สารประกอบ "ย้อนกลับ" ที่ผลิตตามธรรมชาติของอายุในหนู

เสาร์ 21 ธันวาคม, 2013.- นักวิจัยที่โรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดในเคมบริดจ์, แมสซาชูเซต, สหรัฐอเมริกา, สถาบันแห่งชาติเกี่ยวกับ American Aging และมหาวิทยาลัยนิวเซาธ์เวลส์ในซิดนีย์ออสเตรเลียได้ค้นพบ ของสาเหตุของริ้วรอยในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่สามารถย้อนกลับได้ สาระสำคัญของการค้นพบนี้เผยแพร่ใน 'Cell' เป็นชุดของเหตุการณ์โมเลกุลที่อนุญาตให้มีการสื่อสารภายในเซลล์ระหว่างนิวเคลียสและไมโตคอนเดรีย

เมื่อการสื่อสารหยุดลงการแก่ตัวก็เร่งขึ้น แต่ด้วยการบริหารโมเลกุลที่ผลิตตามธรรมชาติโดยร่างกายมนุษย์นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการคืนค่าเครือข่ายการสื่อสารในหนูผู้สูงอายุและตัวอย่างเนื้อเยื่อที่ตามมาแสดงให้เห็นถึงลักษณะทางชีววิทยาที่สำคัญ สำหรับสัตว์ที่อายุน้อยกว่า
"กระบวนการชราภาพที่เราค้นพบนั้นเป็นเหมือนคู่สมรส: เมื่อพวกเขายังเด็กพวกเขาสื่อสารกันได้ดี แต่เมื่อเวลาผ่านไปการอยู่ในที่ปิดเป็นเวลาหลายปีการสื่อสารก็พัง" ศาสตราจารย์พันธุศาสตร์ของโรงเรียนกล่าว ของ Harvard Medicine David Sinclair ผู้เขียนหลักในการศึกษา เช่นเดียวกับพันธมิตรการกู้คืนการสื่อสารสามารถแก้ไขปัญหาได้
Mitochondria มักถูกเรียกว่า "ศูนย์ประสาท" ของเซลล์สร้างพลังงานเคมีเพื่อทำหน้าที่ทางชีวภาพที่จำเป็น ออร์แกเนลล์อิสระเหล่านี้ซึ่งอาศัยอยู่ในเซลล์ของเราและมีจีโนมตัวเล็ก ๆ ของพวกมันเองมักถูกระบุว่าเป็นสารชีวภาพที่สำคัญในการแก่ชราเพื่อที่ว่าพวกมันจะผิดปกติมากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่ออายุมากขึ้นโรคอัลไซเมอร์และโรคเบาหวานก็ค่อยๆถูกสร้างขึ้น
นักวิจัยมักสงสัยกับความคิดที่ว่าผู้สูงอายุสามารถกลับตัวได้ส่วนใหญ่เป็นเพราะทฤษฎีที่แพร่หลายว่าความชั่วร้ายที่เกี่ยวข้องกับอายุเป็นผลมาจากการกลายพันธุ์ใน DNA ยลและสิ่งเหล่านี้ไม่สามารถย้อนกลับได้
ซินแคลร์และกลุ่มของเขากำลังศึกษาวิทยาศาสตร์พื้นฐานแห่งความชรามานานหลายปีซึ่งนิยามไว้อย่างกว้าง ๆ ว่าการทำหน้าที่ลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปเมื่อเวลาผ่านไปโดยมุ่งเน้นไปที่กลุ่มของยีนที่เรียกว่า การศึกษาก่อนหน้านี้จากห้องทดลองของเขาแสดงให้เห็นว่าหนึ่งในยีนเหล่านี้คือ SIRT1 ถูกเปิดใช้งานโดยสารประกอบ resveratrol ซึ่งพบได้ในองุ่นไวน์แดงและถั่วบางชนิด
นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ห้องปฏิบัติการของซินแคลร์อานาโกเมสได้ทำการวิเคราะห์หนูที่ยีน SIRT1 นี้ถูกลบออกไป นักวิจัยทำนายอย่างถูกต้องว่าหนูเหล่านี้สามารถแสดงสัญญาณของความชรารวมถึงความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย แต่ก็ต้องประหลาดใจเมื่อพบว่าโปรตีนไมโตคอนเดรียส่วนใหญ่จากนิวเคลียสของเซลล์อยู่ในระดับปกติและลดลง .
ผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้ค้นพบเหตุการณ์ที่ซับซ้อนที่เริ่มต้นด้วยสารเคมีที่เรียกว่า NAD และสรุปด้วยโมเลกุลสำคัญที่ทำหน้าที่จัดทำข้อมูลและประสานงานกิจกรรมระหว่างจีโนมนิวเคลียร์ของเซลล์และจีโนมยล เซลล์ยังคงมีสุขภาพตราบใดที่การประสานงานระหว่างจีโนมยังคงเป็นของเหลวดังนั้นบทบาทของ SIRT1 จึงเป็นสื่อกลางคล้ายกับเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยที่รับรองว่าโมเลกุลที่เรียกว่าการรบกวน HIF-1 ไม่รบกวนการสื่อสาร .
ด้วยเหตุผลยังไม่ชัดเจนเมื่อคุณอายุมากขึ้นระดับเริ่มต้นของ NAD จะลดลง หากไม่มี NAD เพียงพอ SIRT1 จะสูญเสียความสามารถในการตรวจสอบ HIF-1 ดังนั้นระดับ HIF-1 จะทวีความรุนแรงและเริ่มสร้างความหายนะต่อการสื่อสารระหว่างจีโนม เมื่อเวลาผ่านไปทีมวิจัยพบว่าการสูญเสียการสื่อสารลดความสามารถของเซลล์ในการผลิตพลังงานและสัญญาณของริ้วรอยและโรคจะปรากฏ
Gomes พบว่าโดยการบริหารสารประกอบภายนอกที่เปลี่ยนเซลล์ให้เป็น NAD เขาสามารถซ่อมแซมเครือข่ายที่แตกสลายและคืนค่าการสื่อสารและการทำงานของยลได้อย่างรวดเร็ว หากมีการให้ยาเร็วพอก่อนการสะสมของการกลายพันธุ์ที่มากเกินไปในเวลาไม่กี่วันอาจมีการย้อนกลับบางแง่มุมของกระบวนการชราภาพ
เมื่อตรวจสอบกล้ามเนื้อของหนูอายุสองปีที่ได้รับสารประกอบ NAD ที่ผลิตในหนึ่งสัปดาห์นักวิจัยมองหาตัวชี้วัดความต้านทานต่ออินซูลินการอักเสบและการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อ ในทั้งสามกรณีเนื้อเยื่อของหนูมีลักษณะคล้ายกับหนูอายุหกเดือนซึ่งในปีที่มนุษย์แปลว่าเป็นการแปลงจาก 60 ปีเป็น 20 ปีในพื้นที่เฉพาะเหล่านี้
สิ่งสำคัญอย่างยิ่งของการค้นพบนี้เกี่ยวข้องกับ HIF-1 มากกว่าโมเลกุลที่รบกวนง่ายที่ทำให้การสื่อสารเป็นไปอย่างผิดปกติ HIF-1 จะทำงานโดยปกติเมื่อร่างกายขาดออกซิเจน มิฉะนั้นยังคงเงียบ อย่างไรก็ตามเป็นที่ทราบกันดีว่ามะเร็งเปิดใช้งานและเรียงลำดับ HIF-1
“ เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะพบว่าโมเลกุลที่เปิดใช้งานในมะเร็งหลายชนิดก็จะเกิดขึ้นในช่วงอายุเช่นกัน” Gomes กล่าว“ เราเริ่มเห็นแล้วว่าสรีรวิทยาของมะเร็งนั้นมีความคล้ายคลึงกับอายุ นี่อาจอธิบายได้ว่าทำไมความเสี่ยงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของโรคมะเร็งคืออายุ "
ที่มา: