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酶调节 NAD+减少小鼠细胞在压力状态下的过早衰老

发布时间:2021-01-23NMN功效 77 次

通过人工激活烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)调节酶基因修饰的小鼠细胞,它可以保护它们免受应激诱导的细胞的破坏,从而阻止其增殖并保持健康的衰老。

当细胞无法分裂和复制时,衰老是衰老的核心。这些衰老细胞的积累可能由过度的压力或细胞复制引起,并降低了组织的功能和再生能力。它是参与此过程的衰老生物。一种称为烟酰胺磷酸转移酶(Nampt)的酶,对于合成称为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)的碱性化合物至关重要,该碱性化合物在细胞代谢和健康中发挥作用。最近有报道说,人工激活的Nampt基因修饰的小鼠细胞可以防止由于过度复制引起的衰老,但是这些细胞是否可以耐受由压力引起的衰老尚不清楚。

酶调节 NAD+减少小鼠细胞在压力状态下的过早衰老插图

由日本奈良科学技术研究所的研究人员领导的研究小组在《基因到细胞》杂志上发表了一篇文章,该文章表明,以Nampt形式人工激活的转基因小鼠细胞可以抵抗实验室压力下的过早衰老。 。 “我们的研究结果表明,NAMPT / NAD +不仅可以保护细胞免受复制性衰老的影响,还可以保护细胞免受应激诱导的过早衰老的影响。他们提出,激活NAMPT活性或增加NAD +的水平可以保护组织免受细胞凋亡的影响。积累的非复制性过早细胞,从而保持健康的衰老。

这些细胞在衰老的生物体中不再分裂和复制的积累主要是由压力引起的。有几种类型的压力会影响细胞的过早老化。一个就是所谓的氧化应激,是分子之间的一种损伤。失衡被称为体内的自由基和保护性抗氧化剂。应力的另一种类型是由称为内质网(ER)的细胞结构产生的,异常蛋白质在该结构中积累并对细胞造成损害。异常蛋白质的积累会触发未折叠的蛋白质反应(UPR),这是一种去除异常蛋白质并恢复细胞健康和功能的细胞修复机制。

酶调节 NAD+减少小鼠细胞在压力状态下的过早衰老插图1

研究表明,非复制型人和小鼠细胞可降低NAMPT,其次是NAD +。 NAMPT的人工激活可以促进细胞内NAD +水平的增加,并延迟细胞衰老的发作。但是,这些是在衰老过程中观察到的,由细胞过度复制引起的效应,而不是压力。由于这些原因,奈良科学技术研究所的研究人员研究了NAMPT在应激诱导的细胞衰老中的作用。

为此,研究人员利用氧化应激和内质网应激在具有人工插入的Nampt激活形式的转基因小鼠细胞中诱导过早衰老。研究人员发现,经过氧化应激处理后,Nampt的细胞被人为激活,它们的分裂和繁殖能力比未改变的细胞更好。他们还发现,与未改变的细胞相比,人工激活的Nampt细胞在氧化应激下的衰老更少。这些发现表明,人工激活的NAMPT可以保护小鼠细胞免受氧化应激引起的过早衰老的影响。

Nampt可以防止因氧化应激引起的过早老化。氧化应激或过氧化氢(H2O2)处理的细胞总数(左)和衰老阳性细胞的百分比(右)。来自人工活性烟酰胺磷酸转移酶(与未改变小鼠的细胞相比,Nampt转基因小鼠在氧化应激处理下的细胞总数)增加了,而衰老细胞的数目减少了。白线和条纹表示未改变的小鼠。黑线和黑条表示转基因小鼠使用人工激活的Nampt(Nuriliani Genes to Cell | 2020)。

 

研究人员在内质网应激下人工激活了Nampt细胞,并获得了相似的结果。换句话说,他们发现,与不使用ER应激源的细胞相比,人工激活的Nampt细胞复制更多,衰老更少。此外。但是,与未改变的细胞相比,包含人工激活的Nampt的细胞更可能诱导UPR基因程序,这可能有助于避免细胞衰老。

Nampt可以保护内质网免受内质网应激引起的过早老化。内质网(ER)处理的细胞总数(左)和衰老阳性细胞的百分比(右)。从含人工活性烟酰胺的磷酸盐转移中获得的酶与未改变的小鼠相比,转基因小鼠(Nampt)中的细胞总数增加了,而衰老细胞的数目却减少了。白线和条纹表示小鼠未改变。黑色线条和黑色条纹表示转基因小鼠使用了人工激活的Nampt(Nuriliani Genes to Cell | 2020)。

研究人员说:“结合我们以前和当前的报道,我们可以证明激活NAMPT / NAD +轴不仅可以防止复制性衰老,而且还可以防止因压力导致的过早衰老。他们相信,这项研究不仅可以加速预后-NAD +人体研究还可以加速NAMPT活性化合物的开发,以保护组织免于过早衰老细胞的积累,从而保持健康的衰老。