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NMN 轉運蛋白 Slc12a8:新的研究領域

NMN 轉運蛋白 Slc1218 可以將 NMN 運送到細胞中並轉化為 NAD+

去年發現的“難以捉摸的轉運蛋白「有效地將NMN(煙醯胺單核苷酸)輸送到細胞中,轉化為NAD(煙醯胺腺嘌呤二核苷酸)並用作燃料,這為抗衰老和健康研究以及毫不誇張地說,NMN進入細胞的情況打開了新的大門此外,NMN 轉運蛋白Slc12a8 可能與自體免疫相關皮膚病和腎功能的發病機制有關。繼續閱讀以了解有關難以捉摸的轉運蛋白及其在體內的各種作用的更多資訊。

NAD+ 和 NMN:基礎知識

NAD(氧化形式時也稱為 NAD+)是所有生命所依賴的輔酶; 它幫助我們將食物代謝為燃料,修復受損的 DNA,並且是健康老化過程的關鍵組成部分。

不幸的是,眾所周知, NAD+水平隨著年齡的增長而下降,導致細胞老化加劇。 NAD+ 也參與調節 Sirtuins 蛋白質家族,在長壽和衰老過程中發揮核心作用。 Sirtuins 依賴 NAD+,可以增加氧化損傷後的細胞存活率,而氧化損傷是許多慢性年齡相關疾病的關鍵組成部分。

老化及其相關慢性疾病與 NAD+ 下降有關

由於 NAD+ 對於健康老化非常重要,但隨著時間的推移會自然下降,因此擔心維持 NAD+ 水平是明智之舉。 有兩種方法可以實現這一點,即使用 NAD+ 的前體,即 NMN 和 NR(煙醯胺核苷)。 這些分子與菸鹼酸(維生素 B3)有關,存在於某些食物中。 例如,NMN 存在於黃瓜和捲心菜中。 然而,與我們在老化或疾病中看到的促進 NAD+ 水平下降所需的量相比,這些量是微不足道的。

據該雜誌報導,補充 NMN 已被證明可以快速有效地提高小鼠的 NAD+ 水平 細胞代謝。 不僅如此,小鼠的能量代謝和胰島素敏感性增強,與年齡相關的體重增加減少,甚至眼部功能得到改善,所有這些對於健康老化都很重要。

而且,直到去年,人們還不知道NMN如何能如此迅速地進入細胞並轉化為NAD+; 據推測,它必須首先轉化為NR,然後再轉化為NAD+。 然而,在相同的小鼠研究中,NMN 在三分鐘內從腸道到達血液,表明特定的 NMN 轉運蛋白可能被用作遞送載體。

回顧:NMN 轉運蛋白的發現

2019 年 1 月,一項研究發表在 自然新陳代謝 證明了 NMN 轉運蛋白的理論:一種由 Slc12a8 基因編碼的蛋白質。 這種蛋白質使用鈉離子將 NMN 運輸穿過細胞膜,直接轉化為 NAD+,而不是先使用 NR 作為中介。

由 Shin-ichiro Imai 博士領導的研究小組發現,Slc12a8 是 NMN 的特異性轉運蛋白,這意味著 NR 無法透過該途徑進入細胞。 我們的細胞試圖透過在 NAD+ 較低時增加 NMN 轉運蛋白的量來維持穩定的燃料供應,使 NMN 能夠快速轉化為 NAD+。 然而,儘管我們的細胞試圖透過這種機制來對抗 NAD+ 的下降,但隨著年齡的增長,NAD+ 的產生仍然存在瓶頸。

為您的細胞提供 NMN 並增強其轉運蛋白的功能將是在整個生命週期中增加細胞能量的理想方法。 希望我們能找到新的方法來增強 Slc12a8 的功能只是時間問題。

Slc 基因超家族

現在,Slc12a8 已被證實與將 NMN 轉運到細胞中作為燃料有關,研究人員正在研究該基因及其編碼的蛋白質可能與其他什麼相關。 Slc 基因代表“溶質載體”,是一個由超過 395 個膜轉運蛋白組成的超家族,其作用範圍從營養物轉運到藥物輸送。

雖然整個 Slc 基因家族通常與細胞攝取小分子有關,但據報道有 52 個亞家族,並且每種蛋白質可轉運的特異性差異很大,即使在亞家族內也是如此。 越來越多的亞科和基因不斷被發現; 據報告,從 2004 年到 2013 年,已知的 Slc 相關基因數量從 298 個增加到 395 個。 醫學的分子方面.

命名系統以根符號 Slc 開始,後面跟著一個表示家族的數字,然後是一個表示子家族的字母(但是,當該家族尚未細分時,僅使用“a”),最後是另一個數字定義了個體轉運蛋白基因。 例如,基因Slc12a8屬於溶質載體家族12,成員8,該家族尚未細分。

通常,Slc12 家族是一組陽離子偶聯的氯離子轉運蛋白,在腎臟健康和利尿藥物的轉運中發揮重要作用。 然而,Slc12a8 基因與其親屬不同,它使用鈉離子而不是氯離子將 NMN 轉運到細胞中。

Slc12a8:有前途的研究領域

研究人員在 2019 年 11 月美國腎臟學會腎臟週 介紹了一項針對代謝和腎臟健康狀況不佳的小鼠的研究結果以及與 NMN 和 Slc12a8 的關係。

NMN轉運蛋白Slc12a8可能與腎功能和糖尿病腎病變有關

眾所周知,老化腎臟中的 NAD+ 水平會降低,因此他們的研究旨在了解 Slc12a8 在腎臟中的位置和表達如何在代謝相關腎臟疾病的發病機制中發揮作用。

在這項研究中,正如預期的那樣,代謝健康狀況不佳的小鼠表現出 NAD+ 腎臟流失增加。 研究人員發現,Slc12a8在代謝健康和不健康的小鼠的遠端腎小管中都有表達,但不健康的小鼠表現出表達增加,並且Slc12a8易位到腎臟遠端腎小管的頂端側。

他們還發現,代謝受損的小鼠腎小管中 NMN 的吸收增加,並得出結論,Slc12a8 的易位是為了補償所觀察到的 NAD+ 損失。

與 NMN 轉運蛋白相關的另一個研究領域是與自體免疫相關的皮膚和關節疾病,因為 Slc12a8 被認為是這些疾病發生的候選基因。 

期刊研究 基因組學 研究人員對瑞典 195 個患有發炎性皮膚病的家庭(其發生率往往較高)進行了遺傳學研究,結果發現這些家庭中基因 Slc12a8 高表達。 然而,作者警告說,Slc12a8 參與這種發病機制可能並不適用於世界各國。

對 NMN 的作用,特別是其新發現的轉運蛋白 Slc12a8 的研究仍處於起步階段。 隨著更多研究的發表,我們將更了解兩者之間的關係,以及 Slc12a8 與其可能影響的其他健康狀況之間的關係。


參考:

Grozio A、Mills KF、Yoshino J 等人。 Slc12a8 是一種菸鹼醯胺單核苷酸轉運蛋白。 自然新陳代謝。 2019; 1:47-57。 土井: 10.1038/s42255-018-0009-4

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腎臟中 NMN 轉運蛋白的表達增加。 美國腎臟病學會網站。 https://www.asn-online.org/education/kidneyweek/2019/program-abstract.aspx?controlId=3224565

米爾斯 kf、吉田 s、斯坦 lr 等人。 長期施用菸鹼醯胺單核苷酸可減輕小鼠與年齡相關的生理衰退。 細胞代謝。 2016年; 24(6):795-806。 土井:10.1016/j.cmet.2016.09.013



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