Tikslinė intervencija į NAD⁺ metabolizmą

NAD⁺ metabolinis perprogramavimas: naujas gydymo kelias gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiui bei kolitui



Kai kalbame apie sveikatą, žarnynas dažnai yra diskusijų centre. Jis ne tik atsakingas už virškinimą ir maistinių medžiagų įsisavinimą, bet ir yra didžiausias žmogaus organizmo imuninis organas. Tačiau pastaraisiais metais žarnyno ligų, tokių kaip gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžys bei kolitas, dažnis nuolat didėja. Įprastinis gydymas dažnai susiduria su iššūkiais, įskaitant ribotą tikslinį poveikį ir didelį šalutinį poveikį, todėl skubiai reikia naujų gydymo strategijų.
Neseniai bendra Pekino normaliojo universiteto ir Karo medicinos mokslų akademijos mokslininkų grupė paskelbė svarbų tyrimą tarptautiniu mastu pripažintame žurnaleAdvanced Science. Šis tyrimas pirmą kartą sistemingai atskleidė, kaip nuo NAD⁺ priklausomas fermentas žarnyno epitelio ląstelėse – SIRT3 – reguliuoja vietinę žarnyno imuninę pusiausvyrą per NAD⁺ metabolizmo moduliavimą, atverdamas naujas kryptis tiksliniam gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio bei kolito gydymui.

 

1 DALIS

NAD⁺: „Universalios gyvybės jėgos“ žmogaus ląstelėse

Daugeliui žmonių NAD⁺ gali būti dar nepažįstamas, tačiau jis jau seniai dalyvauja beveik visuose pagrindiniuose žmogaus organizmo fiziologiniuose procesuose ir gali būti laikomas „universaliu“ ląstelėse:
Energijos apykaitos variklis: Kaip pagrindinis kofermentas ląstelinėje kvėpavimo grandinėje, NAD⁺ paverčia iš maisto gaunamus cukrus ir riebalus į naudojamą ląstelinę energiją, tarnaudamas kaip natūralus „energijos bankas“, palaikantis organizmo funkcijas.
DNR atstatymo sergėtojas: Ląstelinė DNR nuolat patiria laisvųjų radikalų ir išorinių stresorių daromą žalą. NAD⁺ aktyvina specialius atstatymo fermentus, kurie greitai taiso pažeistus genus, mažindami ligų, sukeltų genetinių mutacijų, riziką.
Pagrindinis imuniteto reguliatorius: NAD⁺ tiesiogiai reguliuoja imuninių ląstelių diferenciaciją ir aktyvumą, leisdamas organizmui tiksliai atpažinti ir pašalinti patogenus bei naviko ląsteles, išlaikant imuninę homeostazę.
Pagrindinis senėjimo moduliatorius: NAD⁺ lygis natūraliai mažėja su amžiumi, o tai yra viena iš pagrindinių ląstelių senėjimo ir organų funkcijų blogėjimo priežasčių.
Žarnyne NAD⁺ vaidmuo yra ypač svarbus. Jis ne tik užtikrina normalų žarnyno epitelio ląstelių metabolizmą ir atsinaujinimą, bet ir stiprina žarnyno gleivinės barjero „apsauginę sieną“ nuo kenksmingų bakterijų ir toksinų. Tuo pačiu metu jis tiksliai reguliuoja vietinį imuninį atsaką, veikdamas kaip nematomas žarnyno sveikatos sergėtojas.
 

2 DALIS

Mokslinis proveržis: centrinė grandis tarp NAD⁺ metabolinio perprogramavimo ir žarnyno ligų

Atlikdami griežtus gyvūnų eksperimentus, ląstelių tyrimus ir klinikinių duomenų analizes, bendra Pekino normaliojo universiteto ir Karo medicinos mokslų akademijos mokslininkų grupė aiškiai išaiškino NAD⁺ metabolizmo reguliavimo mechanizmus sergant gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiu bei kolitu. Pagrindinius radinius galima apibendrinti kaip „vienas jungiklis, vienas kelias ir viena bendradarbiavimas“.

(1) Pagrindinis jungiklis: dvipusis NAD⁺ reguliavimas per SIRT3

Tyrimas parodė, kad žarnyno epitelio ląstelės (IEC) ekspresuoja fermentą, vadinamą SIRT3, kuris veikia kaip „pagrindinis jungiklis“ NAD⁺ metabolizme ir yra glaudžiai susijęs su gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio bei kolito progresavimu:
Kai žarnyne atsiranda uždegimas ar navikai, SIRT3 ekspresija IEC žymiai padidėja, todėl sumažėja tarpląstelinis NAD⁺ lygis ir slopinamas priešuždegiminis citokinas IL-1β. Dėl to imuninės ląstelės „praranda signalą“ ir negali veiksmingai gintis.

Atvirkščiai, kai SIRT3 funkcija yra nepakankama, žarnynas suaktyvina „savisaugos mechanizmą“, greitai papildydamas NAD⁺ per alternatyvius metabolinius kelius. Tai suaktyvina imuninį atsaką, veiksmingai ribodamas gaubtinės ir tiesiosios žarnos navikų augimą ir kartu didindamas atsparumą bakterinėms infekcijoms.
Svarbu tai, kad TCGA (The Cancer Genome Atlas) duomenų bazės analizė parodė, jog pacientų, sergančių gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiu, kurių žarnyno epitelio ląstelėse yra didelė SIRT3 ekspresija, išgyvenamumas buvo žymiai mažesnis, dar kartą patvirtinant kritinį SIRT3–NAD⁺ kelio vaidmenį ligos progresavime.

(2) Pagrindinis kelias: IEC–NAD⁺–T ląstelių imuninės reguliacijos ašis

Imuninė pusiausvyra yra žarnyno sveikatos esmė, o NAD⁺ tarnauja kaip pagrindinis „signalų tiltas“ tarp žarnyno epitelio ląstelių ir imuninių ląstelių:
Kaip pirmoji žarnyno barjero gynybos linija, epitelio ląstelių funkcija priklauso nuo pakankamo NAD⁺ tiekimo.
Kai NAD⁺ lygis yra pakankamas, žarnyno epitelio ląstelės išskiria priešuždegiminius veiksnius, tokius kaip IL-1β, kurie specifiškai aktyvina IL-1R1 receptorių T ląstelėse.
Receptoriaus aktyvinimas skatina IFN-γ gaminančių CD4⁺ T helper 1 (T_H1) ląstelių ir citotoksinių T limfocitų (CTL) diferenciaciją. Šios imuninės ląstelės yra pagrindinės jėgos, atsakingos už naviko ląstelių pašalinimą ir kovą su infekcijomis.
Tai galiausiai sudaro pilną reguliavimo grandinę:
Žarnyno epitelio ląstelės → NAD⁺ → IL-1β → T ląstelių aktyvinimas.

Tyrimas parodė, kad SIRT3 trūkumas slopina gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio augimą būtent todėl, kad sustiprina šią reguliavimo ašį padidindamas NAD⁺ lygį, leisdamas imuninėms ląstelėms tiksliai atakuoti naviko ląsteles. Priešingai, SIRT3 per didelė ekspresija sutrikdo šį kelią, leisdama naviko ląstelėms išvengti imuninės priežiūros ir neleisdama veiksmingai kontroliuoti uždegimo.

(3) Būtinas bendradarbiavimas: žarnyno mikrobiota prisideda prie NAD⁺ sintezės

Įspūdinga tai, kad NAD⁺ metabolinis perprogramavimas nėra vien žarnyno epitelio ląstelių darbas. Žarnyno mikrobiota atlieka nepakeičiamą pagalbinį vaidmenį:
Žarnyno mikrobai gamina metabolitą, vadinamą 3-hidroksiantranilo rūgštimi (3-HA).
Patekęs į žarnyno epitelio ląsteles, 3-HA paverčiamas chinolino rūgštimi (QA).
QA tarnauja kaip efektyvus NAD⁺ sintezės pirmtakas, leidžiantis greitai gaminti NAD⁺ per kompensacinius kelius, kai nėra SIRT3, ir suteikiantis pakankamai „energijos“ imuninei reguliacijai.

Kai mokslininkai, naudodami antibiotikus, pašalino žarnyno mikrobiotą, NAD⁺ padidėjimas ir su SIRT3 trūkumu susiję naviką slopinantys poveikiai buvo reikšmingai susilpninti, tiesiogiai patvirtinant žarnyno mikrobiotos svarbų vaidmenį NAD⁺ metabolinėje perprogramoje.
 

2 DALIS

Mokslinis proveržis: centrinė grandis tarp NAD⁺ metabolinio perprogramavimo ir žarnyno ligų


Atlikdami griežtus gyvūnų eksperimentus, ląstelių tyrimus ir klinikinių duomenų analizes, bendra Pekino normaliojo universiteto ir Karo medicinos mokslų akademijos mokslininkų grupė aiškiai išaiškino NAD⁺ metabolizmo reguliavimo mechanizmus sergant gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiu bei kolitu. Pagrindinius radinius galima apibendrinti kaip „vienas jungiklis, vienas kelias ir viena bendradarbiavimas“.

(1) Pagrindinis jungiklis: dvipusis NAD⁺ reguliavimas per SIRT3

Tyrimas parodė, kad žarnyno epitelio ląstelės (IEC) ekspresuoja fermentą, vadinamą SIRT3, kuris veikia kaip „pagrindinis jungiklis“ NAD⁺ metabolizme ir yra glaudžiai susijęs su gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio bei kolito progresavimu:
Kai žarnyne atsiranda uždegimas ar navikai, SIRT3 ekspresija IEC žymiai padidėja, todėl sumažėja tarpląstelinis NAD⁺ lygis ir slopinamas priešuždegiminis citokinas IL-1β. Dėl to imuninės ląstelės „praranda signalą“ ir negali veiksmingai gintis.
Atvirkščiai, kai SIRT3 funkcija yra nepakankama, žarnynas suaktyvina „savisaugos mechanizmą“, greitai papildydamas NAD⁺ per alternatyvius metabolinius kelius. Tai suaktyvina imuninį atsaką, veiksmingai ribodamas gaubtinės ir tiesiosios žarnos navikų augimą ir kartu didindamas atsparumą bakterinėms infekcijoms.
Svarbu tai, kad TCGA (The Cancer Genome Atlas) duomenų bazės analizė parodė, jog pacientų, sergančių gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžiu, kurių žarnyno epitelio ląstelėse yra didelė SIRT3 ekspresija, išgyvenamumas buvo žymiai mažesnis, dar kartą patvirtinant kritinį SIRT3–NAD⁺ kelio vaidmenį ligos progresavime.

(2) Pagrindinis kelias: IEC–NAD⁺–T ląstelių imuninės reguliacijos ašis

Imuninė pusiausvyra yra žarnyno sveikatos esmė, o NAD⁺ tarnauja kaip pagrindinis „signalų tiltas“ tarp žarnyno epitelio ląstelių ir imuninių ląstelių:
Kaip pirmoji žarnyno barjero gynybos linija, epitelio ląstelių funkcija priklauso nuo pakankamo NAD⁺ tiekimo.
Kai NAD⁺ lygis yra pakankamas, žarnyno epitelio ląstelės išskiria priešuždegiminius veiksnius, tokius kaip IL-1β, kurie specifiškai aktyvina IL-1R1 receptorių T ląstelėse.
Receptoriaus aktyvinimas skatina IFN-γ gaminančių CD4⁺ T helper 1 (T_H1) ląstelių ir citotoksinių T limfocitų (CTL) diferenciaciją. Šios imuninės ląstelės yra pagrindinės jėgos, atsakingos už naviko ląstelių pašalinimą ir kovą su infekcijomis.
Tai galiausiai sudaro pilną reguliavimo grandinę:
Žarnyno epitelio ląstelės → NAD⁺ → IL-1β → T ląstelių aktyvinimas.

Tyrimas parodė, kad SIRT3 trūkumas slopina gaubtinės ir tiesiosios žarnos vėžio augimą būtent todėl, kad sustiprina šią reguliavimo ašį padidindamas NAD⁺ lygį, leisdamas imuninėms ląstelėms tiksliai atakuoti naviko ląsteles. Priešingai, SIRT3 per didelė ekspresija sutrikdo šį kelią, leisdama naviko ląstelėms išvengti imuninės priežiūros ir neleisdama veiksmingai kontroliuoti uždegimo.

(3) Būtinas bendradarbiavimas: žarnyno mikrobiota prisideda prie NAD⁺ sintezės

Įspūdinga tai, kad NAD⁺ metabolinis perprogramavimas nėra vien žarnyno epitelio ląstelių darbas. Žarnyno mikrobiota atlieka nepakeičiamą pagalbinį vaidmenį:
Žarnyno mikrobai gamina metabolitą, vadinamą 3-hidroksiantranilo rūgštimi (3-HA).
Patekęs į žarnyno epitelio ląsteles, 3-HA paverčiamas chinolino rūgštimi (QA).
QA tarnauja kaip efektyvus NAD⁺ sintezės pirmtakas, leidžiantis greitai gaminti NAD⁺ per kompensacinius kelius, kai nėra SIRT3, ir suteikiantis pakankamai „energijos“ imuninei reguliacijai.
Kai mokslininkai, naudodami antibiotikus, pašalino žarnyno mikrobiotą, NAD⁺ padidėjimas ir su SIRT3 trūkumu susiję naviką slopinantys poveikiai buvo reikšmingai susilpninti, tiesiogiai patvirtinant žarnyno mikrobiotos svarbų vaidmenį NAD⁺ metabolinėje perprogramoje.
 

3 DALIS

Naujos gydymo kryptys: tikslinė intervencija į NAD⁺ metabolizmą


Remiantis šiais novatoriškais atradimais, tikslinė NAD⁺ metabolinės perprogramos intervencija tampa perspektyvia nauja strategija gydant storosios žarnos vėžį ir kolitą. Galimos ateities intervencijos apima:
SIRT3 aktyvumo moduliavimas: SIRT3 slopinimas, siekiant aktyvuoti QA tarpininkaujamus NAD⁺ sintezės kelius, taip sustiprinant žarnyno imuninį atsaką ir suteikiant naują terapinį taikinį storosios žarnos vėžiui.
NAD⁺ pirmtakų papildymas: Tinkamas NAD⁺ pirmtakų, tokių kaip QA arba NMN (nikotinamido mononukleotidas), papildymas, siekiant tiesiogiai padidinti tarpląstelinį NAD⁺ kiekį žarnyno ląstelėse, sustiprinti žarnyno gleivinės barjerą ir pasiūlyti papildomą gydymo galimybę pacientams, sergantiems kolitu.
Žarnyno mikrobiotos reguliavimas: Žarnyno mikrobiotos sudėties optimizavimas probiotikų intervencijomis, siekiant padidinti 3-HA gamybą, tiekti pakankamai žaliavų NAD⁺ sintezei ir pagerinti žarnyno metabolinę aplinką iš esmės.
Šios strategijos įveikia tradicinių simptominio gydymo metodų apribojimus ir vietoj to sprendžia ligos mechanizmus pagrindiniuose ląstelių metabolizmo ir imuninės reguliacijos lygmenyse, suteikdamos naujas galimybes tikslinei žarnyno ligų terapijai.
 

4 DALIS

Bontac Bio: NAD⁺ sveikatos potencialo atskleidimas technologijomis


Kaip nacionalinio lygio „Mažasis milžinas“ įmonė, besispecializuojanti biotechnologijose, Bontac Bio ilgą laiką orientuojasi į NAD⁺ sritį ir yra NMN pramonės pradininkė. Naudodama pasauliniu mastu pirmaujančias biokatalizės technologijas ir pirmąjį Kinijoje – bei vienintelį Guangdong provincijoje – provincijos kofermentų inžinerijos technologijų tyrimų centrą, Bontac Bio tiekia aukštos grynumo, aukšto aktyvumo NAD⁺ pirmtakų ingredientus.
Žvelgdama į ateitį, Bontac Bio ir toliau atidžiai seks mokslinius NAD⁺ metabolizmo pasiekimus, skatins nuolatinę technologinę inovaciją ir visiškai atskleis šios „gyvybės molekulės“ sveikatos potencialą, suteikdama naują viltį pacientams, sergantiems žarnyno ligomis.
Žarnyno sveikata yra visos sveikatos pagrindas. NAD⁺ metabolinės perprogramos atradimas pagilino mūsų supratimą apie žarnyno ligų gydymą. Nuo pagrindinių tyrimų iki klinikinio pritaikymo, Bontac Bio išlieka įsipareigojusi profesionalumui ir moksliniam griežtumui, remdama biomedicinos mokslo pažangą ir saugodama visuomenės sveikatą.
 
"); })

Susisiekite


Rekomenduojama skaityti

Palikite savo žinutę

marketing@bontac-bio.com
WhatsApp: 008617722653439
tel.: +86 0755 2721 2902