1. Uvod
Staranje pri sesalcih je na splošno sočasno z disregulacijo črevesne homeostaze in kopičenjem mutacij mitohondrijske DNA (mtDNA). Mutacije mtDNA z visoko obremenitvijo vodijo do izčrpanosti NAD + in aktivirajo transkripcijski faktor UPRmt, ki je odvisen od ATF5, kar posledično spodbuja in poslabša fenotip črevesnega staranja. Z dopolnjevanjem s predhodnikom NAD + NMN se lahko ta fenotip črevesnega staranja do neke mere reši, kar dokazuje okrevanje diferenciacije črevesnih organoidov in povečano število črevesnih matičnih celic.
2. Izčrpanost NAD + med črevesnim staranjem zaradi mutacij mtDNA
Obstaja okvara NADH / NAD + redoks v črevesju Mut / Mut ***, kar se kaže v obogateni poti sestavljanja kompleksa NADH dehidrogenaze. S transfekcijo celic črevesne kripte s SoNar (senzor NADH / NAD +) opazimo višje razmerje NADH / NAD + pri miših Mut / Mut ***, kar nakazuje na moten redoks potencial. Prav tako se po transfekciji celic črevesne kripte s FiNad (senzor NAD +) v celicah Mut / Mut *** odkrije manj vsebnosti NAD +. Vse te ugotovitve odražajo izčrpanost NAD + v črevesnem staranju, ki ga sprožijo mutacije mtDNA.
Opomba: mutacije mtDNA so razvrščene v štiri vrste: zanemarljive (WT/WT), nizke (WT/WT*), zmerne (WT/Mut**) in visoke (Mut/Mut***).
3. Povezava med vsebnostjo mutacije mtDNA in fiziološkim staranjem črevesja
Za tanko črevo starega mišjega črevesja je značilno zmanjšano število črevesnih kript, povečana dolžina resic, večja ekspresija CDKN1A/p21 (dobro znani marker staranja) in krajša dolžina telomerov, ki jo spremlja kopičenje mutacij mtDNA, predvsem nizkofrekvenčnih (manj kot 0,05) točkovnih mutacij.
4. Protein LONP1 kot marker kandidat za staranje črevesja, ki ga povzročajo nakopičene mutacije mtDNA
Mitohondrijski razpognjeni proteinski odziv (UPRmt) aktivirajo različni mitohondrijski stresi, vključno z neravnovesjem beljakovin med mitohondriji in jedrom ter oslabljenim transportom mitohondrijskih beljakovin. Značilnosti UPRmt so povečane ravni ekspresije beljakovin LONP1, HSP60 in ClpP. Omeniti velja, da je samo protein LONP1 specifično povečan v senescentni aktivaciji UPRmt, ki jo sprožijo nakopičene mutacije mtDNA, ki so lahko kandidat za črevesno staranje.
5. Vloga NAD + pri staranju črevesja, ki ga povzročajo povišane mutacije mtDNA.
Dopolnitev NAD + in vivo lajša senescentne fenotipe tankega črevesa, ki jih povzroča breme mutacije mtDNA, in rešuje zmanjšano učinkovitost tvorbe kolonij v črevesnih organoidih Mut / Mut ***. UPRmt, odvisen od NAD +, ki ga sprožijo mutacije mtDNA, uravnava staranje črevesja. Ti podatki nadalje kažejo, da izčrpanost NAD + deluje kot ključni posrednik črevesnega staranja, ki ga povzročajo nakopičene mutacije mtDNA.
6. Vloga NAD+ v signalnih poteh, ki uravnavajo črevesno staranje, ki ga povzročajo povečane mutacije mtDNA
Dopolnitev NAD + rešuje regulacijo Foxl1 in Notch1 pri miših Mut / Mut ***, kar kaže, da lahko breme mutacije mtDNA uravnava funkcijo ali število nišnih celic z izčrpavanjem NAD +. Poleg tega izčrpanost NAD +, ki jo povzroča povečano breme mutacij mtDNA, povzroči upad LGR5-pozitivnih črevesnih celic z okvaro poti Wnt / β-katenin.
7. Zaključek
Dopolnitev NAD + je pomembna za uravnavanje črevesne homeostaze, saj ima ključno vlogo pri reševanju fenotipa črevesnega staranja, ki ga povzročajo nakopičene mutacije mtDNA.
Referenčni
Yang, Liang et al. "NAD + odvisna aktivacija UPRmt je podlaga za staranje črevesja, ki ga povzročajo mutacije mitohondrijske DNA." Komunikacije o naravi vol. 15,1 546. 16. januar 2024, doi:10.1038/s41467-024-44808-z
O nastanitvi BONTAC
BONTAC je visokotehnološko podjetje, ustanovljeno julija 2012. BONTAC združuje raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajo, s tehnologijo encimske katalize kot jedro ter koencimom in naravnimi izdelki kot glavnimi produkti. BONTAC ima več kot 160 domačih in tujih patentov, ki so vodilni v industriji koencimov in naravnih proizvodov. BONTAC ima bogate izkušnje na področju raziskav in razvoja ter napredno tehnologijo na področju biosinteze NAD in NMN. Tu je mogoče zagotoviti visoko kakovost in stabilno oskrbo z izdelki.
Disclaimer
Ta članek temelji na referenci v akademski reviji. Ustrezne informacije so na voljo samo za namene izmenjave in učenja in ne predstavljajo nobenih zdravniških nasvetov. Če pride do kršitve, se za izbris obrnite na avtorja. Stališča, izražena v tem članku, ne predstavljajo stališča skupine BONTAC.