Kepentingan NAD+ dalam Penuaan Usus Disebabkan oleh Mutasi mtDNA yang Meningkat

Penuaan dalam mamalia secara amnya bersamaan dengan disregulasi homeostasis usus dan pengumpulan mutasi DNA mitokondria (mtDNA). Mutasi mtDNA beban tinggi membawa kepada NAD+penipisan dan mengaktifkan faktor transkripsi UPRmt yang bergantung kepada ATF5, yang seterusnya menggalakkan dan memburukkan lagi fenotip penuaan usus. Dengan suplemen dengan NAD⁺ Prekursor NMN, fenotip penuaan usus ini boleh diselamatkan sedikit sebanyak, seperti yang dibuktikan oleh pemulihan pembezaan organoid usus dan peningkatan bilangan sel stem usus.

Terdapat kemerosotan NADH/NAD⁺ redoks dalam usus Mut/Mut***, seperti yang ditunjukkan oleh laluan pemasangan kompleks NADH dehidrogenase yang diperkaya. Melalui pemindahan sel crypt usus dengan SoNar (NADH/NAD⁺ sensor), NADH/NAD yang lebih tinggi⁺ nisbah diperhatikan pada tikus Mut/Mut***, membayangkan potensi redoks yang terganggu. Begitu juga, berikutan pemindahan sel crypt usus dengan FiNad (NAD⁺ sensor), kurang NAD⁺ kandungan ditemui dalam sel Mut/Mut***. Semua penemuan ini mencerminkan NAD⁺ penipisan dalam penuaan usus yang dicetuskan oleh mutasi mtDNA.
 

Nota: mutasi mtDNA dikelaskan kepada empat jenis: boleh diabaikan (WT/WT), rendah (WT/WT*), sederhana (WT/Mut**) dan tinggi (Mut/Mut***).

Usus kecil usus tikus tua dicirikan oleh penurunan bilangan crypt usus, peningkatan panjang vilus, ekspresi CDKN1A/p21 yang lebih tinggi (penanda penuaan yang terkenal) dan panjang telomer yang lebih pendek, yang disertai dengan pengumpulan mutasi mtDNA, terutamanya mutasi titik frekuensi rendah (kurang daripada 0.05).

Tindak balas protein mitokondria yang tidak terlipat (UPR^Mt) diaktifkan oleh pelbagai tekanan mitokondria, termasuk ketidakseimbangan protein antara mitokondria dan nukleus serta pengangkutan protein mitokondria yang terjejas. Ciri-ciri UPR^Mtialah peningkatan tahap ekspresi protein LONP1, HSP60 dan ClpP. Perlu diperhatikan, hanya protein LONP1 yang dikawal selia secara khusus dalam UPR yang semakin tua^Mtpengaktifan yang dicetuskan oleh mutasi mtDNA terkumpul, yang mungkin merupakan calon biomarker untuk penuaan usus.

NAD⁺ Pengisian dalam vivo mengurangkan fenotip penuaan usus kecil yang disebabkan oleh beban mutasi mtDNA, dan menyelamatkan penurunan kecekapan pembentukan koloni dalam organoid usus Mut/Mut***. NAD⁺-UPR yang bergantung^Mtdicetuskan oleh mutasi mtDNA mengawal penuaan usus. Data ini seterusnya menunjukkan bahawa NAD⁺ penipisan berfungsi sebagai pengantara utama penuaan usus yang disebabkan oleh mutasi mtDNA terkumpul.

NAD⁺ penyambungan menyelamatkan penurunan peraturan Foxl1 dan peningkatan Notch1 pada tikus Mut/Mut***, menunjukkan bahawa beban mutasi mtDNA boleh mengawal fungsi atau bilangan sel khusus melalui NAD⁺ penipisan. Di samping itu, NAD⁺ penipisan yang disebabkan oleh peningkatan beban mutasi mtDNA mendorong penurunan sel usus positif LGR5 melalui kemerosotan laluan Wnt/β-catenin.

NAD⁺ Pengisian adalah penting untuk pengawalseliaan homeostasis usus, memainkan peranan penting dalam menyelamatkan fenotip penuaan usus yang disebabkan oleh mutasi mtDNA terkumpul.

Yang, Liang et al. "Pengaktifan UPRmt yang bergantung kepada NAD+ mendasari penuaan usus yang disebabkan oleh mutasi DNA mitokondria." Komunikasi alam semula jadi, vol. 15,1, 546. 16 Jan. 2024, doi:10.1038/s41467-024-44808-z

BONTAC ialah perusahaan berteknologi tinggi yang ditubuhkan pada Julai 2012. BONTAC menyepadukan R&D, pengeluaran dan jualan, dengan teknologi pemangkin enzim sebagai teras dan koenzim dan produk semula jadi sebagai produk utama. BONTAC mempunyai lebih 160 paten domestik dan asing, menerajui industri koenzim dan produk semula jadi. BONTAC mempunyai pengalaman R&D yang kaya dan teknologi canggih dalam biosintesis NAD Dan NMN. Bekalan produk yang berkualiti tinggi dan stabil boleh dipastikan di sini.

Penafian

Thialah artikel ialahberdasarkan rujukan dalamjurnal akademik. Maklumat yang berkaitan ialah Menyediakan untuk tujuan perkongsian dan pembelajaran sahaja, dan tidak mewakili sebarang tujuan nasihat perubatan. Jika terdapat sebarang pelanggaran, sila HubungiPengarang BagiHapuskanion. Pandangan yang dinyatakan dalam artikel ini tidak mewakili kedudukan BONTAC.