NAD+ 강화, 뇌허혈 후 미토콘드리아 건강 향상

 

Neurological 신경과

Boosting NAD+ Improves Mitochondrial Health Following Cerebral Ischemia

NAD+를 강화하면 뇌허혈 후 미토콘드리아 건강이 향상됩니다

 

메릴랜드대학교와 재향군인회 메릴랜드 건강센터 연구원들은 최근 NMN이 #허혈성 쥐에서 SIRT3를 통해 미토콘드리아 NAD+ 대사와 미토콘드리아 건강을 개선한다는 사실을 발견했습니다.

Researchers from the University of Maryland and the Veterans Affairs Maryland Health Center recently found that NMN improves mitochondrial NAD+ metabolism and mitochondrial health via SIRT3 in ischemic mice.

 

By Brett J. Weiss

Published: 11:21 am PST Mar 7, 2020 | Updated: 11:46 am PST Oct 7, 2020

 

 

대뇌 허혈은 산소부족으로 이어지는 신경조직에 대한 부적절한 혈액 공급으로 정의됩니다.

사람은 뇌로 가는 혈류가 차단된 10초 후 의식을 잃으며, 뇌허혈의 다른 증상으로는 시력, 신체운동, 말하기 능력 손상이 있습니다.

이전 연구에 따르면 #니코틴아미드 #모노뉴클레오타이드 (NMN)라는 분자로 쥐를 치료하면 허혈성 #뇌손상 을 방지하고 #세포발전소 미토콘드리아의 단편화를 줄여서 세포건강을 증진할 수 있습니다.

그러나 이것이 발생하는 분자 메커니즘은 여전히 ​​불분명합니다.

Cerebral ischemia is defined by inadequate blood supply to neural tissue leading to an oxygen shortage. A person will lose consciousness after 10 seconds of interrupted blood flow to the brain, and other symptoms of cerebral ischemia include impairments in vision, body movement, and speaking abilities. Previous research has indicated treating mice with a molecule called nicotinamide mononucleotide (NMN) protects against ischemic brain damage and promotes cellular health by reducing fragmentation of the cell’s powerhouse, the mitochondria. However, the molecular mechanism by which this occurs remains unclear.

 

메릴랜드대학과 재향군인 업무 메릴랜드 보건센터 과학자그룹은 실험 신경학(Experimental Neurology)에 연구에서 뇌허혈이 있는 쥐에게 NMN을 보충하면 미토콘드리아의 단백질에 " #아세틸화 "라는 분자 태그가 감소하여 #미토콘드리아 건강이 개선된다는 사실을 시연했습니다.

이 분자의 투여는 또한 미토콘드리아 분열을 감소시켜, 미토콘드리아가 분열하여 크기가 더 작아지고 세포에서 반응성 산소종(화학적으로 반응성이고 생리학적으로 손상을 주는 분자)의 양을 감소시켰습니다.

A group of scientists from The University of Maryland and the Veterans Affairs Maryland Health Center published a study in Experimental Neurology where they demonstrated that supplementing NMN to mice with cerebral ischemia improved mitochondrial health by reducing molecular tags called “acetylation” on proteins in the mitochondria. The administration of this molecule also reduced mitochondrial fission, a molecular process whereby the mitochondria split apart so that they are smaller in size, and reduced the quantity of reactive oxygen species–chemically reactive and physiologically damaging molecules–in cells.

 

NMN은 미토콘드리아에서 에너지를 생성하는 기본 반응을 지원하는 필수분자인 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD+)라는 분자의 수준을 높입니다.

연구원들은 NAD+ 수준이 뇌허혈 후 감소, NAD+ 기능에 의존하는 효소에 영향을 미친다고 제안했습니다.

#시르투인 3(SIRT3)과 같은 시르투인은 " #탈아세틸화 "라는 세포 과정에서 미토콘드리아 단백질에서 분자 태그를 제거하는 NAD+ 의존성 효소입니다.

NMN boosts levels of a molecule called nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+), an essential molecule supporting fundamental reactions in generating energy in the mitochondria. Researchers have proposed that NAD+ levels diminish following cerebral ischemia, affecting enzymes that depend on NAD+ to function. Sirtuins, such as sirtuin 3 (SIRT3), are NAD+ dependent enzymes that remove the molecular tags from mitochondrial proteins in a cellular process called “deacetylation.”

 

이 연구에서 과학자들은 뇌허혈 후 쥐에게 NMN을 보충하면 NAD+ 수치가 증가하고 SIRT3 활성화를 통해 뇌 조직의 미토콘드리아 건강이 개선된다는 사실을 발견했습니다.

뇌허혈 후 쥐에 NMN을 주사하면 NAD+ 고갈과 뇌허혈 후에 일반적으로 발생하는 증가된 미토콘드리아 단백질 아세틸화를 방지하여 SIRT3 기능이 개선되었음을 입증했습니다.

In the study, the scientists found that supplementing mice with NMN following cerebral ischemia boosted NAD+ levels and improved mitochondrial health in brain tissue via SIRT3 activation. NMN injections in mice following cerebral ischemia prevented both NAD+ depletion and increased mitochondrial protein acetylation that typically occurs after cerebral ischemia, demonstrating improved SIRT3 function.

 

 

 

 

 

(Klimova et al., 2020 | Experimental Neurology)미토콘드리아 단백질 아세틸화 분석은 뇌허혈 후 24시간에 NMN 치료가 아세틸화를 정상화하는 것으로 나타났습니다 Mitochondrial protein acetylation analyses showed NMN treatment normalized acetylation at 24 hours following cerebral ischemia

 

연구결과는 또한 NMN 투여가 대뇌 허혈에 의해 유발된 미토콘드리아 단편화를 감소시키는 것으로 나타났습니다.

정상적 상황에서 세포에는 미토콘드리아 분열과 융합 사이의 균형이 존재합니다.

미토콘드리아가 분리되어 더 짧은 미토콘드리아가 생성되는 과정을 "분열"이라고 하며, "융합"의 미토콘드리아 과정은 더 작은 미토콘드리아가 결합하여 더 긴 미토콘드리아를 생성하는 것을 의미합니다.

연구에서 미토콘드리아는 대뇌 허혈 후에 분열을 겪었고 NMN 보충은 이러한 효과를 역전시켰습니다.

The results of the study also showed NMN administration led to reductions in cerebral ischemia-induced mitochondrial fragmentation. Under normal circumstances, a balance exists in cells between mitochondrial fission and fusion. The process whereby mitochondria come apart to yield shorter mitochondria is referred to as “fission,” and the mitochondrial process of “fusion” denotes smaller mitochondria joining to form longer ones. In the study, mitochondria underwent fission following cerebral ischemia, and NMN supplementation reversed these effects.

 

대뇌 허혈은 거대 미토콘드리아 분열을 일으켰고, 작은 구형 미토콘드리아는 대뇌 허혈 전과 후에 각각 미토콘드리아의 30%에서 50%로 증가했습니다.

또한, 더 긴 막대 모양의 미토콘드리아는 대뇌 허혈 전에 미토콘드리아의 70%를 차지했고 대뇌 허혈 후에는 50%로 떨어졌습니다.

분자 치료는 NMN을 받은 허혈성 동물이 정상 쥐와 크게 다르지 않은 미토콘드리아 길이를 가졌기 때문에 이러한 허혈성 후 미토콘드리아 단편화를 억제했습니다.

과학자들은 NMN 치료 쥐에서 대뇌 허혈 후 미토콘드리아 모양에서 통계적으로 유의한 변화를 발견하지 못했습니다.

Cerebral ischemia led to massive mitochondrial fission, with small, spherical mitochondria increasing from 30% to 50% of the mitochondria before and after cerebral ischemia, respectively. Moreover, longer, rod-shaped mitochondria represented 70% of the mitochondria before cerebral ischemia and fell to 50% after cerebral ischemia. Treatment with the molecule inhibited this post-ischemic mitochondrial fragmentation as the ischemic animals that received NMN had mitochondrial lengths that did not differ significantly from normal mice. The scientists found no statistically significant change in mitochondrial shape following cerebral ischemia in NMN treated mice.

 

NMN 투여가 미토콘드리아 분열을 방지하는 방법을 이해하기 위해 과학자들은 뇌허혈 후 미토콘드리아 분열의 핵심 단백질인 pDrp1의 농도를 조사했습니다.

연구자들은 뇌허혈 후 24시간에 뇌 미토콘드리아에서 pDrp1 수준이 상당히 증가했음을 발견했으며 NMN 투여는 이러한 효과를 역전시켰습니다.

따라서 데이터는 이 분자의 투여가 분열 단백질 pDrp1의 수준을 감소시켜 미토콘드리아 분열을 감소시킨다는 것을 나타냅니다.

To understand how NMN administration prevented mitochondrial fission, the scientists examined the concentration of pDrp1, a key protein in mitochondrial fission, following cerebral ischemia. The researchers found significantly increased levels of pDrp1 in brain mitochondria at 24 hours following cerebral ischemia, and NMN administration reversed these effects. Thus, the data indicated that administration of this molecule reduces mitochondrial fission by reducing levels of the fission protein, pDrp1.

 

사진 삭제

 

(Klimova et al., 2020 | Experimental Neurology) NNM 투여는 뇌의 미토콘드리아 외막에서 분열 단백질 pDrp1의 농도를 감소시켰습니다. 일련의 이미지에서 미토콘드리아 분열에 중요한 역할을 하는 pDrp1이 빨간색으로 염색되어 있습니다. 정상적인 미토콘드리아는 최소한의 pDrp1 염색으로 왼쪽 이미지에 표시됩니다. 중간 이미지는 뇌허혈 후 24시간에 증가된 pDrp1 농도를 보여줍니다. 오른쪽 이미지는 NM을 사용한 대뇌 허혈 24시간 후 pDrp1 염색의 상당한 감소를 보여줍니다. NMN administration reduced the concentration of the fission protein, pDrp1, in the outer membrane of the mitochondria in the brain. In the row of images, the pDrp1, which plays a key role in mitochondrial fission, is stained red. Normal mitochondria are presented in the left image with minimal pDrp1 staining. The middle image shows increased pDrp1 concentrations at 24 hours following cerebral ischemia. The image on the right shows a significant reduction in pDrp1 staining 24 hours after cerebral ischemia with NMN administration. The results indicate NMN administration reduces mitochondrial fission by reducing pDrp1 activity.

NMN 치료는 또한 세포에 손상을 줄 수 있는 미토콘드리아 활성 산소 종의 생성을 감소시켰습니다.

이것은 이 분자가 #뇌허혈 후 쥐에서 #신경보호 역할을 할 수 있음을 나타냅니다.

#NMN 투여 후, 연구자들은 활성 산소 종을 분해하는 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 2라고 불리는 효소의 감소된 아세틸화를 관찰했습니다.

수퍼옥사이드 디스뮤타제 2의 감소된 아세틸화는 활성화를 개선하고 #대뇌허혈 후 뇌의 미토콘드리아에 축적된 #활성산소종 을 감소시켰습니다.

 

"우리의 데이터는 미토콘드리아 NAD+ 대사, [반응성 산소 종] 생산, 미토콘드리아 단편화 사이의 새로운 연결고리를 제공합니다"라고 과학자들은 간행물에서 말했습니다.

"NMN을 사용하여 이러한 메커니즘을 표적으로 삼는 것은 신경생물학적 질병에 대한 새로운 치료 접근법을 나타낼 수 있습니다."

 

NMN treatment also decreased mitochondrial reactive oxygen species production, which can have damaging effects on cells. This indicated that this molecule could have a neuroprotective role in mice following cerebral ischemia. Following NMN administration, the researchers observed the reduced acetylation of an enzyme called superoxide dismutase 2, which breaks down reactive oxygen species. The reduced acetylation of superoxide dismutase 2 improved its activation and led to a reduction in reactive oxygen species buildup in mitochondria of the brain following cerebral ischemia.

“Our data provides a novel link between mitochondrial NAD+ metabolism, [reactive oxygen species] production, and mitochondrial fragmentation,” said the scientists in their publication. “Using NMN to target these mechanisms could represent a new therapeutic approach for neurobiological diseases.”

 

 

건강전문 몰

www.dopza.com

돕자몰 - 흡수율 최고 리포조말 비타민C 글루타치온 콜라겐 CBD Hemp 오일 전문

흡수율 최고 리포조말 비타민C 글루타치온 콜라겐 CBD Hemp 오일 전문

 

 

 

Story Source

Klimova N, Fearnow A, Long A, Kristian T. NAD+ precursor modulates post-ischemic mitochondrial fragmentation and reactive oxygen species generation via SIRT3 dependent mechanisms. Exp Neurol. 2020;325:113144. doi:10.1016/j.expneurol.2019.113144

Journal Reference

Belenky P, Bogan KL, Brenner C. NAD+ metabolism in health and disease [published correction appears in Trends Biochem Sci. 2008 Jan;33(1):1]. Trends Biochem Sci. 2007;32(1):12-19. doi:10.1016/j.tibs.2006.11.006

 

Kristian T, Balan I, Schuh R, Onken M. Mitochondrial dysfunction and nicotinamide dinucleotide catabolism as mechanisms of cell death and promising targets for neuroprotection. J Neurosci Res. 2011;89(12):1946-1955. doi:10.1002/jnr.22626

 

Owens K, Park JH, Schuh R, Kristian T. Mitochondrial dysfunction and NAD(+) metabolism alterations in the pathophysiology of acute brain injury. Transl Stroke Res. 2013;4(6):618-634. doi:10.1007/s12975-013-0278-x

513