NAD⁺代谢重编程：结直肠癌和结肠炎的新治疗途径
Ketika kita berbicara tentang kesehatan, usus sering menjadi pusat pembahasan. Usus tidak hanya bertanggung jawab untuk pencernaan dan penyerapan nutrisi, tetapi juga merupakan organ imun terbesar dalam tubuh manusia. Namun, dalam beberapa tahun terakhir, insiden penyakit usus seperti kanker kolorektal dan kolitis terus meningkat. Perawatan konvensional sering menghadapi tantangan termasuk keterbatasan presisi penargetan dan efek samping yang signifikan, menyoroti kebutuhan mendesak akan strategi terapi baru.
Baru-baru ini, tim peneliti gabungan dari Universitas Normal Beijing dan Akademi Ilmu Kedokteran Militer menerbitkan studi penting di jurnal internasional ternamaAdvanced Science. Studi ini secara sistematis mengungkap, untuk pertama kalinya, bagaimana enzim yang bergantung pada NAD⁺ dalam sel epitel usus—SIRT3—mengatur keseimbangan imun lokal usus melalui modulasi metabolisme NAD⁺, membuka arah baru untuk pengobatan presisi kanker kolorektal dan kolitis.
Mesin metabolisme energi: Sebagai koenzim kunci dalam rantai respirasi seluler, NAD⁺ mengubah gula dan lemak dari makanan menjadi energi seluler yang dapat digunakan, berfungsi sebagai “bank daya” alami yang menjaga fungsi tubuh.
Penjaga perbaikan DNA: DNA seluler terus-menerus terpapar kerusakan dari radikal bebas dan stresor eksternal. NAD⁺ mengaktifkan enzim perbaikan khusus yang segera memperbaiki gen yang rusak, mengurangi risiko penyakit yang disebabkan oleh mutasi genetik.
Pengatur inti imunitas: NAD⁺ secara langsung mengatur diferensiasi dan aktivitas sel imun, memungkinkan tubuh untuk secara akurat mengidentifikasi dan menghilangkan patogen dan sel tumor sambil menjaga homeostasis imun.
Modulator kunci penuaan: Kadar NAD⁺ secara alami menurun seiring bertambahnya usia, yang merupakan salah satu pendorong utama penuaan seluler dan penurunan fungsi organ.
Di usus, peran NAD⁺ sangat kritis. NAD⁺ tidak hanya memastikan metabolisme dan pembaruan normal sel epitel usus, tetapi juga memperkuat “dinding pelindung” penghalang mukosa usus terhadap bakteri berbahaya dan racun. Pada saat yang sama, NAD⁺ secara presisi mengatur respons imun lokal, bertindak sebagai penjaga tak terlihat kesehatan usus.
Ketika peradangan usus atau tumor terjadi, ekspresi SIRT3 dalam IECs meningkat secara signifikan, menyebabkan penurunan kadar NAD⁺ intraseluler dan penekanan sitokin pro-inflamasi IL-1β. Akibatnya, sel imun “kehilangan sinyal” dan gagal melakukan pertahanan yang efektif.
Sebaliknya, ketika fungsi SIRT3 defisien, usus mengaktifkan “mekanisme penyelamatan diri,” dengan cepat mengisi kembali NAD⁺ melalui jalur metabolisme alternatif. Ini mengaktifkan respons imun, secara efektif membatasi pertumbuhan tumor kolorektal sambil meningkatkan resistensi terhadap infeksi bakteri.
Sebagai garis pertahanan pertama penghalang usus, fungsi sel epitel bergantung pada pasokan NAD⁺ yang cukup.
Ketika kadar NAD⁺ memadai, sel epitel usus mengeluarkan faktor pro-inflamasi seperti IL-1β, yang secara spesifik mengaktifkan reseptor IL-1R1 pada sel T.
Aktivasi reseptor mendorong diferensiasi sel T helper 1 (T_H1) CD4⁺ yang memproduksi IFN-γ dan limfosit T sitotoksik (CTLs). Sel imun ini adalah kekuatan utama yang bertanggung jawab untuk menghilangkan sel tumor dan melawan infeksi.
Ini akhirnya membentuk rantai regulasi yang lengkap:
Sel epitel usus → NAD⁺ → IL-1β → aktivasi sel T.
Studi menunjukkan bahwa defisiensi SIRT3 menekan pertumbuhan kanker kolorektal justru karena meningkatkan sumbu regulasi ini dengan meningkatkan kadar NAD⁺, memungkinkan sel imun untuk secara akurat menargetkan sel tumor. Sebaliknya, ekspresi berlebihan SIRT3 mengganggu jalur ini, memungkinkan sel tumor untuk menghindari pengawasan imun dan mencegah kontrol peradangan yang efektif.
Mikroba usus menghasilkan metabolit yang dikenal sebagai asam 3-hidroksiantranilat (3-HA).
Setelah masuk ke sel epitel usus, 3-HA diubah menjadi asam kuinolinat (QA).
QA berfungsi sebagai prekursor efisien untuk sintesis NAD⁺, memungkinkan produksi NAD⁺ dengan cepat melalui jalur kompensasi tanpa adanya SIRT3 dan menyediakan “energi” yang cukup untuk regulasi imun.
当研究人员使用抗生素清除肠道菌群后，与SIRT3缺乏相关的NAD⁺升高和肿瘤抑制作用显著减弱，直接证实了肠道菌群在NAD⁺代谢重编程中的关键作用。
Melalui eksperimen hewan yang ketat, studi seluler, dan analisis data klinis, tim peneliti gabungan dari Universitas Normal Beijing dan Akademi Ilmu Kedokteran Militer dengan jelas menjelaskan mekanisme regulasi metabolisme NAD⁺ dalam kanker kolorektal dan kolitis. Temuan kunci dapat diringkas sebagai “satu saklar, satu jalur, dan satu kolaborasi.”
Ketika peradangan usus atau tumor terjadi, ekspresi SIRT3 dalam IECs meningkat secara signifikan, menyebabkan penurunan kadar NAD⁺ intraseluler dan penekanan sitokin pro-inflamasi IL-1β. Akibatnya, sel imun “kehilangan sinyal” dan gagal melakukan pertahanan yang efektif.
Sebaliknya, ketika fungsi SIRT3 defisien, usus mengaktifkan “mekanisme penyelamatan diri,” dengan cepat mengisi kembali NAD⁺ melalui jalur metabolisme alternatif. Ini mengaktifkan respons imun, secara efektif membatasi pertumbuhan tumor kolorektal sambil meningkatkan resistensi terhadap infeksi bakteri.
Sebagai garis pertahanan pertama penghalang usus, fungsi sel epitel bergantung pada pasokan NAD⁺ yang cukup.
Ketika kadar NAD⁺ memadai, sel epitel usus mengeluarkan faktor pro-inflamasi seperti IL-1β, yang secara spesifik mengaktifkan reseptor IL-1R1 pada sel T.
Aktivasi reseptor mendorong diferensiasi sel T helper 1 (T_H1) CD4⁺ yang memproduksi IFN-γ dan limfosit T sitotoksik (CTLs). Sel imun ini adalah kekuatan utama yang bertanggung jawab untuk menghilangkan sel tumor dan melawan infeksi.
Ini akhirnya membentuk rantai regulasi yang lengkap:
Sel epitel usus → NAD⁺ → IL-1β → aktivasi sel T.
Studi menunjukkan bahwa defisiensi SIRT3 menekan pertumbuhan kanker kolorektal justru karena meningkatkan sumbu regulasi ini dengan meningkatkan kadar NAD⁺, memungkinkan sel imun untuk secara akurat menargetkan sel tumor. Sebaliknya, ekspresi berlebihan SIRT3 mengganggu jalur ini, memungkinkan sel tumor untuk menghindari pengawasan imun dan mencegah kontrol peradangan yang efektif.
Mikroba usus menghasilkan metabolit yang dikenal sebagai asam 3-hidroksiantranilat (3-HA).
Setelah masuk ke sel epitel usus, 3-HA diubah menjadi asam kuinolinat (QA).
QA berfungsi sebagai prekursor efisien untuk sintesis NAD⁺, memungkinkan produksi NAD⁺ dengan cepat melalui jalur kompensasi tanpa adanya SIRT3 dan menyediakan “energi” yang cukup untuk regulasi imun.
当研究人员使用抗生素清除肠道菌群后，与SIRT3缺乏相关的NAD⁺升高和肿瘤抑制作用显著减弱，直接证实了肠道菌群在NAD⁺代谢重编程中的关键作用。
基于这些突破性发现，靶向NAD⁺代谢重编程已成为治疗结直肠癌和结肠炎的一种有前景的新策略。未来可能的干预措施包括：
调节肠道菌群：通过益生菌干预优化肠道菌群组成，增加3-HA的产生，为NAD⁺合成提供充足原料，从源头改善肠道代谢环境。
这些策略克服了传统对症治疗的局限性，而是从细胞代谢和免疫调节的基本层面解决疾病机制，为肠道疾病的精准治疗提供了新的可能性。
作为一家专注于生物技术的国家级“小巨人”企业，邦泰生物长期聚焦NAD⁺领域，是NMN行业的先驱。凭借世界领先的生物催化技术和中国首个——也是广东省唯一的——省级辅酶工程技术研究中心，邦泰生物提供高纯度、高活性的NAD⁺前体原料。
展望未来，邦泰生物将继续密切关注NAD⁺代谢的科学进展，推动持续技术创新，充分释放这种“生命分子”的健康潜力，为肠道疾病患者带来新的希望。
肠道健康是整体健康的基础。NAD⁺代谢重编程的发现加深了我们对肠道疾病治疗的理解。从基础研究到临床应用，邦泰生物始终秉持专业和科学严谨的态度，支持生物医学进步，守护公众健康。
Baru-baru ini, tim peneliti gabungan dari Universitas Normal Beijing dan Akademi Ilmu Kedokteran Militer menerbitkan studi penting di jurnal internasional ternamaAdvanced Science. Studi ini secara sistematis mengungkap, untuk pertama kalinya, bagaimana enzim yang bergantung pada NAD⁺ dalam sel epitel usus—SIRT3—mengatur keseimbangan imun lokal usus melalui modulasi metabolisme NAD⁺, membuka arah baru untuk pengobatan presisi kanker kolorektal dan kolitis.
BAGIAN 01
NAD⁺: “Faktor Vital Serbaguna” Sel Manusia
Banyak orang mungkin masih asing dengan NAD⁺, namun sebenarnya NAD⁺ telah lama terlibat dalam hampir setiap proses fisiologis inti dalam tubuh manusia dan dapat dianggap sebagai “serba bisa” di dalam sel:Mesin metabolisme energi: Sebagai koenzim kunci dalam rantai respirasi seluler, NAD⁺ mengubah gula dan lemak dari makanan menjadi energi seluler yang dapat digunakan, berfungsi sebagai “bank daya” alami yang menjaga fungsi tubuh.
Penjaga perbaikan DNA: DNA seluler terus-menerus terpapar kerusakan dari radikal bebas dan stresor eksternal. NAD⁺ mengaktifkan enzim perbaikan khusus yang segera memperbaiki gen yang rusak, mengurangi risiko penyakit yang disebabkan oleh mutasi genetik.
Pengatur inti imunitas: NAD⁺ secara langsung mengatur diferensiasi dan aktivitas sel imun, memungkinkan tubuh untuk secara akurat mengidentifikasi dan menghilangkan patogen dan sel tumor sambil menjaga homeostasis imun.
Modulator kunci penuaan: Kadar NAD⁺ secara alami menurun seiring bertambahnya usia, yang merupakan salah satu pendorong utama penuaan seluler dan penurunan fungsi organ.
Di usus, peran NAD⁺ sangat kritis. NAD⁺ tidak hanya memastikan metabolisme dan pembaruan normal sel epitel usus, tetapi juga memperkuat “dinding pelindung” penghalang mukosa usus terhadap bakteri berbahaya dan racun. Pada saat yang sama, NAD⁺ secara presisi mengatur respons imun lokal, bertindak sebagai penjaga tak terlihat kesehatan usus.
BAGIAN 02
Terobosan Ilmiah: Hubungan Sentral Antara Pemrograman Ulang Metabolisme NAD⁺ dan Penyakit Usus
Melalui eksperimen hewan yang ketat, studi seluler, dan analisis data klinis, tim peneliti gabungan dari Universitas Normal Beijing dan Akademi Ilmu Kedokteran Militer dengan jelas menjelaskan mekanisme regulasi metabolisme NAD⁺ dalam kanker kolorektal dan kolitis. Temuan kunci dapat diringkas sebagai “satu saklar, satu jalur, dan satu kolaborasi.”(1) Saklar Kunci: Regulasi Dua Arah NAD⁺ oleh SIRT3
Studi menemukan bahwa sel epitel usus (IECs) mengekspresikan enzim yang disebut SIRT3, yang bertindak sebagai “saklar inti” dalam metabolisme NAD⁺ dan terkait erat dengan perkembangan kanker kolorektal dan kolitis:Ketika peradangan usus atau tumor terjadi, ekspresi SIRT3 dalam IECs meningkat secara signifikan, menyebabkan penurunan kadar NAD⁺ intraseluler dan penekanan sitokin pro-inflamasi IL-1β. Akibatnya, sel imun “kehilangan sinyal” dan gagal melakukan pertahanan yang efektif.
Sebaliknya, ketika fungsi SIRT3 defisien, usus mengaktifkan “mekanisme penyelamatan diri,” dengan cepat mengisi kembali NAD⁺ melalui jalur metabolisme alternatif. Ini mengaktifkan respons imun, secara efektif membatasi pertumbuhan tumor kolorektal sambil meningkatkan resistensi terhadap infeksi bakteri.
Pentingnya, analisis database TCGA (The Cancer Genome Atlas) menunjukkan bahwa pasien kanker kolorektal dengan ekspresi SIRT3 tinggi dalam sel epitel usus memiliki tingkat kelangsungan hidup yang secara signifikan lebih rendah, semakin mengkonfirmasi peran kritis jalur SIRT3–NAD⁺ dalam perkembangan penyakit.
(2) Jalur Inti: Sumbu Regulasi Imun IEC–NAD⁺–Sel T
Keseimbangan imun terletak di jantung kesehatan usus, dan NAD⁺ berfungsi sebagai “jembatan sinyal” kunci antara sel epitel usus dan sel imun:Sebagai garis pertahanan pertama penghalang usus, fungsi sel epitel bergantung pada pasokan NAD⁺ yang cukup.
Ketika kadar NAD⁺ memadai, sel epitel usus mengeluarkan faktor pro-inflamasi seperti IL-1β, yang secara spesifik mengaktifkan reseptor IL-1R1 pada sel T.
Aktivasi reseptor mendorong diferensiasi sel T helper 1 (T_H1) CD4⁺ yang memproduksi IFN-γ dan limfosit T sitotoksik (CTLs). Sel imun ini adalah kekuatan utama yang bertanggung jawab untuk menghilangkan sel tumor dan melawan infeksi.
Ini akhirnya membentuk rantai regulasi yang lengkap:
Sel epitel usus → NAD⁺ → IL-1β → aktivasi sel T.
Studi menunjukkan bahwa defisiensi SIRT3 menekan pertumbuhan kanker kolorektal justru karena meningkatkan sumbu regulasi ini dengan meningkatkan kadar NAD⁺, memungkinkan sel imun untuk secara akurat menargetkan sel tumor. Sebaliknya, ekspresi berlebihan SIRT3 mengganggu jalur ini, memungkinkan sel tumor untuk menghindari pengawasan imun dan mencegah kontrol peradangan yang efektif.
(3) Kolaborasi Penting: Mikrobiota Usus Berkontribusi pada Sintesis NAD⁺
Yang luar biasa, pemrograman ulang metabolisme NAD⁺ bukanlah upaya tunggal oleh sel epitel usus. Mikrobiota usus memainkan peran pendukung yang tak tergantikan:Mikroba usus menghasilkan metabolit yang dikenal sebagai asam 3-hidroksiantranilat (3-HA).
Setelah masuk ke sel epitel usus, 3-HA diubah menjadi asam kuinolinat (QA).
QA berfungsi sebagai prekursor efisien untuk sintesis NAD⁺, memungkinkan produksi NAD⁺ dengan cepat melalui jalur kompensasi tanpa adanya SIRT3 dan menyediakan “energi” yang cukup untuk regulasi imun.
当研究人员使用抗生素清除肠道菌群后，与SIRT3缺乏相关的NAD⁺升高和肿瘤抑制作用显著减弱，直接证实了肠道菌群在NAD⁺代谢重编程中的关键作用。
BAGIAN 02
Terobosan Ilmiah: Hubungan Sentral Antara Pemrograman Ulang Metabolisme NAD⁺ dan Penyakit Usus
Melalui eksperimen hewan yang ketat, studi seluler, dan analisis data klinis, tim peneliti gabungan dari Universitas Normal Beijing dan Akademi Ilmu Kedokteran Militer dengan jelas menjelaskan mekanisme regulasi metabolisme NAD⁺ dalam kanker kolorektal dan kolitis. Temuan kunci dapat diringkas sebagai “satu saklar, satu jalur, dan satu kolaborasi.”
(1) Saklar Kunci: Regulasi Dua Arah NAD⁺ oleh SIRT3
Studi menemukan bahwa sel epitel usus (IECs) mengekspresikan enzim yang disebut SIRT3, yang bertindak sebagai “saklar inti” dalam metabolisme NAD⁺ dan terkait erat dengan perkembangan kanker kolorektal dan kolitis:Ketika peradangan usus atau tumor terjadi, ekspresi SIRT3 dalam IECs meningkat secara signifikan, menyebabkan penurunan kadar NAD⁺ intraseluler dan penekanan sitokin pro-inflamasi IL-1β. Akibatnya, sel imun “kehilangan sinyal” dan gagal melakukan pertahanan yang efektif.
Sebaliknya, ketika fungsi SIRT3 defisien, usus mengaktifkan “mekanisme penyelamatan diri,” dengan cepat mengisi kembali NAD⁺ melalui jalur metabolisme alternatif. Ini mengaktifkan respons imun, secara efektif membatasi pertumbuhan tumor kolorektal sambil meningkatkan resistensi terhadap infeksi bakteri.
Pentingnya, analisis database TCGA (The Cancer Genome Atlas) menunjukkan bahwa pasien kanker kolorektal dengan ekspresi SIRT3 tinggi dalam sel epitel usus memiliki tingkat kelangsungan hidup yang secara signifikan lebih rendah, semakin mengkonfirmasi peran kritis jalur SIRT3–NAD⁺ dalam perkembangan penyakit.
(2) Jalur Inti: Sumbu Regulasi Imun IEC–NAD⁺–Sel T
Keseimbangan imun terletak di jantung kesehatan usus, dan NAD⁺ berfungsi sebagai “jembatan sinyal” kunci antara sel epitel usus dan sel imun:Sebagai garis pertahanan pertama penghalang usus, fungsi sel epitel bergantung pada pasokan NAD⁺ yang cukup.
Ketika kadar NAD⁺ memadai, sel epitel usus mengeluarkan faktor pro-inflamasi seperti IL-1β, yang secara spesifik mengaktifkan reseptor IL-1R1 pada sel T.
Aktivasi reseptor mendorong diferensiasi sel T helper 1 (T_H1) CD4⁺ yang memproduksi IFN-γ dan limfosit T sitotoksik (CTLs). Sel imun ini adalah kekuatan utama yang bertanggung jawab untuk menghilangkan sel tumor dan melawan infeksi.
Ini akhirnya membentuk rantai regulasi yang lengkap:
Sel epitel usus → NAD⁺ → IL-1β → aktivasi sel T.
Studi menunjukkan bahwa defisiensi SIRT3 menekan pertumbuhan kanker kolorektal justru karena meningkatkan sumbu regulasi ini dengan meningkatkan kadar NAD⁺, memungkinkan sel imun untuk secara akurat menargetkan sel tumor. Sebaliknya, ekspresi berlebihan SIRT3 mengganggu jalur ini, memungkinkan sel tumor untuk menghindari pengawasan imun dan mencegah kontrol peradangan yang efektif.
(3) Kolaborasi Penting: Mikrobiota Usus Berkontribusi pada Sintesis NAD⁺
Yang luar biasa, pemrograman ulang metabolisme NAD⁺ bukanlah upaya tunggal oleh sel epitel usus. Mikrobiota usus memainkan peran pendukung yang tak tergantikan:Mikroba usus menghasilkan metabolit yang dikenal sebagai asam 3-hidroksiantranilat (3-HA).
Setelah masuk ke sel epitel usus, 3-HA diubah menjadi asam kuinolinat (QA).
QA berfungsi sebagai prekursor efisien untuk sintesis NAD⁺, memungkinkan produksi NAD⁺ dengan cepat melalui jalur kompensasi tanpa adanya SIRT3 dan menyediakan “energi” yang cukup untuk regulasi imun.
当研究人员使用抗生素清除肠道菌群后，与SIRT3缺乏相关的NAD⁺升高和肿瘤抑制作用显著减弱，直接证实了肠道菌群在NAD⁺代谢重编程中的关键作用。
BAGIAN 03
新的治疗方向：靶向NAD⁺代谢进行精准干预
基于这些突破性发现，靶向NAD⁺代谢重编程已成为治疗结直肠癌和结肠炎的一种有前景的新策略。未来可能的干预措施包括：
调节SIRT3活性：抑制SIRT3以激活QA介导的NAD⁺合成途径，从而增强肠道免疫反应，为结直肠癌提供新的治疗靶点。
补充NAD⁺前体：适当补充QA或NMN（烟酰胺单核苷酸）等NAD⁺前体，直接增加肠道细胞内的NAD⁺水平，增强肠黏膜屏障，为结肠炎患者提供辅助治疗选择。调节肠道菌群：通过益生菌干预优化肠道菌群组成，增加3-HA的产生，为NAD⁺合成提供充足原料，从源头改善肠道代谢环境。
这些策略克服了传统对症治疗的局限性，而是从细胞代谢和免疫调节的基本层面解决疾病机制，为肠道疾病的精准治疗提供了新的可能性。
BAGIAN 04
邦泰生物：通过技术解锁NAD⁺的健康潜力
作为一家专注于生物技术的国家级“小巨人”企业，邦泰生物长期聚焦NAD⁺领域，是NMN行业的先驱。凭借世界领先的生物催化技术和中国首个——也是广东省唯一的——省级辅酶工程技术研究中心，邦泰生物提供高纯度、高活性的NAD⁺前体原料。
展望未来，邦泰生物将继续密切关注NAD⁺代谢的科学进展，推动持续技术创新，充分释放这种“生命分子”的健康潜力，为肠道疾病患者带来新的希望。
肠道健康是整体健康的基础。NAD⁺代谢重编程的发现加深了我们对肠道疾病治疗的理解。从基础研究到临床应用，邦泰生物始终秉持专业和科学严谨的态度，支持生物医学进步，守护公众健康。
