Kaj je trenutno odkriti aktivator telomeraze - cikloastraganol?

Leta 1985 so Greider et al. prvi odkril telomerazo in ta na novo odkriti encim lahko doda ponovitve DNK na konce kromosomov, da ohrani dolžino telomera. Telomeraza je ribonukleoproteinski kompleks, katerega katalitično jedro vključuje TERT in TERC, od katerih je TERT ključ do uravnavanja aktivnosti telomeraze. Dolžina telomera se še naprej krajša, ko se celice delijo. Ko doseže kritično vrednost, inducira signale poškodbe DNK, kar vodi do skrajšanega celičnega cikla in vrste bolezni tkivne odpovedi, za katere so značilne kratke telomere.

Leta 2010 je ameriško podjetje Geron sodelovalo s Hongkonško univerzo za znanost in tehnologijo pri raziskovalnem projektu presejanja aktivatorjev telomeraze. Ugotovljeno je bilo, dacikloastraganollahko aktivira aktivnost telomeraze in inducira podaljšanje telomera. To odkritje je aktivno spodbujalo razvoj aktivatorjev telomeraze. Napredek raziskav in s tem povezan razvoj izdelkov astragalnega alkohola. Cikloastragenol (CAG) je trenutno edini prijavljeni aktivator telomeraze med naravnimi izdelki. Lahko se učinkovito bori proti skrajševanju telomer in deluje proti staranju, proti apoptozi, proti fibrozi, imunski regulaciji, spodbuja proliferacijo celic in celjenje ran itd. Farmakološki učinki, s čimer ima potencialne terapevtske učinke na bolezni, povezane z disfunkcijo telomer.

Cikloastragenol in staranje

telomeri
Telomeri so posebne strukture na koncih kromosomov, ki ščitijo kromosome in se krajšajo z replikacijo kromosomov in delitvijo celic. Celice se tudi starajo, ko se telomeri krajšajo.

telomeraza
Telomeraza lahko sintetizira telomere, da stabilizira dolžino in strukturo telomer, s čimer ščiti kromosome in upočasni staranje celic.

Proti staranju: Aktivator telomeraze, ki deluje proti staranju s povečanjem telomeraze in s tem zakasnitvijo krajšanja telomer.

Telomeri so kapice na koncih celičnih kromosomov, ki jih ščitijo pred poškodbami med celično delitvijo. Ko se celice še naprej delijo, se telomeri še naprej krajšajo in dosežejo kritično točko, ko se celice starajo ali odmrejo. Telomeraza lahko podaljša dolžino telomer in življenjska doba celic se bo naravno ustrezno podaljšala.

Staranje je neizogiben del življenja; vendar pa raziskovalci preučujejo različne načine zdravljenja, da bi se poskušali izogniti nekaterim učinkom staranja, vključno s preučevanjem senolitikov. Senolitiki so spojine, ki odstranijo starajoče se celice in dokazano zmanjšujejo učinke staranja. Nova študija kaže, da ima cikloastraganol učinke proti staranju.

Študija iz Kitajske in objavljena v International Journal of Molecular Sciences se je osredotočila na starajoče se človeške celice in miši s staranjem zaradi sevanja. Cikloastragenol zmanjša starajoče se celice, ne da bi vplival na nestareče celice. Zdravljenje s cikloastragenolom tudi zmanjša beljakovine v starajočih se celicah, ki so potrebne za celično rast in preživetje. Poleg tega zavira celično gibanje, povezano s starostnimi vnetnimi celicami in procesi. Ugotovljeno je bilo, da imajo stare miši, zdravljene s cikloastraganolom, manj starajočih se celic in izboljšano s starostjo povezano telesno disfunkcijo.

Cikloastragenol zmanjša staranje celic

Staranje je znana značilnost staranja, vendar so raziskovalci ugotovili, da bi odstranjevanje starajočih se celic in njihovih provnetnih signalnih molekul lahko pomagalo preprečiti s staranjem povezane bolezni in jih v nekaterih primerih celo odpraviti. Tukaj so raziskovalci zdravili človeške celice s cikloastraganolom in ugotovili, da učinkovito odpravlja starajoče se celice, ne da bi vplival na nestareče celice. Poleg tega so se celični označevalci starajočih se celic znatno zmanjšali po zdravljenju s cikloastraganolom.

Prejšnje raziskave so pokazale, da je pot PI3K/AKT/mTOR – signalna pot, ki sodeluje pri rasti in preživetju celic – vključena v vnetne procese, ki jih sprožijo starajoče se celice, kar pomaga spodbujati staranje v okoliških celicah. Raziskovalci so ugotovili, da je cikloastragenol pomagal zmanjšati beljakovine na tej poti, kar kaže na to, da lahko spojina deluje tako, da blokira pot PI3K/AKT/mTOR in pomaga preprečevati staranje. Poleg tega se je pokazalo, da cikloastragenol zmanjša sposobnost starajočih se celic, da spodbujajo staranje s sproščanjem vnetnih molekul, rastnih faktorjev in imunomodulatorjev, kar je skladno s predlogi, da lahko zmanjšanje signalizacije PI3K, AKT in mTOR zmanjša učinke spodbujanja staranja med okoliškimi celicami. .

Cikloastragenol spada med triterpenske saponine in se v glavnem pridobiva s hidrolizo astragalozida IV. Ima relativno majhno molekulsko maso in močno lipofilnost, kar je koristno za prodiranje v biofilm in absorpcijo v prebavilih za doseganje boljše biološke uporabnosti. Učinkovitost cikloastragalinola
1. Zdravljenje možganske poškodbe
2. Izboljšajte fibrozo jeter
3. Zdravljenje osteoporoze
4. Učinek proti staranju
5. Upočasnite staranje celic

Zakaj je potrebno sintetizirati cikloastraganol?

① Cikloastraganol ima različne farmakološke učinke, kot je zaviranje apoptoze možganskih celic in nevrovnetja med cerebralno ishemijo ter vzdrževanje krvno-možganske pregrade.
② Cikloastragenol je edina do zdaj odkrita terpenoidna spojina z majhno molekulo in telomerazno aktivnostjo, ki lahko zdravi nevrodegenerativne bolezni.
③ Ima učinke zaviranja miokardne fibroze in krepi protitumorsko imunost. Je priljubljena molekula pri raziskavah in razvoju zdravil proti staranju.

Obstoječe težave

Vsebnost cikloastraganola v Astragalus membranaceus je zelo nizka in ga je težko neposredno pridobiti. Obstoječa strategija proizvodnje cikloastraganola temelji na ekstrakciji tradicionalne kitajske medicine, ki se v glavnem pridobiva s transformacijo astragalozida IV v Astragalus membranaceus. To pomeni, da se astragalozid IV pridobi s tehnologijo sajenja astragalusa in tkivnih kultur, nato pa se astragalozid IV pretvori v cikloastragalozid z uporabo acidolize, Smithove razgradnje, encimske in mikrobne hidrolize. Vendar so te metode priprave drage, lahko povzročijo onesnaženje okolja, težko jih je ločiti in očistiti ter niso ugodne za uporabo in promocijo. Zato so ljudje svojo pozornost usmerili v umetno sintezo cikloastraganola.

Kako uporabiti sintetično biologijo za sintezo? --- Sintetična biologija

Sintetična biologija se nanaša na ciljno načrtovanje, preoblikovanje in celo ustvarjanje "umetnega življenja" z nenaravnimi funkcijami pod vodstvom inženirskih idej, to je inženiringa biologije. Na splošno se proizvaja z biološkimi metodami.