Wat is de momenteel ontdekte telomerase-activator-cycloastraganol?

In 1985 hebben Greider et al. eerst ontdekte telomerase, en dit nieuw ontdekte enzym kan DNA-herhalingen aan de uiteinden van chromosomen toevoegen om de telomeerlengte te behouden. Telomerase is een ribonucleoproteïnecomplex waarvan de katalytische kern TERT en TERC omvat, waarvan TERT de sleutel is tot het reguleren van telomerase-activiteit. De lengte van telomeren wordt steeds korter naarmate de cellen zich delen. Wanneer het een kritische waarde bereikt, induceert het signalen van DNA-schade, wat leidt tot een verkorte celcyclus en een reeks weefselfalenziekten die worden gekenmerkt door korte telomeren.

In 2010 werkte het Amerikaanse bedrijf Geron samen met de Hong Kong University of Science and Technology aan een onderzoeksproject om telomerase-activatoren te screenen. Dat werd gevondencycloastraganolkan telomerase-activiteit activeren en telomeerextensie induceren. Deze ontdekking bevorderde actief de ontwikkeling van telomerase-activatoren. Onderzoeksvoortgang en gerelateerde productontwikkeling van astragalusalcohol. Cycloastragenol (CAG) is momenteel de enige gerapporteerde telomerase-activator onder natuurlijke producten. Het kan de verkorting van telomeren effectief bestrijden en heeft anti-aging, anti-apoptose, anti-fibrose, immuunregulatie, bevordering van celproliferatie en wondgenezing, enz. Farmacologische effecten, waardoor het potentiële therapeutische effecten heeft op ziekten die verband houden met telomeerdisfunctie.

Cycloastragenol en veroudering

telomeren
Telomeren zijn speciale structuren aan de uiteinden van chromosomen die chromosomen beschermen en korter worden door chromosoomreplicatie en celdeling. Cellen verouderen ook naarmate telomeren korter worden.

telomerase
Telomerase kan telomeren synthetiseren om de lengte en structuur van telomeren te stabiliseren, waardoor chromosomen worden beschermd en cellulaire veroudering wordt vertraagd.

Anti-veroudering: Een telomerase-activator, die een anti-verouderingseffect heeft door de telomerase te verhogen en daardoor de verkorting van telomeren te vertragen.

Telomeren zijn kapjes aan de uiteinden van celchromosomen die ze beschermen tegen schade tijdens de celdeling. Terwijl cellen zich blijven delen, blijven telomeren korter worden, waardoor een kritiek punt wordt bereikt waarop cellen zullen verouderen of afsterven. Telomerase kan de lengte van telomeren verlengen, en de levensduur van cellen zal op natuurlijke wijze dienovereenkomstig toenemen.

Veroudering is een onvermijdelijk onderdeel van het leven; Onderzoekers bestuderen echter een verscheidenheid aan behandelingen om enkele effecten van veroudering te vermijden, waaronder het bestuderen van senolytica. Senolytica zijn verbindingen die verouderde (verouderende) cellen elimineren en waarvan is aangetoond dat ze de effecten van veroudering verminderen. Een nieuwe studie suggereert dat cycloastraganol anti-verouderingseffecten heeft.

De studie, uit China en gepubliceerd in het International Journal of Molecular Sciences, concentreerde zich op verouderde menselijke cellen en muizen met door straling geïnduceerde veroudering. Cycloastragenol vermindert verouderde cellen zonder de niet-verouderde cellen te beïnvloeden. Behandeling met cycloastragenol vermindert ook de eiwitten in verouderde cellen die nodig zijn voor celgroei en overleving. Bovendien remt het de celbewegingen die verband houden met leeftijdsgebonden ontstekingscellen en -processen. Oudere muizen die met cycloastraganol werden behandeld, bleken minder verouderde cellen te hebben en verbeterde leeftijdsgebonden fysieke disfunctie.

Cycloastragenol vermindert verouderde cellen

Senescentie is een bekend kenmerk van veroudering, maar onderzoekers hebben ontdekt dat het elimineren van senescente cellen en hun pro-inflammatoire signaalmoleculen ouderdomsziekten kan helpen voorkomen en in sommige gevallen zelfs kan omkeren. Hier behandelden onderzoekers menselijke cellen met cycloastraganol en ontdekten dat het verouderde cellen effectief elimineerde zonder niet-verouderde cellen aan te tasten. Bovendien waren de cellulaire markers van verouderde cellen significant verminderd na behandeling met cycloastraganol.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de PI3K/AKT/mTOR-route – een signaalroute die betrokken is bij celgroei en overleving – betrokken is bij ontstekingsprocessen die worden geïnitieerd door verouderde cellen, waardoor veroudering in omliggende cellen wordt bevorderd. De onderzoekers ontdekten dat cycloastragenol hielp bij het verminderen van eiwitten in deze route, wat suggereert dat de verbinding mogelijk werkt door de PI3K/AKT/mTOR-route te blokkeren om veroudering te helpen voorkomen. Bovendien is aangetoond dat cycloastragenol het vermogen van senescente cellen om senescentie te bevorderen vermindert door de afgifte van ontstekingsmoleculen, groeifactoren en immunomodulatoren, consistent met suggesties dat het verminderen van PI3K-, AKT- en mTOR-signalering de senescentiebevorderende effecten onder omringende cellen kan verminderen. .

Cycloastragenol behoort tot de triterpeensaponinen en wordt voornamelijk verkregen door de hydrolyse van astragaloside IV. Het heeft een relatief klein molecuulgewicht en een sterke lipofiliteit, wat gunstig is voor de penetratie van biofilms en de absorptie in het maagdarmkanaal om een ​​betere biologische beschikbaarheid te bereiken. De werkzaamheid van cycloastragalinol
1. Behandeling van hersenschade
2. Verbeter leverfibrose
3. Behandeling van osteoporose
4. Anti-verouderingseffect
5. Vertraag celveroudering

Waarom is het nodig om cycloastraganol te synthetiseren?

① Cycloastraganol heeft verschillende farmacologische effecten, zoals het remmen van hersencelapoptose en neuro-inflammatie tijdens cerebrale ischemie en het in stand houden van de bloed-hersenbarrière.
② Cycloastragenol is de enige terpenoïde verbinding met kleine moleculen met telomerase-activiteit die tot nu toe is ontdekt en die neurodegeneratieve ziekten kan behandelen.
③ Het heeft als effect het remmen van myocardiale fibrose en het versterken van de antitumorale immuniteit. Het is een populair molecuul in het onderzoek en de ontwikkeling van antiverouderingsmedicijnen.

Bestaande problemen

Het gehalte aan cycloastraganol in Astragalus membranaceus is zeer laag en het is moeilijk om dit rechtstreeks te verkrijgen. De bestaande productiestrategie voor cycloastraganol is gebaseerd op de extractie van traditionele Chinese medicijnen, die voornamelijk wordt verkregen door het transformeren van astragaloside IV in Astragalus membranaceus. Dat wil zeggen dat astragaloside IV wordt verkregen door middel van astragalusplanting en weefselkweektechnologie, en vervolgens wordt astragaloside IV omgezet in cycloastragaloside met behulp van acidolyse, Smith-afbraak, enzym- en microbiële hydrolyse. Deze bereidingsmethoden zijn echter duur, veroorzaken gemakkelijk milieuvervuiling, zijn moeilijk te scheiden en te zuiveren, en zijn niet bevorderlijk voor toepassing en promotie. Daarom hebben mensen hun aandacht gericht op de kunstmatige synthese van cycloastraganol.

Hoe kun je synthetische biologie gebruiken om te synthetiseren? ---Synthetische biologie

Synthetische biologie verwijst naar het doelgericht ontwerpen, transformeren en zelfs creëren van ‘kunstmatig leven’ met onnatuurlijke functies onder leiding van technische ideeën, dat wil zeggen de engineering van de biologie. Over het algemeen wordt het geproduceerd met behulp van biologische methoden.