Hvad er den aktuelt opdagede telomeraseaktivator - cycloastraganol?

I 1985 opdagede Greider et al. først telomerase, og dette nyopdagede enzym kan tilføje DNA-gentagelser til enderne af kromosomer for at opretholde telomerlængden. Telomerase er et ribonukleoproteinkompleks, hvis katalytiske kerne omfatter TERT og TERC, hvor TERT er nøglen til at regulere telomeraseaktivitet. Telomerlængden fortsætter med at forkortes, efterhånden som celler deler sig. Når den når en kritisk værdi, inducerer den DNA-skadesignaler, hvilket fører til en forkortet cellecyklus og en række vævssvigtsygdomme, der er karakteriseret ved korte telomerer.

I 2010 samarbejdede det amerikanske firma Geron med Hong Kong University of Science and Technology om et forskningsprojekt, der skulle screene telomeraseaktivatorer. Det blev konstateret, atcycloastraganolkan aktivere telomeraseaktivitet og inducere telomerforlængelse. Denne opdagelse fremmede aktivt udviklingen af ​​telomeraseaktivatorer. Forskningsfremskridt og relateret produktudvikling af astragalusalkohol. Cycloastragenol (CAG) er i øjeblikket den eneste rapporterede telomeraseaktivator blandt naturprodukter. Den kan effektivt bekæmpe telomerforkortelse og har anti-aging, anti-apoptose, antifibrose, immunregulering, fremme af celleproliferation og sårheling osv. Farmakologiske virkninger og har derved potentielle terapeutiske virkninger på sygdomme relateret til telomerdysfunktion.

Cycloastragenol og aldring

telomerer
Telomerer er særlige strukturer i enderne af kromosomer, der beskytter kromosomer og forkortes under kromosomreplikation og celledeling. Celler ældes også, når telomerer forkortes.

telomerase
Telomerase kan syntetisere telomerer for at stabilisere telomerernes længde og struktur, hvorved kromosomer beskyttes og cellulær aldring forsinkes.

Anti-aging: En telomeraseaktivator, som har en anti-aging effekt ved at øge telomerase og derved forsinke forkortelsen af ​​telomerer.

Telomerer er hætter placeret i enderne af cellekromosomer, der beskytter dem mod skader under celledeling. Efterhånden som cellerne fortsætter med at dele sig, fortsætter telomererne med at forkortes og når et kritisk punkt, hvor cellerne ældes eller dør. Telomerase kan forlænge telomerernes længde, og cellernes levetid vil naturligt øges tilsvarende.

Aldring er en uundgåelig del af livet; forskere studerer dog en række behandlinger for at forsøge at undgå nogle af virkningerne af aldring, herunder studier af senolytika. Senolytika er forbindelser, der eliminerer senescente (aldrende) celler, og som har vist sig at reducere virkningerne af aldring. En ny undersøgelse tyder på, at cycloastraganol har anti-aging effekter.

Undersøgelsen, fra Kina og offentliggjort i International Journal of Molecular Sciences, fokuserede på senescente humane celler og mus med strålingsinduceret senescens. Cycloastragenol reducerer senescente celler uden at påvirke ikke-senescente celler. Cycloastragenolbehandling reducerer også proteiner i senescente celler, der er nødvendige for cellevækst og overlevelse. Derudover hæmmer det cellebevægelser forbundet med aldersrelaterede inflammatoriske celler og processer. Ældre mus behandlet med cycloastraganol viste sig at have færre senescente celler og forbedret aldersrelateret fysisk dysfunktion.

Cycloastragenol reducerer senescente celler

Senescens er et kendt kendetegn ved aldring, men forskere har fundet ud af, at eliminering af senescente celler og deres proinflammatoriske signalmolekyler kan hjælpe med at forebygge aldersrelaterede sygdomme og endda vende dem i nogle tilfælde. Her behandlede forskere humane celler med cycloastraganol og fandt ud af, at det effektivt eliminerede senescente celler uden at påvirke ikke-senescente celler. Derudover blev cellulære markører for senescente celler signifikant reduceret efter cycloastraganolbehandling.

Tidligere forskning har vist, at PI3K/AKT/mTOR-signalvejen – en signalvej involveret i cellevækst og -overlevelse – er involveret i inflammatoriske processer initieret af senescente celler, hvilket hjælper med at fremme senescens i de omkringliggende celler. Forskerne fandt, at cycloastragenol hjalp med at reducere proteiner i denne signalvej, hvilket tyder på, at forbindelsen kan virke ved at blokere PI3K/AKT/mTOR-signalvejen og dermed forhindre aldring. Desuden har cycloastragenol vist sig at reducere senescente cellers evne til at fremme senescens gennem frigivelse af inflammatoriske molekyler, vækstfaktorer og immunmodulatorer, hvilket stemmer overens med antydninger af, at reduktion af PI3K-, AKT- og mTOR-signalering kan reducere senescensfremmende effekter blandt de omkringliggende celler.

Cycloastragenol tilhører triterpensaponinerne og udvindes hovedsageligt fra hydrolyse af astragalosid IV. Det har en relativt lille molekylvægt og stærk lipofilicitet, hvilket er gavnligt for biofilmpenetration og gastrointestinal absorption for at opnå bedre biotilgængelighed. Effektiviteten af ​​cycloastragalinol
1. Behandling af hjerneskade
2. Forbedre leverfibrose
3. Behandling af osteoporose
4. Anti-aging effekt
5. Forsinket cellealdring

Hvorfor er det nødvendigt at syntetisere cycloastraganol?

① Cycloastraganol har forskellige farmakologiske virkninger, såsom at hæmme hjernecelle-apoptose og neuroinflammation under cerebral iskæmi og opretholde blod-hjerne-barrieren.
② Cycloastragenol er den eneste småmolekylære terpenoidforbindelse med telomeraseaktivitet, der hidtil er opdaget, og som kan behandle neurodegenerative sygdomme.
③ Det har den effekt, at det hæmmer myokardiefibrose og forbedrer antitumorimmuniteten. Det er et populært molekyle i forskning og udvikling af anti-aging lægemidler.

Eksisterende problemer

Indholdet af cycloastraganol i Astragalus membranaceus er meget lavt, og det er vanskeligt at udvinde det direkte. Den eksisterende cycloastraganolproduktionsstrategi er baseret på traditionel kinesisk medicinekstraktion, som hovedsageligt udvindes ved at transformere astragalosid IV i Astragalus membranaceus. Det vil sige, at astragalosid IV udvindes gennem astragalusplantning og vævskulturteknologi, og derefter omdannes astragalosid IV til cycloastragalosid ved hjælp af acidolyse, Smith-nedbrydning, enzym- og mikrobiel hydrolyse. Disse fremstillingsmetoder er imidlertid dyre, lette at forårsage miljøforurening, vanskelige at adskille og rense og er ikke befordrende for anvendelse og markedsføring. Derfor har folk vendt deres opmærksomhed mod den kunstige syntese af cycloastraganol.

Hvordan bruger man syntetisk biologi til at syntetisere? ---Syntetisk biologi

Syntetisk biologi refererer til målrettet design, transformation og endda skabelse af "kunstigt liv" med unaturlige funktioner under vejledning af ingeniørideer, det vil sige biologiens ingeniørkunst. Generelt set produceres det ved hjælp af biologiske metoder.