Care este activatorul telomerazei-cicloastraganol descoperit în prezent?

În 1985, Greider et al. a descoperit prima dată telomeraza, iar această enzimă nou descoperită poate adăuga repetări ADN la capetele cromozomilor pentru a menține lungimea telomerilor. Telomeraza este un complex ribonucleoproteic al cărui miez catalitic include TERT și TERC, dintre care TERT este cheia pentru reglarea activității telomerazei. Lungimea telomerelor continuă să se scurteze pe măsură ce celulele se divid. Când atinge o valoare critică, induce semnale de deteriorare a ADN-ului, ducând la un ciclu celular scurt și la o serie de boli de insuficiență tisulară caracterizate prin telomeri scurti.

În 2010, compania americană Geron a colaborat cu Universitatea de Știință și Tehnologie din Hong Kong la un proiect de cercetare de screening a activatorilor telomerazei. S-a constatat căcicloastraganolpoate activa activitatea telomerazei și poate induce extensia telomerilor. Această descoperire a promovat în mod activ dezvoltarea activatorilor telomerazei. Progresul cercetării și dezvoltarea produselor asociate alcoolului de astragalus. Cicloastragenolul (CAG) este în prezent singurul activator al telomerazei raportat printre produsele naturale. Poate combate eficient scurtarea telomerilor și are anti-îmbătrânire, anti-apoptoză, anti-fibroză, reglare imună, promovarea proliferării celulare și vindecarea rănilor etc. Efecte farmacologice, având astfel potențiale efecte terapeutice asupra bolilor legate de disfuncția telomerilor.

Cicloastragenol și îmbătrânire

telomerii
Telomerii sunt structuri speciale de la capetele cromozomilor care protejează cromozomii și se scurtează odată cu replicarea cromozomilor și diviziunea celulară. Celulele îmbătrânesc, de asemenea, pe măsură ce telomerii se scurtează.

telomeraza
Telomeraza poate sintetiza telomeri pentru a stabiliza lungimea și structura telomerilor, protejând astfel cromozomii și întârziind îmbătrânirea celulară.

Anti-îmbătrânire: Un activator al telomerazei, care joacă un efect anti-îmbătrânire prin creșterea telomerazei și prin urmare întârzierea scurtării telomerilor.

Telomerii sunt capace situate la capetele cromozomilor celulari care îi protejează de deteriorarea în timpul diviziunii celulare. Pe măsură ce celulele continuă să se dividă, telomerii continuă să se scurteze, ajungând la un punct critic în care celulele vor îmbătrâni sau vor muri. Telomeraza poate prelungi lungimea telomerilor, iar durata de viață a celulelor va crește în mod natural în mod corespunzător.

Îmbătrânirea este o parte inevitabilă a vieții; cu toate acestea, cercetătorii studiază o varietate de tratamente pentru a încerca să evite unele dintre efectele îmbătrânirii, inclusiv studiul senoliticelor. Senoliticele sunt compuși care elimină celulele senescente (îmbătrânire) și s-a dovedit că reduc efectele îmbătrânirii. Un nou studiu sugerează că cicloastraganolul are efecte anti-îmbătrânire.

Studiul, din China și publicat în Jurnalul Internațional de Științe Moleculare, s-a concentrat pe celule umane senescente și șoareci cu senescență indusă de radiații. Cicloastragenolul reduce celulele senescente fără a afecta celulele nesenescente. Tratamentul cu cicloastragenol reduce, de asemenea, proteinele din celulele senescente care sunt necesare pentru creșterea și supraviețuirea celulelor. În plus, inhibă mișcările celulare asociate cu celulele și procesele inflamatorii legate de vârstă. S-a descoperit că șoarecii în vârstă tratați cu cicloastraganol au mai puține celule senescente și disfuncții fizice îmbunătățite legate de vârstă.

Cicloastragenolul reduce celulele senescente

Senescența este un semn distinctiv cunoscut al îmbătrânirii, dar cercetătorii au descoperit că eliminarea celulelor senescente și a moleculelor lor de semnalizare pro-inflamatorii ar putea ajuta la prevenirea bolilor legate de vârstă și chiar le poate inversa în unele cazuri. Aici, cercetătorii au tratat celulele umane cu cicloastraganol și au descoperit că acesta a eliminat în mod eficient celulele senescente, fără a afecta celulele nesenescente. În plus, markerii celulari ai celulelor senescente au fost reduse semnificativ după tratamentul cu cicloastraganol.

Cercetările anterioare au arătat că calea PI3K/AKT/mTOR - o cale de semnalizare implicată în creșterea și supraviețuirea celulelor - este implicată în procesele inflamatorii inițiate de celulele senescente, ajutând la promovarea senescenței în celulele din jur. Cercetătorii au descoperit că cicloastragenolul a ajutat la reducerea proteinelor din această cale, sugerând că compusul poate funcționa prin blocarea căii PI3K/AKT/mTOR pentru a ajuta la prevenirea îmbătrânirii. În plus, s-a demonstrat că cicloastragenolul reduce capacitatea celulelor senescente de a promova senescența prin eliberarea de molecule inflamatorii, factori de creștere și imunomodulatori, în concordanță cu sugestiile că reducerea semnalizării PI3K, AKT și mTOR poate reduce efectele de promovare a senescenței printre celulele din jur. .

Cicloastragenolul aparține saponinelor triterpenice și se obține în principal din hidroliza astragalozidei IV. Are o greutate moleculară relativ mică și o lipofilitate puternică, ceea ce este benefic pentru penetrarea biofilmului și absorbția gastrointestinală pentru a obține o biodisponibilitate mai bună. Eficacitatea cicloastragalinolului
1. Tratamentul leziunilor cerebrale
2. Îmbunătățește fibroza hepatică
3. Tratamentul osteoporozei
4. Efect anti-imbatranire
5. Întârzie îmbătrânirea celulară

De ce este necesar să se sintetizeze cicloastraganol?

① Cicloastraganolul are diverse efecte farmacologice, cum ar fi inhibarea apoptozei celulelor cerebrale și a neuroinflamației în timpul ischemiei cerebrale și menținerea barierei hemato-encefalice.
② Cicloastragenolul este singurul compus terpenoid cu moleculă mică cu activitate de telomerază descoperit până acum și poate trata bolile neurodegenerative.
③ Are efecte de inhibare a fibrozei miocardice și de îmbunătățire a imunității anti-tumorale. Este o moleculă populară în cercetarea și dezvoltarea medicamentelor anti-îmbătrânire.

Probleme existente

Conținutul de cicloastraganol din Astragalus membranaceus este foarte scăzut și este dificil de obținut direct. Strategia existentă de producție de cicloastraganol se bazează pe extracția din medicina tradițională chineză, care este obținută în principal prin transformarea astragalozidei IV în Astragalus membranaceus. Adică, astragalozidul IV este obținut prin plantarea astragalului și tehnologia culturii de țesut, iar apoi astragalozidul IV este transformat în cicloastragalozidă folosind acidoliza, degradarea Smith, hidroliza enzimatică și microbiană. Cu toate acestea, aceste metode de preparare sunt costisitoare, ușor de cauzat poluarea mediului, dificil de separat și de purificat și nu sunt propice aplicării și promovării. Prin urmare, oamenii și-au îndreptat atenția către sinteza artificială a cicloastraganolului.

Cum se folosește biologia sintetică pentru a sintetiza? ---Biologie sintetică

Biologia sintetică se referă la proiectarea vizată, transformarea și chiar crearea „vieții artificiale” cu funcții nenaturale sub îndrumarea ideilor de inginerie, adică ingineria biologiei. În general, este produs prin metode biologice.