Что представляет собой открытый в настоящее время активатор теломеразы циклоастраганол?

В 1985 году Грейдер и др. впервые открыла теломеразу, и этот недавно открытый фермент может добавлять повторы ДНК к концам хромосом для поддержания длины теломер. Теломераза представляет собой рибонуклеопротеиновый комплекс, каталитическое ядро ​​которого включает TERT и TERC, из которых TERT является ключом к регуляции теломеразной активности. Длина теломер продолжает сокращаться по мере деления клеток. Когда он достигает критического значения, он индуцирует сигналы повреждения ДНК, что приводит к укорочению клеточного цикла и ряду заболеваний тканевой недостаточности, характеризующихся короткими теломерами.

В 2010 году американская компания Geron сотрудничала с Гонконгским университетом науки и технологий в исследовательском проекте по скринингу активаторов теломеразы. Было обнаружено, чтоциклоастраганолможет активировать теломеразную активность и индуцировать удлинение теломер. Это открытие активно способствовало разработке активаторов теломеразы. Прогресс исследований и разработка сопутствующих продуктов на основе спирта из астрагала. Циклоастрагенол (CAG) в настоящее время является единственным зарегистрированным активатором теломеразы среди натуральных продуктов. Он может эффективно бороться с укорочением теломер и оказывает омолаживающее, антиапоптозное, антифиброзное, иммунорегулирующее, стимулирующее пролиферацию клеток и заживление ран и т. д. Фармакологическое действие, тем самым оказывая потенциальное терапевтическое воздействие на заболевания, связанные с дисфункцией теломер.

Циклоастрагенол и старение

теломеры
Теломеры — это особые структуры на концах хромосом, которые защищают хромосомы и укорачиваются при репликации хромосом и делении клеток. Клетки также стареют, поскольку теломеры укорачиваются.

теломераза
Теломераза может синтезировать теломеры, чтобы стабилизировать длину и структуру теломер, тем самым защищая хромосомы и замедляя клеточное старение.

Антивозрастной: активатор теломеразы, который оказывает омолаживающее действие за счет увеличения теломеразы и тем самым задержки укорочения теломер.

Теломеры — это колпачки, расположенные на концах хромосом клеток, защищающие их от повреждений при делении клеток. Поскольку клетки продолжают делиться, теломеры продолжают укорачиваться, достигая критической точки, когда клетки стареют или умирают. Теломераза может увеличить длину теломер, и продолжительность жизни клеток естественным образом увеличится.

Старение — неизбежная часть жизни; однако исследователи изучают различные методы лечения, чтобы попытаться избежать некоторых последствий старения, включая изучение сенолитиков. Сенолитики — это соединения, которые устраняют стареющие (стареющие) клетки и, как было показано, уменьшают последствия старения. Новое исследование предполагает, что циклоастраганол оказывает омолаживающее действие.

Исследование, проведенное в Китае и опубликованное в Международном журнале молекулярных наук, было сосредоточено на стареющих клетках человека и мышах с радиационно-индуцированным старением. Циклоастрагенол уменьшает стареющие клетки, не затрагивая нестареющие клетки. Лечение циклоастрагенолом также снижает содержание белков в стареющих клетках, которые необходимы для роста и выживания клеток. Кроме того, он ингибирует движения клеток, связанные с возрастными воспалительными клетками и процессами. Было обнаружено, что у старых мышей, получавших циклоастраганол, было меньше стареющих клеток и улучшались возрастные физические дисфункции.

Циклоастрагенол уменьшает стареющие клетки

Старение является известным признаком старения, но исследователи обнаружили, что устранение стареющих клеток и их провоспалительных сигнальных молекул может помочь предотвратить возрастные заболевания, а в некоторых случаях даже обратить их вспять. Здесь исследователи обработали человеческие клетки циклоастраганолом и обнаружили, что он эффективно уничтожает стареющие клетки, не затрагивая нестареющие клетки. Кроме того, после лечения циклоастраганолом значительно снизились клеточные маркеры стареющих клеток.

Предыдущие исследования показали, что путь PI3K/AKT/mTOR — сигнальный путь, участвующий в росте и выживании клеток — участвует в воспалительных процессах, инициируемых стареющими клетками, способствуя старению окружающих клеток. Исследователи обнаружили, что циклоастрагенол помогает уменьшить количество белков в этом пути, предполагая, что это соединение может блокировать путь PI3K/AKT/mTOR, помогая предотвратить старение. Кроме того, было показано, что циклоастрагенол снижает способность стареющих клеток способствовать старению за счет высвобождения воспалительных молекул, факторов роста и иммуномодуляторов, что согласуется с предположениями о том, что снижение передачи сигналов PI3K, AKT и mTOR может уменьшить эффекты, способствующие старению среди окружающих клеток. .

Циклоастрагенол относится к тритерпеновым сапонинам и в основном получается гидролизом астрагалозида IV. Он имеет относительно небольшую молекулярную массу и сильную липофильность, что способствует проникновению в биопленку и всасыванию в желудочно-кишечном тракте для достижения лучшей биодоступности. Эффективность циклоастрагалинола
1. Лечение повреждений головного мозга
2. Улучшить фиброз печени
3. Лечение остеопороза
4. Антивозрастной эффект
5. Замедлить старение клеток

Почему необходимо синтезировать циклоастраганол?

① Циклоастраганол обладает различными фармакологическими эффектами, такими как ингибирование апоптоза клеток головного мозга и нейровоспаления во время церебральной ишемии, а также поддержание гематоэнцефалического барьера.
② Циклоастрагенол — единственное обнаруженное на сегодняшний день низкомолекулярное терпеноидное соединение с теломеразной активностью, которое может лечить нейродегенеративные заболевания.
③ Он обладает эффектом ингибирования фиброза миокарда и повышения противоопухолевого иммунитета. Это популярная молекула в исследованиях и разработке лекарств против старения.

Существующие проблемы

Содержание циклоастраганола в Astragalus membranaceus очень низкое, и получить его напрямую затруднительно. Существующая стратегия производства циклоастраганола основана на экстракции традиционной китайской медицины, которую в основном получают путем трансформации астрагалозида IV в Astragalus membranaceus. То есть астрагалозид IV получают путем посадки астрагала и технологии культуры тканей, а затем астрагалозид IV превращают в циклоастрагалозид с помощью ацидолиза, деградации по Смиту, ферментативного и микробного гидролиза. Однако эти методы получения являются дорогостоящими, легко вызывают загрязнение окружающей среды, их трудно отделить и очистить, и они не способствуют их применению и продвижению. Поэтому люди обратили внимание на искусственный синтез циклоастраганола.

Как использовать синтетическую биологию для синтеза? ---Синтетическая биология

Синтетическая биология подразумевает целенаправленное проектирование, преобразование и даже создание «искусственной жизни» с неестественными функциями под руководством инженерных идей, то есть биологической инженерии. Вообще говоря, его производят биологическими методами.