NMNH有效增强NAD+并抑制糖酵解、TCA循环和细胞生长

NAD+ sangat penting untuk proses biologis seperti metabolisme dan perbaikan DNA, dan penurunannya dikaitkan dengan penyakit terkait usia. Suplementasi dengan prekursor NAD+, seperti nicotinamide riboside (NR) dan nicotinamide mononucleotide (NMN), telah terbukti meningkatkan kadar NAD+ seluler dan memberikan manfaat kesehatan. Studi terbaru menunjukkan bahwa bentuk tereduksi dari NR, NRH, adalah penguat NAD+ yang lebih baik daripada NR atau NMN, dan dapat meningkatkan resistensi terhadap kematian sel yang disebabkan oleh genotoksin. Selain itu, NRH tersedia secara oral dan telah terbukti mencegah cedera ginjal akut pada tikus. Jadi para peneliti mengeksplorasi apakah bentuk tereduksi dari NMN (NMNH) dapat meningkatkan kadar NAD+ seluler dan mengatur proses biologis.

NMNH Meningkatkan Kadar NAD+ Seluler Baik In Vitro Maupun In Vivo

Para peneliti melakukan perlakuan NMNH (100 μM) dan menemukan bahwa hal itu meningkatkan kadar NAD+ seluler sebesar 5 kali lipat dalam sel HepG2, sedangkan 100 μM NMN hanya sedikit meningkatkan kadar NAD+, sebagaimana ditentukan oleh spektrometri massa. (Seperti yang ditunjukkan pada gambar 1-A)
Penulis merawat tikus jantan C57BL/6J dengan 340 mg/kg NMN atau NMNH melalui injeksi intraperitoneal dan mengukur konsentrasi NAD+ hati dengan spektrometri massa. Ditemukan bahwa kadar NAD+ hati 4 kali lebih tinggi pada tikus yang dirawat NMNH daripada tikus yang dirawat PBS (Seperti yang ditunjukkan pada gambar 1-C). Selain itu, kadar NAD+ hati pada tikus yang dirawat NMNH 1,5 kali lebih tinggi daripada tikus yang dirawat NMN.

Gambar 1

Hasil eksperimen menunjukkan bahwa NMNH adalah penguat NAD+ yang efisien, dan merupakan penguat NAD+ in vivo yang lebih kuat daripada NMN.
Tetapi ketika tikus jantan C57BL/6J dirawat dengan 50, 100, 500, atau 1000 mg/kg NMNH melalui injeksi intraperitoneal setiap hari selama seminggu, ditemukan bahwa kadar serum alanine aminotransferase (ALT) dan aspartate aminotransferase (AST) tidak meningkat (Seperti yang ditunjukkan pada gambar 2), yang menunjukkan bahwa NMNH tidak beracun bagi hati pada dosis tinggi.
Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan NMNH meningkatkan kadar NAD+ hati tikus dengan cara yang bergantung pada dosis, dan perlakuan 1000 mg/kg NMNH meningkatkan kadar NAD+ hati tikus.

Gambar 2

NMNH Menghambat Glikolisis dan Siklus TCA

Penulis mengeksplorasi jalur transformasi NMNH menjadi NAD+ seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3

Dan dalam hal hasil eksperimen, kadar NADH 2,5 kali lebih tinggi dalam sel HepG2 yang dirawat NMNH daripada sel yang tidak dirawat dan dirawat NMN. Gambar 4 juga mengungkapkan bahwa perlakuan 340 mg/kg NMNH meningkatkan kadar NADH sebesar 3 kali lipat di hati tikus, sedangkan perlakuan 340 mg/kg NMN meningkatkan kadar NADH sebesar 1,7 kali lipat.

Gambar 4

Namun, perlakuan NMN menunjukkan regulasi yang berbeda dari glikolisis dan siklus TCA. NMN hanya menyebabkan penurunan ringan 2PG/3PG dan PEP dalam glikolisis (Gambar 3E) dan hampir tidak ada pengurangan yang terlihat dari siklus TCA dalam sel (Gambar 3F). Hasil ini menunjukkan bahwa NMNH menyebabkan penekanan yang sangat signifikan pada glikolisis dan siklus TCA, sementara NMN juga menghambat glikolisis tetapi pada tingkat yang jauh lebih ringan.

Gambar 5

NMNH Menekan Pertumbuhan Sel

Analisis proteomik kuantitatif dependen-data dilakukan untuk mengidentifikasi protein yang diekspresikan secara berbeda (DEPs) dari HepG2 di bawah perlakuan 1 mM NMNH selama 12 jam. Dan untuk memeriksa lebih lanjut efek NMNH pada pertumbuhan sel, para peneliti merawat sel 786-O dengan konsentrasi NMNH yang berbeda. Sel 786-O, yang berasal dari pasien karsinoma sel ginjal jernih, menunjukkan fenotip Warburg yang khas dan pertumbuhannya bergantung pada glikolisis.

Gambar 6

Hal ini mengungkapkan bahwa NMNH menghambat pertumbuhan sel dalam sel 786-O pada 50μM, sedangkan 250 μM NMNH diperlukan untuk secara efektif menghambat pertumbuhan sel dalam sel HK-2 (seperti yang ditunjukkan pada gambar 6), yang merupakan garis sel epitel tubulus proksimal yang diabadikan dari ginjal manusia dewasa normal.

结论

Prekursor NAD+ dalam bentuk tereduksi (NMNH dan NRH) adalah penguat NAD+ yang lebih baik daripada yang sesuai dalam bentuk teroksidasi baik secara in vitro maupun in vivo. Sementara itu, kami mengkonfirmasi bahwa pemberian NMNH jangka panjang aman untuk tikus.NMNH secara efektif meningkatkan kadar NAD+ seluler dan proses ini terutama bergantung pada NMNAT. NMNH adalah penguat NAD+ yang kuat secara in vitro dan in vivo. NMNH juga secara signifikan meningkatkan kadar NADH seluler, menekan metabolisme gliko, dan menghambat pertumbuhan sel.

Referensi: Liu, Y., Luo C., etal, Reduced Nicotinamide Mononucleotide (NMNH) Potently Enhances NAD+ and Suppresses Glycolysis, the TCA Cycle, and Cell Growth, Promote research, 2021