكرومول) ووجدوا أن مستوى NAD+ الخلوي بمقدار 5 أضعاف في خلايا HepG2، بينما 100 ميكرومولار NMN زاد فقط بشكل طفيف مستوى NAD+، كما حددته مطيافية الكتلة. (كما هو موضح في الشكل 1-A)
عالج المؤلف الفئران الذكور C57BL/6J بجرعة 340 ملغ/كغ من NMN أو NMNH عبر الحقن داخل الصفاق وقاس تركيزات NAD+ في الكبد باستخدام مطيافية الكتلة. وقد وجدت أن مستوى NAD+ للكبد كان أعلى بمقدار أربعة أضعاف في الفئران المعالجة ب NMNH مقارنة بالفئران المعالجة ب PBS (كما هو موضح في الشكل 1-C). بالإضافة إلى ذلك، كان مستوى NAD+ في الكبد في الفئران المعالجة ب NMNH أعلى بمقدار 1.5 مرة مقارنة بالفئران المعالجة بالNMN.

الشكل 1

أظهرت نتائج التجربة أن NMNH هو معزز فعال ل NAD+، وهو أقوى في الجسم الحي في NAD+ مقارنة ب NMN.
ولكن أثناء علاج C57BL/6J من الفئران الذكور بجرعة 50 أو 100 أو 500 أو 1000 أو 1000 ملغ/كجم من NMNH عبر الحقن داخل الصفاق كل يومين لمدة أسبوع، وجد أن مستويات إنزيم الألانين أمينوترانسفيراز (ALT) وإنزيم الأسبارتات أمينوترانسفيراز (AST) في المصل لم تكن مرتفعة (كما هو موضح في الشكل 2)، مما أشار إلى أن NMNH لم يكن ساما للكبد عند الجرعات العالية.
أظهر أن علاج NMNH زاد من محتوى NAD+ في كبد الفئران بطريقة تعتمد على الجرعة، وزيادة معالجة NMNH بمقدار 1000 ملغ/كغ من مستوى NAD+ في كبد الفئران.

الشكل 2

تحلل السكر المثبط ل NMNH ودورة TCA

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

الشكل 3

وبالنسبة لنتيجة التجربة، كانت مستويات NADH أعلى بمقدار 2.5 مرة في خلايا HepG2 المعالجة ب NMNH مقارنة بالخلايا غير المعالجة والمعالجة ب NMN. كما كشف الشكل 4 أن معالجة 340 ملغ/كغ 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، كشف علاج NMN عن تنظيم واضح لتحليل السكر ودورة TCA. أدى NMN إلى انخفاض طفيف فقط في 2PG/3PG وPEP في التحلل السكري (الشكل 3E) ولم يلاحظ تقريبا أي انخفاض ملحوظ في دورة TCA في الخلايا (الشكل 3F). تشير هذه النتائج إلى أن NMNH يسبب كبتا كبيرا لتحلل السكر ودورة TCA، بينما أعاق NMN أيضا التحلل السكري ولكن بدرجة أخف بكثير.

الشكل 5

نمو الخلايا المكبوت في NMNH

تم إجراء تحليل كمي معتمد على البيانات لتحديد البروتينات المعبر عنها بشكل تفاضلي (DEPs) في HepG2 تحت علاج NMNH بمقدار 1 ملليمول لمدة 12 ساعة.  ولفحص تأثيرات NMNH على نمو الخلايا بشكل أعمق، عالج الباحثون خلايا 786-O بتركيزات مختلفة من NMNH. خلايا 786-O، المشتقة من مريض سرطان الخلايا الكلوية الشفافة، تظهر نمطا نموذجيا نموذجيا لواربورغ ونموها يعتمد على تحلل السكر.

الشكل 6

كشفت أن NMNH يثبط نمو الخلايا في خلايا 786-O عند 50ميكرومولار، بينما كان هناك حاجة إلى 250 ميكرومولار NMNH لتثبيط نمو الخلايا بشكل فعال في خلايا HK-2 (كما هو موضح في الشكل 6)، وهي خط خلية ظهارية من الأنابيب القريبة الخلودة من كلية بشرية بالغة طبيعية.

الخاتمة

السلفات NAD+ في الشكل المختزل (NMNH وNRH) هي معززات NAD+ أفضل من تلك المقابلة في الشكل المؤكسد سواء في المختبر أو في الجسم الحي. وفي الوقت نفسه، أكدنا أن الإعطاء طويل الأمد ل NMNH آمن للفئران.زاد NMNH فعليا من محتوى NAD+ الخلوي، وكانت هذه العملية تعتمد بشكل رئيسي على NMNAT. NMNH هو معزز قوي ل NAD+ في المختبر وفي الجسم الحي. كما زاد NMNH بشكل كبير من مستويات NADH الخلوي، وقمع أيض السكر، وثبط نمو الخلايا.

المصدر: ليو، ي.، لوو سي.، إيتال، وأحد النيوكليوتيد النيكوتيناميد المخفضل (NMNH) يعزز بشكل فعال NAD+ ويثبط تحلل السكر، ودورة TCA، ونمو الخلايا، بروفست ريسيث، 2021