Czym jest obecnie odkryty aktywator telomerazy – cykloastraganol?

W 1985 Greider i in. jako pierwszy odkrył telomerazę, a ten nowo odkryty enzym może dodawać powtórzenia DNA do końców chromosomów, aby utrzymać długość telomerów. Telomeraza to kompleks rybonukleoproteinowy, którego rdzeń katalityczny obejmuje TERT i TERC, z których TERT jest kluczem do regulacji aktywności telomerazy. Długość telomerów stale się skraca w miarę podziału komórek. Kiedy osiągnie wartość krytyczną, indukuje sygnały o uszkodzeniu DNA, co prowadzi do skrócenia cyklu komórkowego i szeregu chorób związanych z niewydolnością tkanek, charakteryzujących się krótkimi telomerami.

W 2010 roku amerykańska firma Geron współpracowała z Uniwersytetem Naukowo-Technologicznym w Hongkongu przy projekcie badawczym mającym na celu skrining aktywatorów telomerazy. Stwierdzono, żecykloastraganolmoże aktywować aktywność telomerazy i indukować wydłużanie telomerów. Odkrycie to aktywnie promowało rozwój aktywatorów telomerazy. Postęp badań i powiązany rozwój produktu alkoholu z astragalusa. Cykloastragenol (CAG) jest obecnie jedynym odnotowanym aktywatorem telomerazy wśród produktów naturalnych. Może skutecznie zwalczać skracanie telomerów i działa przeciwstarzeniowo, przeciw apoptozie, przeciw zwłóknieniu, reguluje układ odpornościowy, wspomaga proliferację komórek i gojenie się ran itp. Działa farmakologicznie, mając w ten sposób potencjalny wpływ terapeutyczny na choroby związane z dysfunkcją telomerów.

Cykloastragenol i starzenie się

telomery
Telomery to specjalne struktury na końcach chromosomów, które chronią chromosomy i skracają się podczas replikacji chromosomów i podziału komórek. Komórki również się starzeją wraz ze skracaniem się telomerów.

telomeraza
Telomeraza może syntetyzować telomery, aby ustabilizować długość i strukturę telomerów, chroniąc w ten sposób chromosomy i opóźniając starzenie się komórek.

Przeciwstarzeniowe: Aktywator telomerazy, który działa przeciwstarzeniowo, zwiększając poziom telomerazy i tym samym opóźniając skracanie telomerów.

Telomery to czapeczki znajdujące się na końcach chromosomów komórkowych, które chronią je przed uszkodzeniem podczas podziału komórki. W miarę dalszego podziału komórek telomery nadal się skracają, osiągając punkt krytyczny, w którym komórki starzeją się lub obumierają. Telomeraza może wydłużyć długość telomerów, a długość życia komórek w naturalny sposób wzrośnie.

Starzenie się jest nieuniknioną częścią życia; jednakże badacze badają różne metody leczenia, aby spróbować uniknąć niektórych skutków starzenia, w tym badają senolityki. Senolityki to związki, które eliminują starzejące się (starzejące się) komórki i wykazano, że zmniejszają skutki starzenia. Nowe badanie sugeruje, że cykloastraganol ma działanie przeciwstarzeniowe.

Badanie, przeprowadzone w Chinach i opublikowane w International Journal of Molecular Sciences, skupiało się na starzejących się komórkach ludzkich i myszach ze starzeniem się wywołanym promieniowaniem. Cykloastragenol redukuje starzejące się komórki, nie wpływając na komórki niestarzejące się. Leczenie cykloastragenolem zmniejsza również ilość białek w starzejących się komórkach, które są potrzebne do wzrostu i przeżycia komórek. Dodatkowo hamuje ruchy komórkowe związane z komórkami i procesami zapalnymi związanymi z wiekiem. Stwierdzono, że starsze myszy leczone cykloastraganolem miały mniej starzejących się komórek i poprawiły się związane z wiekiem dysfunkcje fizyczne.

Cykloastragenol redukuje starzejące się komórki

Starzenie się jest znaną cechą charakterystyczną starzenia się, ale naukowcy odkryli, że wyeliminowanie starzejących się komórek i ich prozapalnych cząsteczek sygnalizacyjnych może pomóc w zapobieganiu chorobom związanym z wiekiem, a w niektórych przypadkach nawet je odwrócić. W tym przypadku badacze potraktowali komórki ludzkie cykloastraganolem i odkryli, że skutecznie eliminuje on starzejące się komórki, nie wpływając na komórki niestarzejące się. Ponadto markery komórkowe starzejących się komórek uległy znacznemu zmniejszeniu po leczeniu cykloastraganolem.

Poprzednie badania wykazały, że szlak PI3K/AKT/mTOR – szlak sygnalizacyjny zaangażowany we wzrost i przeżycie komórek – bierze udział w procesach zapalnych inicjowanych przez starzejące się komórki, pomagając promować starzenie się otaczających komórek. Naukowcy odkryli, że cykloastragenol pomógł w redukcji białek na tym szlaku, co sugeruje, że związek ten może działać poprzez blokowanie szlaku PI3K/AKT/mTOR, co pomaga zapobiegać starzeniu. Ponadto wykazano, że cykloastragenol zmniejsza zdolność starzejących się komórek do promowania starzenia poprzez uwalnianie cząsteczek zapalnych, czynników wzrostu i immunomodulatorów, co jest zgodne z sugestiami, że zmniejszenie sygnalizacji PI3K, AKT i mTOR może zmniejszyć efekty promujące starzenie się wśród otaczających komórek .

Cykloastragenol należy do saponin triterpenowych i jest otrzymywany głównie w wyniku hydrolizy astragalozydu IV. Ma stosunkowo małą masę cząsteczkową i silną lipofilowość, co jest korzystne dla penetracji biofilmu i wchłaniania z przewodu pokarmowego, aby osiągnąć lepszą biodostępność. Skuteczność cykloastragalinolu
1. Leczenie uszkodzeń mózgu
2. Popraw zwłóknienie wątroby
3. Leczenie osteoporozy
4. Efekt przeciwstarzeniowy
5. Opóźnij starzenie się komórek

Dlaczego konieczna jest synteza cykloastraganolu?

① Cykloastraganol ma różne działanie farmakologiczne, takie jak hamowanie apoptozy komórek mózgowych i zapalenia układu nerwowego podczas niedokrwienia mózgu oraz utrzymywanie bariery krew-mózg.
② Cykloastragenol to jedyny odkryty do tej pory drobnocząsteczkowy związek terpenoidowy o działaniu telomerazy, który może leczyć choroby neurodegeneracyjne.
③ Ma działanie hamujące zwłóknienie mięśnia sercowego i wzmacniające odporność przeciwnowotworową. Jest popularną cząsteczką w badaniach i rozwoju leków przeciwstarzeniowych.

Istniejące problemy

Zawartość cykloastraganolu w Astragalus membranaceus jest bardzo niska i trudno go pozyskać bezpośrednio. Istniejąca strategia produkcji cykloastraganolu opiera się na ekstrakcji tradycyjnej medycyny chińskiej, którą uzyskuje się głównie poprzez transformację astragalozydu IV w Astragalus membranaceus. Oznacza to, że astragalozyd IV otrzymuje się poprzez sadzenie astragalozy i technologię hodowli tkankowej, a następnie astragalozyd IV przekształca się w cykloastragalozyd za pomocą kwasolizy, degradacji Smitha, hydrolizy enzymatycznej i mikrobiologicznej. Jednakże te sposoby wytwarzania są kosztowne, łatwo powodują zanieczyszczenie środowiska, są trudne do rozdzielenia i oczyszczenia oraz nie sprzyjają stosowaniu i promocji. Dlatego ludzie zwrócili uwagę na sztuczną syntezę cykloastraganolu.

Jak wykorzystać biologię syntetyczną do syntezy? ---Biologia syntetyczna

Biologia syntetyczna odnosi się do ukierunkowanego projektowania, transformacji, a nawet tworzenia „sztucznego życia” o nienaturalnych funkcjach pod kierunkiem idei inżynierskich, czyli inżynierii biologicznej. Generalnie wytwarza się go metodami biologicznymi.