NMNH meningkatkan NAD+ dengan berkesan dan menekan glikolisis, kitaran TCA, serta pertumbuhan sel

NAD+ penting untuk proses biologi seperti metabolisme dan pembaikan DNA, dan penurunannya dikaitkan dengan penyakit berkaitan usia. Suplemen dengan prekursor NAD+, seperti nicotinamide riboside (NR) dan nicotinamide mononucleotide (NMN), telah terbukti meningkatkan tahap NAD+ sel dan memberikan manfaat kesihatan. Kajian terkini mencadangkan bahawa bentuk NR yang dikurangkan, NRH, adalah penggalak NAD+ yang lebih baik berbanding NR atau NMN, dan boleh meningkatkan ketahanan terhadap kematian sel yang disebabkan oleh genotoksin. Selain itu, NRH tersedia secara oral dan telah terbukti mencegah kecederaan buah pinggang akut pada tikus. Oleh itu, para penyelidik meneroka sama ada bentuk NMN yang dikurangkan (NMNH) boleh meningkatkan tahap NAD+ sel dan mengawal proses biologi.

NMNH Meningkatkan Paras NAD+ Selular Sama Ada Secara In Vitro dan In Vivo

Para penyelidik menjalankan rawatan NMNH (100 μM) dan mendapati ia meningkatkan tahap NAD+ sel sebanyak 5 kali ganda dalam sel HepG2, manakala 100 μM NMN hanya sedikit meningkatkan tahap NAD+, seperti yang ditentukan oleh spektrometri jisim. (Seperti yang ditunjukkan pada rajah 1-A)
Penulis merawat tikus jantan C57BL/6J dengan 340 mg/kg NMN atau NMNH melalui suntikan intraperitoneal dan mengukur kepekatan NAD+ hati menggunakan spektrometri jisim. Ia menunjukkan bahawa paras NAD+ hati adalah 4 kali ganda lebih tinggi pada tikus yang dirawat NMNH berbanding tikus yang dirawat PBS (Seperti yang ditunjukkan pada rajah 1-C). Selain itu, tahap NAD+ hati pada tikus yang dirawat NMNH adalah 1.5 kali ganda lebih tinggi berbanding tikus yang dirawat NMN.

Rajah 1

Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa NMNH adalah penambah NAD+ yang cekap, dan lebih kuat dalam keadaan NAD+ berbanding NMN.
Tetapi semasa dirawat tikus jantan C57BL/6J dengan 50, 100, 500, atau 1000 mg/kg NMNH melalui suntikan intraperitoneal setiap dua hari selama seminggu dan mendapati paras serum alanine aminotransferase (ALT) dan aspartate aminotransferase (AST) tidak tinggi (Seperti yang ditunjukkan pada rajah 2), yang menunjukkan bahawa NMNH tidak toksik hati pada dos tinggi.
Ia menunjukkan bahawa rawatan NMNH meningkatkan kandungan NAD+ hati tikus secara bergantung pada dos, dan rawatan NMNH 1000 mg/kg meningkatkan tahap NAD+ hati tikus.

Rajah 2

NMNH Menghalang Glikolisis dan Kitaran TCA

Penulis meneroka rutin transformasi NMNH kepada NAD+ seperti yang ditunjukkan pada rajah 3.

Rajah 3

Dan dari segi hasil eksperimen, paras NADH adalah 2.5 kali lebih tinggi dalam sel HepG2 yang dirawat dengan NMNH berbanding sel yang tidak dirawat dan yang dirawat dengan NMN. Rajah 4 juga mendedahkan bahawa rawatan NMNH 340 mg/kg meningkatkan tahap NADH sebanyak 3 kali ganda dalam hati tikus, manakala rawatan NMN 340 mg/kg meningkatkan tahap NADH sebanyak 1.7 kali ganda.

Rajah 4

Namun, rawatan NMN menunjukkan pengawalan glikolisis dan kitaran TCA yang jelas. NMN hanya menyebabkan penurunan ringan 2PG/3PG dan PEP dalam glikolisis (Rajah 3E) dan hampir tiada pengurangan kitaran TCA yang boleh diperhatikan dalam sel (Rajah 3F). Keputusan ini mencadangkan bahawa NMNH menyebabkan penindasan glikolisis dan kitaran TCA yang sangat ketara, manakala NMN juga menghalang glikolisis tetapi pada tahap yang jauh lebih ringan.

Rajah 5

Pertumbuhan Sel Tertekan NMNH

Analisis proteomik kuantitatif bergantung data telah dijalankan untuk mengenal pasti protein yang dinyatakan secara berbeza (DEP) HepG2 di bawah rawatan NMNH 1 mM selama 12 jam.  Dan untuk mengkaji dengan lebih lanjut kesan NMNH terhadap pertumbuhan sel, para penyelidik merawat sel 786-O dengan kepekatan NMNH yang berbeza. Sel 786-O, yang diperoleh daripada pesakit karsinoma sel renal sel jernih, menunjukkan fenotip Warburg tipikal dan pertumbuhannya bergantung kepada glikolisis.

Rajah 6

Ia mendedahkan bahawa NMNH menghalang pertumbuhan sel dalam sel 786-O pada usia 50μM, manakala 250 μM NMNH diperlukan untuk menghalang pertumbuhan sel dalam sel HK-2 secara berkesan (seperti yang ditunjukkan dalam rajah 6), iaitu garis sel epitelium tubul proksimal yang diabadikan daripada buah pinggang manusia dewasa yang normal.

Kesimpulan

Prekursor NAD+ dalam bentuk terkurang (NMNH dan NRH) adalah penambah NAD+ yang lebih baik berbanding yang sepadan dalam bentuk teroksida sama ada secara in vitro atau in vivo. Sementara itu, kami mengesahkan bahawa pentadbiran NMNH jangka panjang adalah selamat untuk tikus.NMNH secara berkesan meningkatkan kandungan NAD+ sel dan proses ini terutamanya bergantung kepada NMNAT. NMNH ialah penambah NAD+ yang kuat secara in vitro dan in vivo. NMNH juga secara signifikan meningkatkan paras NADH sel, menekan glikometabolisme, dan menghalang pertumbuhan sel.

Rujukan: Liu, Y., Luo C., etal, Reduced Nicotinamide Mononucleotide (NMNH) Meningkatkan NAD+ dengan Berkesan dan Menekan Glikolisis, Kitaran TCA, dan Pertumbuhan Sel, Mempromosikan penyelidikan, 2021