NMNH tăng cường NAD+ mạnh mẽ và ức chế đường phân, chu trình TCA và sự phát triển tế bào

NAD+ rất cần thiết cho các quá trình sinh học như chuyển hóa và sửa chữa DNA, và sự suy giảm của nó có liên quan đến các bệnh liên quan đến tuổi tác. Việc bổ sung các tiền chất NAD+, như nicotinamide riboside (NR) và nicotinamide mononucleotide (NMN), đã được chứng minh là làm tăng mức NAD+ trong tế bào và mang lại lợi ích sức khỏe. Các nghiên cứu gần đây cho thấy dạng khử của NR, NRH, là chất tăng cường NAD+ tốt hơn NR hoặc NMN, và có thể tăng khả năng kháng lại cái chết của tế bào do các chất độc hại gây ra. Ngoài ra, NRH có thể dùng qua đường uống và đã được chứng minh là ngăn ngừa tổn thương thận cấp tính ở chuột. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã khám phá liệu dạng khử của NMN (NMNH) có thể tăng mức NAD+ trong tế bào và điều chỉnh các quá trình sinh học hay không.

NMNH làm tăng mức NAD+ trong tế bào cả trong ống nghiệm và trong cơ thể sống

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành xử lý NMNH (100 μM) và phát hiện rằng nó làm tăng mức NAD+ trong tế bào lên 5 lần trong tế bào HepG2, trong khi 100 μM NMN chỉ làm tăng nhẹ mức NAD+, được xác định bằng phương pháp khối phổ. (Như thể hiện trong hình 1-A)
Tác giả đã tiêm 340 mg/kg NMN hoặc NMNH vào chuột đực C57BL/6J qua đường phúc mạc và đo nồng độ NAD+ trong gan bằng phương pháp khối phổ. Kết quả cho thấy mức NAD+ trong gan ở chuột được xử lý NMNH cao gấp 4 lần so với chuột được xử lý PBS (Như thể hiện trong hình 1-C). Ngoài ra, mức NAD+ trong gan ở chuột được xử lý NMNH cao gấp 1,5 lần so với chuột được xử lý NMN.

Hình 1

Kết quả thí nghiệm chỉ ra rằng NMNH là chất tăng cường NAD+ hiệu quả và là chất tăng cường NAD+ mạnh hơn NMN trong cơ thể sống.
Nhưng khi tiêm 50, 100, 500 hoặc 1000 mg/kg NMNH vào chuột đực C57BL/6J qua đường phúc mạc cách ngày trong một tuần, người ta thấy rằng mức alanine aminotransferase (ALT) và aspartate aminotransferase (AST) trong huyết thanh không tăng (Như thể hiện trong hình 2), điều này cho thấy NMNH không gây độc cho gan ở liều cao.
Điều này chứng minh rằng việc xử lý NMNH làm tăng hàm lượng NAD+ trong gan chuột theo cách phụ thuộc vào liều lượng, và việc xử lý 1000 mg/kg NMNH đã làm tăng mức NAD+ trong gan chuột.

Hình 2

NMNH ức chế quá trình đường phân và chu trình TCA

Tác giả khám phá quy trình chuyển đổi NMNH thành NAD+ như thể hiện trong hình 3.

图3

Và về kết quả thí nghiệm, mức NADH trong tế bào HepG2 được xử lý NMNH cao gấp 2,5 lần so với tế bào không được xử lý và tế bào được xử lý NMN. Hình 4 cũng cho thấy rằng việc xử lý 340 mg/kg NMNH làm tăng mức NADH lên 3 lần trong gan chuột, trong khi việc xử lý 340 mg/kg NMN làm tăng mức NADH lên 1,7 lần.

Hình 4

Tuy nhiên, việc xử lý NMN cho thấy sự điều chỉnh khác biệt đối với quá trình đường phân và chu trình TCA. NMN chỉ gây ra sự giảm nhẹ của 2PG/3PG và PEP trong quá trình đường phân (Hình 3E) và hầu như không có sự giảm đáng kể nào của chu trình TCA trong tế bào (Hình 3F). Những kết quả này cho thấy NMNH gây ra sự ức chế rất đáng kể đối với quá trình đường phân và chu trình TCA, trong khi NMN cũng cản trở quá trình đường phân nhưng ở mức độ nhẹ hơn nhiều.

Hình 5

NMNH ức chế sự phát triển của tế bào

Phân tích proteomic định lượng phụ thuộc dữ liệu đã được thực hiện để xác định các protein biểu hiện khác biệt (DEPs) của HepG2 dưới xử lý 1 mM NMNH trong 12 giờ. Và để kiểm tra thêm tác động của NMNH lên sự phát triển của tế bào, các nhà nghiên cứu đã xử lý tế bào 786-O với các nồng độ NMNH khác nhau. Tế bào 786-O, có nguồn gốc từ bệnh nhân ung thư biểu mô tế bào thận rõ ràng, biểu hiện kiểu hình Warburg điển hình và sự phát triển của chúng phụ thuộc vào quá trình đường phân.

Hình 6

Nó cho thấy NMNH ức chế sự phát triển của tế bào 786-O ở nồng độ 50μM, trong khi cần 250 μM NMNH để ức chế hiệu quả sự phát triển của tế bào HK-2 (như thể hiện trong hình 6), một dòng tế bào biểu mô ống lượn gần bất tử từ thận người trưởng thành bình thường.

Kết Luận

Các tiền chất NAD+ ở dạng khử (NMNH và NRH) là chất tăng cường NAD+ tốt hơn so với các dạng oxy hóa tương ứng cả trong ống nghiệm và trong cơ thể sống. Trong khi đó, chúng tôi xác nhận rằng việc sử dụng NMNH lâu dài là an toàn cho chuột.NMNH làm tăng hàm lượng NAD+ trong tế bào một cách hiệu quả và quá trình này chủ yếu phụ thuộc vào NMNAT. NMNH là chất tăng cường NAD+ mạnh trong ống nghiệm và trong cơ thể sống. NMNH cũng làm tăng đáng kể mức NADH trong tế bào, ức chế chuyển hóa đường và ức chế sự phát triển của tế bào.

Tài liệu tham khảo: Liu, Y., Luo C., etal, Reduced Nicotinamide Mononucleotide (NMNH) Potently Enhances NAD+ and Suppresses Glycolysis, the TCA Cycle, and Cell Growth, Promote research, 2021