
01 januari
Het belang van NAD+ bij intestinale senescentie veroorzaakt door verhoogde mtDNA-mutaties

1. Inleiding
De senescentie bij zoogdieren gaat over het algemeen gepaard met de ontregeling van de darmhomeostase en de accumulatie van mutaties in mitochondriaal DNA (mtDNA). MtDNA-mutaties met een hoge belasting leiden tot NAD+uitputting en activeer de transcriptiefactor ATF5-afhankelijke UPRmt, die op zijn beurt het fenotype van intestinale senescentie bevordert en verergert. Door aanvulling met de NAD+ voorloper NMN, kan dit fenotype van intestinale senescentie tot op zekere hoogte worden gered, zoals blijkt uit het herstel van de darmorganoïdedifferentiatie en het toegenomen aantal darmstamcellen.
2. NAD+ uitputting tijdens de darm Senescentie veroorzaakt doormtDNA-mutaties
Er is een waardevermindering van NADH/NAD+ redox in Mut/Mut*** darmen, zoals gemanifesteerd door de verrijkte NADH-dehydrogenase complex assemblageroute. Door transfectie van intestinale cryptecellen met SoNar (een NADH/NAD+ sensor), een hogere NADH/NAD+ verhouding wordt waargenomen bij Mut/Mut*** muizen, wat wijst op de verstoorde redoxpotentiaal. Evenzo, na transfectie van intestinale cryptecellen met FiNad (een NAD+ sensor), minder NAD+ inhoud wordt ontdekt in de Mut/Mut***-cellen. Al deze bevindingen weerspiegelen NAD+ uitputting van de intestinale senescentie veroorzaakt door mtDNA-mutaties.

Opmerking: mtDNA-mutaties worden ingedeeld in vier typen: verwaarloosbaar (WT/WT), laag (WT/WT*), matig (WT/Mut**) en hoog (Mut/Mut***).


Opmerking: mtDNA-mutaties worden ingedeeld in vier typen: verwaarloosbaar (WT/WT), laag (WT/WT*), matig (WT/Mut**) en hoog (Mut/Mut***).
3. Het verband tussen mtDNA-mutatiegehalte en fysiologische intestinale Senescentie
De dunne darm van de verouderde muizendarm wordt gekenmerkt door een verlaagd aantal darmcrypten, een langere vlokkenlengte, een hogere expressie van CDKN1A/p21 (een bekende senescentiemerker) en een kortere telomeerlengte, die gepaard gaat met accumulatie van mtDNA-mutaties, voornamelijk laagfrequente (minder dan 0,05) puntmutaties.
4. LONP1-eiwit als kandidaat-marker voor intestinale veroudering veroorzaakt door Accumulated mtDNA mutaties
Mitochondriale ongevouwen eiwitrespons (UPRMt) wordt geactiveerd door een verscheidenheid aan mitochondriale spanningen, waaronder eiwitonevenwichtigheden tussen mitochondriën en de kern, evenals een verminderd mitochondriaal eiwittransport. De kenmerken van UPRMtzijn verhoogde eiwitexpressieniveaus van LONP1, HSP60 en ClpP. Opmerkelijk is dat alleen LONP1-eiwit specifiek wordt opgereguleerd in senescente UPRMtactivering veroorzaakt door geaccumuleerde mtDNA-mutaties, die een kandidaat-biomarker kunnen zijn voor intestinale senescentie.
5. De rol van NAD+ inIntestinal senescenna ChristusGeïnduceerd door verhevenmtDNA-mutaties.
NAD+ Aanvulling in vivo Verlicht de senescente fenotypes van de dunne darm veroorzaakt door mtDNA-mutatielast en redt de verminderde efficiëntie van kolonievorming in Mut/Mut*** darmorganoïden. NAD+-afhankelijke UPRMtveroorzaakt door mtDNA-mutaties reguleert intestinale senescentie. Deze gegevens geven verder aan dat NAD+ Depletie functioneert als een belangrijke bemiddelaar van de intestinale senescentie die wordt geïnduceerd door geaccumuleerde mtDNA-mutaties.
6. De rol van NAD+ in tHij signaleert routes die de darm reguleren Senescentie veroorzaakt door verhoogde mtDNA-mutaties
NAD+ repletie redt de Foxl1-downregulatie en Notch1-upregulatie bij Mut/Mut***-muizen, wat suggereert dat mtDNA-mutatielast de functie of het aantal nichecellen via NAD kan reguleren+ uitputting. Daarnaast heeft NAD+ uitputting veroorzaakt door verhoogde mtDNA-mutatielast induceert de achteruitgang van LGR5-positieve darmcellen via aantasting van de Wnt/β-catenine-route.


7. Conclusie
NAD+ repletie is belangrijk voor de regulatie van de intestinale homeostase en speelt een cruciale rol bij het redden van het fenotype van intestinale senescentie veroorzaakt door geaccumuleerde mtDNA-mutaties.
Referentie
Yang, Liang et al. "NAD+-afhankelijke UPRmt-activering ligt ten grondslag aan darmveroudering veroorzaakt door mitochondriale DNA-mutaties." Natuur communicatie vol. 15,1 546. 16 januari 2024, doi:10.1038/s41467-024-44808-z
Over BONTAC

BONTAC is een hightechonderneming die in juli 2012 is opgericht. BONTAC integreert R&D, productie en verkoop, met enzymkatalysetechnologie als kern en co-enzym en natuurlijke producten als belangrijkste producten. BONTAC heeft meer dan 160 binnen- en buitenlandse patenten en is toonaangevend in de industrie van co-enzym en natuurlijke producten. BONTAC heeft een rijke R&D-ervaring en geavanceerde technologie op het gebied van de biosynthese van NAD en NMN. Hier kan een hoge kwaliteit en een stabiele aanvoer van producten worden gegarandeerd.