NMNH Meningkatkan NAD+ dengan Kuat dan Menekan Glikolisis, Kitaran TCA, dan Pertumbuhan Sel

NAD+ adalah 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 ditunjukkan dapat meningkatkan tahap NAD+ selular dan memberikan manfaat kesihatan. Kajian terkini mencadangkan bahawa bentuk terkurang NR, NRH, adalah penggalak NAD+ yang lebih baik daripada NR atau NMN, dan boleh meningkatkan ketahanan terhadap kematian sel yang disebabkan oleh genotoksin. Selain itu, NRH boleh diambil secara oral dan telah ditunjukkan dapat mencegah kecederaan buah pinggang akut pada tikus. Jadi penyelidik meneroka sama ada bentuk terkurang NMN (NMNH) boleh meningkatkan tahap NAD+ selular dan mengawal proses biologi.

NMNH Meningkatkan Tahap NAD+ Selular Secara In Vitro dan In Vivo

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

图1

Keputusan eksperimen menunjukkan bahawa NMNH ialah penambah NAD+ yang cekap, dan merupakan penambah NAD+ in vivo yang lebih kuat daripada NMN.
Tetapi apabila tikus jantan C57BL/6J dirawat dengan 50, 100, 500, atau 1000 mg/kg NMNH melalui suntikan intraperitoneal setiap hari lain selama seminggu dan didapati bahawa tahap serum alanine aminotransferase (ALT) dan aspartate aminotransferase (AST) tidak meningkat (Seperti ditunjukkan dalam rajah 2), yang mencadangkan bahawa NMNH tidak toksik kepada hati pada dos yang tinggi.
Ia menunjukkan bahawa rawatan NMNH meningkatkan kandungan NAD+ hati tikus secara bergantung kepada dos, dan rawatan 1000 mg/kg NMNH meningkatkan tahap NAD+ hati tikus.

Rajah 2

NMNH Menghalang Glikolisis dan Kitaran TCA

Penulis meneroka laluan transformasi NMNH kepada NAD+ seperti yang ditunjukkan dalam rajah 3.

Rajah 3

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

Rajah 4

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

Rajah 5

NMNH Menindas Pertumbuhan Sel

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

Rajah 6

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

Kesimpulan

Prekursor NAD+ dalam bentuk terkurang (NMNH dan NRH) adalah penambah NAD+ yang lebih baik daripada yang sepadan dalam bentuk teroksida secara in vitro dan in vivo. Sementara itu, kami mengesahkan bahawa pentadbiran jangka panjang NMNH adalah selamat untuk tikus.NMNH secara berkesan meningkatkan kandungan NAD+ selular dan proses ini terutamanya bergantung kepada NMNAT. NMNH ialah penambah NAD+ yang kuat secara in vitro dan in vivo. NMNH juga meningkatkan tahap NADH selular dengan ketara, menindas metabolisme gliko, dan menghalang pertumbuhan sel.

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