NMNH secara kuat meningkatkan NAD+ dan menekan glikolisis, siklus TCA, serta pertumbuhan sel

NAD+ sangat penting untuk proses biologis seperti metabolisme dan perbaikan DNA, dan penurunannya terkait dengan penyakit terkait usia. Suplementasi dengan prekursor NAD+, seperti nikotinamida ribosida (NR) dan nikotinamida mononukleotida (NMN), telah terbukti meningkatkan kadar NAD+ seluler dan memberikan manfaat kesehatan. Studi terbaru menunjukkan bahwa bentuk NR yang direduksi, NRH, adalah booster NAD+ yang lebih baik dibandingkan 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 NMN (NMNH) yang direduksi dapat meningkatkan kadar NAD+ seluler dan mengatur proses biologis.

NMNH meningkatkan kadar NAD+ seluler baik secara In Vitro maupun In Vivo

The researchers conducted NMNH (100 μM) treatment and found that increased the level of cellular NAD+ by 5-fold in HepG2 cells, whereas 100 μM NMN only slightly increased the level of NAD+, as determined by mass spectrometry. (As shown on figure 1-A)
Penulis mengobati 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 diobati NMNH dibandingkan tikus yang diobati PBS (Seperti yang ditunjukkan pada gambar 1-C). Selain itu, kadar NAD+ hati pada tikus yang diobati NMNH 1,5 kali lebih tinggi dibandingkan tikus yang diobati NMN.

Gambar 1

Hasil eksperimen menunjukkan bahwa NMNH adalah penguat NAD+ yang efisien, dan merupakan penguat NAD+ in vivo yang lebih kuat dibandingkan NMN.
Namun saat merawat tikus jantan C57BL/6J dengan 50, 100, 500, atau 1000 mg/kg NMNH melalui injeksi intraperitoneal setiap dua hari selama seminggu, ditemukan bahwa kadar serum aminotransferase alanine (ALT) dan aspartate aminotransferase (AST) tidak meningkat (Seperti yang ditunjukkan pada gambar 2), yang menunjukkan bahwa NMNH tidak bersifat toksik hati pada dosis tinggi.
Tes menunjukkan bahwa pengobatan NMNH meningkatkan kandungan NAD+ hati tikus secara bergantung pada dosis, dan pengobatan NMNH 1000 mg/kg meningkatkan kadar NAD+ hati tikus.

Gambar 2

NMNH menghambat glikolisis dan siklus TCA

Penulis mengeksplorasi rutinitas transformasi NMNH ke NAD+ seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3

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

Gambar 4

Namun, pengobatan NMN menunjukkan regulasi yang jelas terhadap glikolisis dan siklus TCA. NMN hanya menyebabkan penurunan ringan 2PG/3PG dan PEP dalam glikolisis (Gambar 3E) dan hampir tidak ada penurunan siklus TCA yang dapat diamati pada sel (Gambar 3F). Hasil ini menunjukkan bahwa NMNH menyebabkan penekanan glikolisis dan siklus TCA yang sangat signifikan, sementara NMN juga menghambat glikolisis namun dalam tingkat yang jauh lebih ringan.

Gambar 5

Pertumbuhan Sel Tertekan NMNH

Data-dependent quantitative proteomic analysis was performed to identify differentially expressed proteins (DEPs) of HepG2 under 1 mM NMNH treatment for 12 h.  And to further examine the effects of NMNH on cell growth, researchers treated 786-O cells with different concentrations of NMNH. 786-O cells, derived from a clear cell renal cell carcinoma patient, exhibit a typical Warburg phenotype and their growth is dependent on glycolysis.

Gambar 6

Penelitian menunjukkan bahwa NMNH menghambat pertumbuhan sel pada sel 786-O pada usia 50 μM, whereas 250 μM NMNH was needed to effectively inhibit cell growth in HK-2 cells (as shown in figure 6), which was an immortalized proximal tubule epithelial cell line from a normal adult human kidney.

Kesimpulan

Prekursor NAD+ dalam bentuk tereduksi (NMNH dan NRH) adalah penguat NAD+ yang lebih baik dibandingkan yang sesuai dalam bentuk teroksidasi baik secara in vitro maupun in vivo. Sementara itu, kami mengonfirmasi bahwa pemberian NMNH jangka panjang aman bagi tikus. NMNH secara efektif meningkatkan kandungan 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 glikometabolisme, dan menghambat pertumbuhan sel.

Referensi: Liu, Y., Luo C., etal, Reduced Nicotinamide Mononucleotide (NMNH) Meningkatkan NAD+ secara Kuat dan Menekan Glikolisis, Siklus TCA, dan Pertumbuhan Sel, Promote research, 2021