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      科學一線|NMN增強了線粒體DNA的產生

      來源:網絡 時間:2022-10-17 編輯:亞訊編輯部 評論 收藏

      科學一線|NMN增強了線粒體DNA的產生

      線粒體是至關重要的細胞器,僅次于細胞核,是真核細胞的能量代謝中心,其內膜上富含呼吸鏈-氧化磷酸化的酶復合體,可通過電子傳遞和氧化磷酸化生成ATP,為細胞提供生命活動所必須的能量。

      與此同時,NMN增加了人類腎細胞線粒體中DNA構建塊(核苷酸)的產生。煙酰胺單核苷酸(NMN)通過增加稱為泛醌(輔酶Q10)的酶的活性來增加人體細胞線粒體中核苷酸的濃度。NMN激活另一種將NMN分解成核苷酸前體分子的酶。

      這些NMN就如何改善線粒體健康提供了額外的解釋。NMN通過增加必需分子煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)來賦予抗衰老益處。NAD+在眾多反應中起著關鍵作用,包括那些產生能量,修復DNA和消除有害的含氧分子(稱為活性氧)的反應。重要的是,NAD+已知可以改善線粒體的健康。

      在最近醫學領域發表的一篇文章中,來自日本九州大學的研究人員證明,NMN增加了細胞發電結構---線粒體中的核苷酸產生。由于線粒體有自己的DNA,增加核苷酸的可用性可能提供一種增強線粒體DNA合成和復制的方法,這對線粒體健康很重要。由于許多與年齡相關的心血管和代謝疾病與線粒體功能下降有關,因此這些發現提高了我們對NMN如何賦予其益處的理解。

      NMN增加線粒體中的DNA構建塊

      為了增加我們對NMN如何通過改善線粒體健康提供抗衰老益處的理解,日本鶴松研究小組分析了來自人類腎細胞線粒體的代謝副產物(代謝物)。他們發現,除了蛋白質構建塊(氨基酸)和NAD+代謝物的水平升高外,NMN處理后線粒體中的DNA和RNA構建塊(核苷酸)也升高。研究人員還發現NMN增加了乳清酸,這是一種響應于核苷酸產生的代謝物,表明NMN增加了線粒體核苷酸的合成。

      NMN驅動線粒體中的核苷酸產生。用NMN處理人腎細胞可顯著增加乳清酸濃度,表明核苷酸產生增加。

      一種稱為泛醌(輔酶Q10)的關鍵線粒體酶在增加核苷酸產生中起著至關重要的作用,因此研究人員測量了NMN如何影響其水平。他們發現NMN大大增加了線粒體中的泛醌水平,進一步闡明了NMN如何增加這些細胞發電結構的核苷酸產生。

      NMN提高了線粒體中輔酶Q10的水平。NMN顯著增加人腎細胞線粒體中的輔酶Q10(泛醌)水平,如其具有電子(Q10H2)和無電子(Q10)的形式濃度所示。

      通過分析NMN增加的線粒體代謝物,研究人員發現了NMN促進核苷酸產生的另一種途徑。他們的分析表明,NMN提高了將NMN分解成稱為核糖5-磷酸酯的分子的酶(BST1)的活化,該分子提供了合成核苷酸所需的底物。這些發現說明了NMN提供構建新核苷酸所需材料的另一種方式,這些核苷酸又可用于在線粒體中構建新的DNA。

      雖然該研究沒有顯示NMN增加了細胞內的線粒體DNA豐度,但它提供了證據,表明補充NMN會增加線粒體的核苷酸池。這意味著在需要更多線粒體DNA的情況下,例如當線粒體受損時,細胞可以利用NMN衍生的核苷酸來補充線粒體。此外,當應用更長的時間時,NMN仍有可能增加線粒體數量,從而增加線粒體DNA拷貝數。無論如何,這項研究提供了NMN對細胞健康的有益影響的更多證據。

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      編輯:亞訊編輯部

      關鍵詞:NMN,增加,細胞,DNA,產生

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