NMN ช่วยปกป้องเทโลเมียร์และลดความเสี่ยงโรคตับในผู้สูงอายุ
- dr.bunlue
- 5 วันที่ผ่านมา
- ยาว 2 นาที
ประเด็นสำคัญ
เมื่อ เทโลเมียร์ ทำงานผิดปกติ (เหมือน "หมวก" ที่ปลายโครโมโซมเสียหาย) ระดับ NAD+ ในร่างกายจะลดลงอย่างมาก
การเพิ่มระดับ NAD+ ด้วยสาร NMN (nicotinamide mononucleotide) ช่วยให้ เทโลเมียร์ มีความเสถียรขึ้น และยังช่วย ลดภาวะพังผืดในตับ (liver fibrosis) ในหนูทดลองได้อีกด้วย
NMN ช่วยปกป้องเซลล์ตับแม้ในสภาวะที่ DNA เสียหาย โดยไม่สนว่า เทโลเมียร์ จะสั้นลงหรือไม่
กลไกการทำงานนี้เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ Sirt1 ซึ่งต้องใช้ NAD+ ในการทำงาน โดย NMN จะช่วยให้ Sirt1 ทำงานได้ดีขึ้น และมีส่วนช่วยรักษาความยาวของ เทโลเมียร์
DNA ที่ส่วนปลายของโครโมโซมซึ่งสั้นลงตามอายุที่เรียกว่า เทโลเมียร์ เกี่ยวข้องกับภาวะต่างๆ มากมายของร่างกาย รวมถึงภาวะแก่ก่อนวัย และก่อให้เกิดความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุ
นักวิทยาศาสตร์จากหลายสถาบัน รวมถึง Baylor College of Medicine, MD Anderson Cancer Center และ University of Pennsylvania ได้ทำการทดลองในหนู ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการเสริม Nicotinamide Mononucleotide (NMN) ช่วยลดภาวะของเซลล์ที่เกี่ยวข้องกับความสมบูรณ์ของ DNA ที่ลดลง และต่อต้านโรคตับ
"การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่า NMN ช่วยรักษาเสถียรภาพของเทโลเมียร์ ที่สัมพันธ์กับ Sirt1 ในภาวะที่ก่อให้เกิดความเสียหายของ DNA อย่างต่อเนื่อง และลดการตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA" Amano กล่าวสรุป
เทโลเมียร์และโรคตับ
ผลกระทบที่เกิดจากการทำงานที่ผิดปกติของเทโลเมียร์ ทำให้เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดแผลเป็นในเนื้อเยื่อ (พังผืด: Fibrosis) มากขึ้น ซึ่งตับและปอดจะได้รับผลกระทบมากที่สุด โรคตับได้รับการยอมรับว่า เกิดขึ้นบ่อยขึ้นในผู้ป่วยที่มีความผิดปกติของเทโลเมียร์ เช่น ภาวะไขกระดูกฝ่อ และภาวะไขกระดูกล้มเหลว
การหดสั้นลงของเทโลเมียร์ ยังเป็นข้อบ่งชี้สำคัญของโรคตับเรื้อรัง ที่เกิดจากการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบี/ซี หรือการดื่มแอลกอฮอล์ การสะสมเซลล์ตับที่มีเทโลเมียร์สั้นจำนวนมาก จะมีความสัมพันธ์กับการดำเนินของโรคตับที่นำไปสู่ภาวะตับแข็ง ภาวะตับวาย และความเสี่ยงมะเร็งที่สูงขึ้นได้
ระดับ NAD+ เกี่ยวข้องกับความยาวเทโลเมียร์และโรคตับในผู้สูงอายุได้อย่างไร?
เซอร์ทูอิน (Sirtuins) เป็นเอนไซม์ชนิดหนึ่งที่ขึ้นอยู่กับ NAD+ ซึ่งมีผลต่อกระบวนการต่างๆ ของเซลล์ รวมถึงการซ่อมแซม DNA เซอร์ทูอินมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับการแก่ชรา ความผิดปกติของกระบวนการเผาผลาญ และความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับอายุ
เซอร์ทูอิน (Sirtuin) ชนิดหนึ่งในตับที่เรียกว่า Sirt1 ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดเป็นพิเศษในบรรดาเซอร์ทูอินทั้ง 7 ชนิด พบว่ามีบทบาทสำคัญในกระบวนการเผาผลาญที่หลากหลาย รวมทั้งยังเกี่ยวข้องกับการพัฒนาการของโรคตับ
การเพิ่มกิจกรรมของ Sirt1 ช่วยป้องกันโรคไขมันพอกตับ (Fatty Liver) และปรับปรุงภาวะดื้อต่ออินซูลิน ที่เกิดจากอาหารที่มีไขมันสูง ในขณะที่การขาด Sirt1 ในตับจะเร่งภาวะไขมันพอกตับและภาวะดื้อต่ออินซูลิน และเกี่ยวข้องกับการอักเสบและความเครียดจากออกซิเดชัน
ความผิดปกติของเทโลเมียร์นำไปสู่การยับยั้งเซอร์ทูอิน
เนื่องจากความผิดปกติของเทโลเมียร์และการยับยั้งเซอร์ทูอินมีความสัมพันธ์อย่างมากกับการเกิดภาวะแก่ก่อนวัย และการลดลงของอายุขัย Dr.Amano และคณะจึงตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างความยาวเทโลเมียร์ เซอร์ทูอิน และโรคตับ โดยนำหนูทดลองที่ถูกเหนี่ยวนำให้เอนไซม์เทโลเมอเรสไม่สามารถทำงานได้ ซึ่งเป็นเอนไซม์สำคัญในการรักษาเทโลเมียร์ผ่านการแบ่งเซลล์
หนูเหล่านี้จะมีพัฒนาการจนเกิดภาวะแก่ก่อนวัย เนื่องจากเทโลเมียร์สั้นลงเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรุ่นต่อๆ มา หนูเหล่านี้แสดงลักษณะของความผิดปกติของเทโลเมียร์ เช่น เซลล์ต้นกำเนิดที่บกพร่อง ข้อบกพร่องในการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ที่มีการหมุนเวียนของเซลล์สูง เนื้อเยื่ออ่อนแอ (ฝ่อ) โรคกล้ามเนื้อหัวใจ (cardiomyopathy) และอายุขัยสั้นลง
เมื่อเทียบกับหนูที่ไม่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรม พบว่า ระดับเซอร์ทูอินลดลงในตับของหนูที่มีความผิดปกติของเทโลเมียร์ ระดับการยับยั้งเซอร์ทูอินจะขึ้นอยู่กับระดับความผิดปกติของเทโลเมียร์ นอกจากนี้ยังพบว่า มีการลดลงของระดับโปรตีนและ กิจกรรมของเซอร์ทูอินก็ลดลงด้วย
การฟื้นฟูภาวะพังผืดและการรักษาเทโลเมียร์ด้วย NMN
การยับยั้งเซอร์ทูอินเมื่อเกิดความผิดปกติของเทโลเมียร์บ่งชี้ว่า การเพิ่มกิจกรรมของเซอร์ทูอินหลายชนิดอาจเป็นประโยชน์ได้ โดยอิงจากผลการป้องกันของสารตั้งต้น NAD+ ต่อความผิดปกติของเมแทบอลิซึม โรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ และภาวะไขกระดูกล้มเหลว ดังนั้น Amano และคณะจึงทดสอบว่า NMN จะช่วยปรับปรุงภาวะพังผืดในตับของหนูที่ขาดเทโลเมอเรสได้หรือไม่
ก่อนที่จะฉีดสารที่ทำให้เกิดแผลเป็นในตับ นักวิจัยได้ให้ NMN แก่หนูเป็นเวลา 2 สัปดาห์ พวกเขาพบว่า ระดับ NAD+ ลดลงในหนูที่มีความผิดปกติของเทโลเมียร์มากกว่าหนูที่ไม่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรม แต่สิ่งนี้สามารถบรรเทาได้ด้วยการรักษาด้วย NMN ประเด็นที่น่าสนใจคือ แม้แต่ในหนูที่ขาดเทโลเมอเรส การรักษาด้วย NMN ก็สามารถปรับปรุงความยาวของเทโลเมียร์ได้
การรักษาด้วย NMN มีความสัมพันธ์กับเทโลเมียร์ที่ยาวขึ้นและการตอบสนองต่อความเสียหายของ DNA ที่ลดลง ในหนูที่ขาดเทโลเมอเรส (G4 ที่ไม่ได้รับการรักษา) ความยาวของเทโลเมียร์ลดลงสามเท่า การรักษาหนูเหล่านี้ด้วย NMN (G4+NMN) จะช่วยฟื้นฟูความยาวของเทโลเมียร์อย่างมีนัยสำคัญ แม้ว่าระดับจะต่ำกว่าหนูที่มีเทโลเมอเรสก็ตาม
ยิ่งไปกว่านั้น NMN ยังช่วยลดความเสียหายและภาวะพังผืดของเซลล์ตับในหนูที่มีความผิดปกติของเทโลเมียร์ เช่นเดียวกับหนูที่ไม่มีความผิดปกติของเทโลเมียร์ ซึ่งบ่งชี้ว่า การเสริม NMN ช่วยปกป้องเซลล์ภายใต้สภาวะที่มีความเสียหายของ DNA เพิ่มขึ้น โดยไม่คำนึงถึงสถานะของเทโลเมียร์
การรักษาด้วย NMN ช่วยฟื้นฟูภาวะพังผืดในตับของหนูที่มีความผิดปกติของเทโลเมียร์ ในหนูที่ขาดเทโลเมอเรส (G4 ที่ไม่ได้รับการรักษา) ที่ได้รับการฉีดสารที่ทำให้เกิดแผลเป็นในตับ คะแนนพังผืดเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับหนูที่มีเทโลเมอเรสที่ได้รับการฉีดสารที่ทำให้เกิดแผลเป็นในตับเช่นกัน (WT ที่ไม่ได้รับการรักษา) NMN ช่วยลดคะแนนพังผืดในหนูที่ขาดเทโลเมอเรส (G4+NMN) ที่ได้รับการฉีดสารที่ทำให้เกิดแผลเป็นในตับจนมีระดับเท่ากับหนูที่มีเทโลเมอเรส การรักษาด้วย NMN ในหนูที่มีเทโลเมอเรส (WT+NMN) พบว่ามีการปรับปรุงคะแนนพังผืดมากยิ่งขึ้น2
เพื่อตรวจสอบเพิ่มเติมว่า เซอร์ทูอินชนิดใดที่ได้รับผลกระทบจาก NAD+ ต่อความยาวเทโลเมียร์และการปรับปรุงภาวะพังผืด Amano และคณะได้มุ่งเน้นไปที่ Sirt1 โดยอิงจากบทบาทในการรักษาเทโลเมียร์ เพื่อทดสอบว่า Sirt1 จำเป็นต่อการลดภาวะพังผืดในตับที่เกิดจาก NMN หรือไม่ นักวิจัยได้กระตุ้นให้เกิดภาวะพังผืดในหนูที่มีหรือไม่มี Sirt1 ในหนูที่ไม่ได้รับการดัดแปลง หรือหนูที่ขาดเทโลเมอเรส
จากการทดลองพบว่า ผลดีของ NMN ต่อภาวะพังผืดในตับขึ้นอยู่กับ Sirt1 อย่างมีนัยสำคัญ เพื่อตรวจสอบว่า ผลของ NMN ต่อความยาวเทโลเมียร์ในหนูขึ้นอยู่กับ Sirt1 หรือไม่ Amano และคณะได้วิเคราะห์ความยาวเทโลเมียร์และความสมบูรณ์ของเทโลเมียร์ในหนูเหล่านี้ หนูที่ได้รับการรักษาด้วย NMN ที่ขาดทั้ง Sirt1 และเทโลเมอเรสมีเทโลเมียร์ที่สั้นกว่าและความสมบูรณ์ของเทโลเมียร์แย่กว่าหนูที่มี Sirt1 ที่สมบูรณ์ ซึ่งบ่งชี้ถึง ความจำเป็นบางส่วนของ Sirt1 ต่อการรักษาความยาวและความสมบูรณ์ของเทโลเมียร์ ที่ขึ้นอยู่กับ NMN
"การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่า ภายใต้สภาวะที่เกิดความเสียหายของ DNA ระดับ NAD+ จะลดลงอย่างมากในเซลล์ที่มีเทโลเมียร์ที่ทำงานผิดปกติ และการเพิ่มระดับ NAD+ จะรักษาความยาวของเทโลเมียร์ในลักษณะที่ขึ้นอยู่กับ Sirt1 บางส่วน และสิ่งนี้จะช่วยบรรเทาโรคตับที่ขึ้นอยู่กับเทโลเมียร์" Amano และคณะกล่าว
สรุปง่ายๆ: งานวิจัยนี้พบว่าสาร NMN อาจเป็นตัวช่วยสำคัญในการดูแลสุขภาพของผู้สูงอายุ โดยการเข้าไปปกป้องส่วนปลายของโครโมโซม (เทโลเมียร์) และการเพิ่มระดับสาร NAD+ ในร่างกาย ซึ่งอาจช่วยลดความเสี่ยงของโรคตับและชะลอความเสื่อมของเซลล์ได้
อ้างอิง
Hisayuki Amano, Arindam Chaudhury, Cristian Rodriguez-Aguayo, Lan Lu, Viktor Akhanov, Andre Catic, Yury V. Popov, Eric Verdin, Hannah Johnson, Fabio Stossi, David A. Sinclair, Eiko Nakamaru-Ogiso, Gabriel Lopez-Berestein, Jeffrey T. Chang, Joel R. Neilson, Alan Meeker, Milton Finegold, Joseph A. Baur, Ergun Sahin. Telomere dysfunction induces sirtuin repression that drives telomere-dependent disease. Cell Metab, 2019; DOI: 10.1016/j.cmet.2019.03.001.
Lynda Chin, Steven E. Artandi, Qiong Shen, Alice Tam, Shwu-Luan Lee, Geoffrey J. Gottlieb, Carol W. Greider, Ronald A. DePinho. p53 deficiency rescues the adverse effects of telomere loss and cooperates with telomere dysfunction to accelerate carcinogenesis. Cell, 1999; DOI: 10.1016/s0092-8674(00)80762-x.
Ergun Sahin, Simona Colla, marc Liesa, Javid Moslehi, Florian L. Muller, Mira Guo, Marcus Cooper, Darrell Kotton, Attila J. Fabian, Carl Walkey, Richard S. Maser, Giovanni Tonon, Friedrich Foerster, Robert Xiong, Y. Alan Wang, Schet A. Shukla, Mariela Jaskelioff, Eric S. Martin, Timothy P. Heffernan, Alexei Protopopov, Elena Ivanova, John E. Mahoney, Maria Kost-Alimova, Samule R. Perry, Roderick Bronson, Ronglih Liao, Richard Mulligan, Orian S. Shirihai, Lynda Chin, Ronald A. DePinho. Telomere dysfunction induces metabolic and mitochondrial compromise. Nature, 2011; DOI: 10.1038/nature09787.
Comments