Chất kích hoạt telomerase-cycloastraganol hiện được phát hiện là gì?

Năm 1985, Greider và cộng sự. telomerase được phát hiện lần đầu tiên và enzyme mới được phát hiện này có thể thêm các đoạn DNA lặp lại vào đầu các nhiễm sắc thể để duy trì chiều dài telomere. Telomerase là một phức hợp ribonucleoprotein có lõi xúc tác bao gồm TERT và TERC, trong đó TERT là chìa khóa điều chỉnh hoạt động của telomerase. Chiều dài telomere tiếp tục ngắn lại khi tế bào phân chia. Khi đạt đến giá trị tới hạn, nó sẽ tạo ra các tín hiệu phá hủy DNA, dẫn đến chu kỳ tế bào bị rút ngắn và một loạt bệnh suy mô đặc trưng bởi telomere ngắn.

Năm 2010, công ty Geron của Mỹ đã hợp tác với Đại học Khoa học và Công nghệ Hồng Kông trong một dự án nghiên cứu sàng lọc các chất kích hoạt telomerase. Người ta đã tìm thấy rằngxycloastraganolcó thể kích hoạt hoạt động telomerase và tạo ra sự mở rộng telomere. Khám phá này đã tích cực thúc đẩy sự phát triển của các chất kích hoạt telomerase. Tiến độ nghiên cứu và phát triển các sản phẩm liên quan đến rượu xương cựa. Cycloastragenol (CAG) hiện là chất kích hoạt telomerase duy nhất được báo cáo trong số các sản phẩm tự nhiên. Nó có thể chống lại sự rút ngắn telomere một cách hiệu quả và có tác dụng chống lão hóa, chống apoptosis, chống xơ hóa, điều hòa miễn dịch, thúc đẩy tăng sinh tế bào và chữa lành vết thương, v.v. Tác dụng dược lý, do đó có tác dụng điều trị tiềm năng đối với các bệnh liên quan đến rối loạn chức năng telomere.

Cycloastragenol và lão hóa

telomere
Telomere là cấu trúc đặc biệt ở đầu nhiễm sắc thể, có tác dụng bảo vệ nhiễm sắc thể và rút ngắn quá trình sao chép nhiễm sắc thể và phân chia tế bào. Các tế bào cũng già đi khi telomere ngắn lại.

telomerase
Telomerase có thể tổng hợp telomere để ổn định độ dài và cấu trúc của telomere, từ đó bảo vệ nhiễm sắc thể và trì hoãn quá trình lão hóa tế bào.

Chống lão hóa: Chất kích hoạt telomerase, có tác dụng chống lão hóa bằng cách tăng telomerase và do đó trì hoãn quá trình rút ngắn của telomere.

Telomere là những chiếc mũ nằm ở phần cuối của nhiễm sắc thể tế bào, có tác dụng bảo vệ chúng khỏi bị hư hại trong quá trình phân chia tế bào. Khi các tế bào tiếp tục phân chia, telomere tiếp tục ngắn lại, đạt đến điểm quan trọng mà tế bào sẽ già đi hoặc chết. Telomerase có thể kéo dài chiều dài của telomere và tuổi thọ của tế bào sẽ tăng lên một cách tự nhiên.

Lão hóa là một phần tất yếu của cuộc sống; tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu nhiều phương pháp điều trị khác nhau để cố gắng tránh một số tác động của lão hóa, bao gồm cả nghiên cứu về chất lão hóa. Senolytics là những hợp chất loại bỏ các tế bào lão hóa (lão hóa) và đã được chứng minh là làm giảm tác động của lão hóa. Một nghiên cứu mới cho thấy cycloastraganol có tác dụng chống lão hóa.

Nghiên cứu đến từ Trung Quốc và được công bố trên Tạp chí Khoa học Phân tử Quốc tế, tập trung vào các tế bào người bị lão hóa và chuột bị lão hóa do bức xạ. Cycloastragenol làm giảm các tế bào bạch cầu mà không ảnh hưởng đến các tế bào không lão hóa. Điều trị bằng Cycloastragenol cũng làm giảm protein trong các tế bào bạch cầu cần thiết cho sự phát triển và tồn tại của tế bào. Ngoài ra, nó ức chế sự chuyển động của tế bào liên quan đến các tế bào và quá trình viêm liên quan đến tuổi tác. Những con chuột già được điều trị bằng cycloastraganol được phát hiện có ít tế bào bạch cầu hơn và cải thiện rối loạn chức năng thể chất liên quan đến tuổi tác.

Cycloastragenol làm giảm tế bào lão hóa

Lão hóa là một dấu hiệu lão hóa được biết đến, nhưng các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc loại bỏ các tế bào bạch cầu và các phân tử tín hiệu gây viêm của chúng có thể giúp ngăn ngừa các bệnh liên quan đến tuổi tác và thậm chí đảo ngược chúng trong một số trường hợp. Tại đây, các nhà nghiên cứu đã xử lý tế bào người bằng cycloastraganol và nhận thấy rằng nó loại bỏ hiệu quả các tế bào bạch cầu mà không ảnh hưởng đến các tế bào không lão hóa. Ngoài ra, các dấu hiệu tế bào của tế bào bạch cầu đã giảm đáng kể sau khi điều trị bằng cycloastraganol.

Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng con đường PI3K/AKT/mTOR—một con đường truyền tín hiệu liên quan đến sự phát triển và sống sót của tế bào—có liên quan đến các quá trình viêm do tế bào bạch cầu khởi xướng, giúp thúc đẩy quá trình lão hóa ở các tế bào xung quanh. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng cycloastragenol giúp giảm protein theo con đường này, cho thấy hợp chất này có thể hoạt động bằng cách ngăn chặn con đường PI3K/AKT/mTOR để giúp ngăn ngừa lão hóa. Hơn nữa, cycloastragenol đã được chứng minh là làm giảm khả năng của các tế bào bạch cầu trong việc thúc đẩy quá trình lão hóa thông qua việc giải phóng các phân tử gây viêm, các yếu tố tăng trưởng và các chất điều hòa miễn dịch, phù hợp với những gợi ý rằng việc giảm tín hiệu PI3K, AKT và mTOR có thể làm giảm tác dụng thúc đẩy quá trình lão hóa giữa các tế bào xung quanh. .

Cycloastragenol thuộc nhóm saponin triterpene và chủ yếu thu được từ quá trình thủy phân astragaloside IV. Nó có trọng lượng phân tử tương đối nhỏ và tính ưa mỡ mạnh, có lợi cho sự thâm nhập màng sinh học và hấp thu qua đường tiêu hóa để đạt được khả dụng sinh học tốt hơn. Hiệu quả của cycloastragalinol
1. Điều trị tổn thương não
2. Cải thiện tình trạng xơ gan
3. Điều trị loãng xương
4. Tác dụng chống lão hóa
5. Trì hoãn lão hóa tế bào

Tại sao cần phải tổng hợp cycloastraganol?

① Cycloastraganol có nhiều tác dụng dược lý khác nhau như ức chế quá trình apoptosis của tế bào não và viêm thần kinh trong quá trình thiếu máu não và duy trì hàng rào máu não.
② Cycloastragenol là hợp chất terpenoid phân tử nhỏ duy nhất có hoạt tính telomerase được phát hiện cho đến nay và có thể điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh.
③ Nó có tác dụng ức chế xơ hóa cơ tim và tăng cường khả năng miễn dịch chống khối u. Nó là một phân tử phổ biến trong nghiên cứu và phát triển các loại thuốc chống lão hóa.

Các vấn đề hiện tại

Hàm lượng cycloastraganol trong Astragalus mucanaceus rất thấp và rất khó lấy trực tiếp. Chiến lược sản xuất cycloastraganol hiện tại dựa vào chiết xuất y học cổ truyền Trung Quốc, chủ yếu thu được bằng cách biến đổi astragaloside IV trong Astragalus mucanaceus. Nghĩa là, astragaloside IV thu được thông qua công nghệ trồng xương cựa và nuôi cấy mô, sau đó astragaloside IV được chuyển thành cycloastragaloside bằng cách sử dụng quá trình axit hóa, phân hủy Smith, thủy phân enzyme và vi sinh vật. Tuy nhiên, các phương pháp bào chế này tốn kém, dễ gây ô nhiễm môi trường, khó phân tách và tinh chế, không có lợi cho việc áp dụng và quảng bá. Vì vậy, người ta đã chuyển sự chú ý sang việc tổng hợp nhân tạo cycloastraganol.

Làm thế nào để sử dụng sinh học tổng hợp để tổng hợp? ---Sinh học tổng hợp

Sinh học tổng hợp đề cập đến việc thiết kế, biến đổi và thậm chí có mục tiêu tạo ra "cuộc sống nhân tạo" với các chức năng phi tự nhiên dưới sự hướng dẫn của các ý tưởng kỹ thuật, tức là kỹ thuật sinh học. Nói chung, nó được sản xuất bằng phương pháp sinh học.