แม้ว่าบทบาทของจังหวะการเต้นของหัวใจและคุณประโยชน์ในการต่อต้านวัยของ NAD+ นั้นเป็นที่รู้จักกันดีอยู่แล้วก็ตาม การศึกษาแนวใหม่ที่เพิ่งเผยแพร่เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ได้ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ เกี่ยวกับ:[i]
- NAD+ สามารถเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนของจังหวะการเต้นของหัวใจได้มากน้อยเพียงใด
- วิธีที่ NAD+ ด้วยความช่วยเหลือของ SIRT1 ทำให้กิจกรรม BMAL1 มีความเสถียรโดยการกด PER2 และวิธีที่สิ่งนี้ช่วยเพิ่มการถอดรหัสวงจรชีวิต
- การเสริม NAD+ เปลี่ยนแปลงจังหวะการเต้นของหัวใจ ฟื้นฟูการจับตัวของ BMAL1 ที่ถูกกดทับ การสั่นของเซลล์ จังหวะการหายใจ และจังหวะกิจกรรมกลับคืนสู่ระดับอ่อนเยาว์ได้อย่างไร
จังหวะ Circadian คืออะไร?
บางครั้งจังหวะวงจรชีวิตยังได้รับการอธิบายว่าเป็นนาฬิกาภายในร่างกายของคุณ ซึ่งควบคุมความง่วงและความตื่นตัวตลอดทั้งวัน จังหวะการเต้นของหัวใจถูกควบคุมโดยบริเวณในสมองที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของแสงได้สูง ด้วยเหตุนี้เราจึงตื่นตัวมากที่สุดเมื่อดวงอาทิตย์ส่องแสงและเหนื่อยล้าในขณะที่มืด
NAD+ คืออะไร?
NAD+ เป็นโมเลกุลสำคัญที่สามารถพบได้ทั่วร่างกายของคุณ เป็นองค์ประกอบสำคัญของปฏิกิริยาของเอนไซม์ประมาณ 500 ชนิดที่เกิดขึ้นในร่างกายของเรา [ii] NAD+ สามารถเสริมได้ผ่านทางสารตั้งต้น เช่น NMN (นิโคตินาไมด์ โมโนนิวคลีโอไทด์) และ NR (นิโคตินาไมด์ ไรโบไซด์) [iii]
ปัจจุบันทราบอะไรเกี่ยวกับจังหวะการเต้นของหัวใจและ NAD+ บ้าง
เมื่อเราอายุมากขึ้น จังหวะการเต้นของหัวใจของเราก็เริ่มลดลง - เราจะรู้สึกตื่นตัวน้อยลงเมื่อถูกแสงแดด และง่วงน้อยลงเมื่ออยู่ในความมืด โดยพื้นฐานแล้วนาฬิกาภายในร่างกายของเราลดลง [i] พร้อมกับการลดลงของจังหวะการเต้นของหัวใจ ระดับ NAD+ ก็ลดลงเช่นกันเมื่อเราอายุมากขึ้น ดังนั้น ตามธรรมชาติแล้ว นักวิทยาศาสตร์จึงสงสัยว่ามีความสัมพันธ์แบบสองทางระหว่างระดับ NAD+ และจังหวะการเต้นของหัวใจหรือไม่
การศึกษาในสิ่งมีชีวิตและในหลอดทดลองได้แสดงให้เห็นว่าการเสริม NMN (ซึ่งเพิ่มระดับ NAD+) ช่วยยืดอายุของสิ่งมีชีวิต เช่น หนู [ii] และหนอนและจุลินทรีย์ เช่น ยีสต์ [iii] นอกจากนี้ การเสริม NMN ยังแสดงให้เห็นว่าป้องกันการเสื่อมถอยทางกายภาพอันเนื่องมาจากความชรา เช่น การสร้างกล้ามเนื้อใหม่ สมรรถภาพทางกายที่ลดลง ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย การมองเห็นลดลง ความต้านทานต่ออินซูลิน ความผิดปกติของหลอดเลือด และอื่นๆ [iv]
การศึกษาที่เผยแพร่เมื่อวันที่ 4 พฤษภาคม 2020 ให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่ๆ แก่เราว่า NAD+ ส่งผลต่อจังหวะการเต้นของหัวใจอย่างไร
การศึกษาในสัตว์ทดลองนี้ศึกษาการเสริม NR (นิโคตินาไมด์ไรโบไซด์) (400 มก./กก./ วัน) ในหนูในช่วงสี่เดือน และเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุมของหนูซึ่งได้รับอาหารเปล่าแทน NR เป็นอีกหนึ่งสารตั้งต้นของ NAD+ เช่นเดียวกับ NMN ที่กล่าวมาข้างต้น หลังจากผ่านไปสี่เดือน ยีนของหนูก็ถูกตรวจสอบ การแสดงออกของยีนของพวกเขาเปลี่ยนไปอย่างมาก ยีนของหนูประมาณ 50% แสดงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการแสดงออก ยีนบางตัว:
1. แสดงการสูญเสียในการสั่นของจังหวะการเต้นของหัวใจ
2. มีการสั่นของจังหวะการเต้นของหัวใจเพิ่มขึ้น
3. แสดงการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของจังหวะการเต้นของหัวใจ
4. ไม่ได้รับผลกระทบ (ประมาณ 50%)
แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นการค้นพบที่น่าทึ่ง แต่คำถามที่สำคัญกว่านั้นก็เกิดขึ้น NAD+ บรรลุการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้อย่างไร
การศึกษาเริ่มตรวจสอบบทบาทของ BMAL1 ซึ่งเป็นโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับการถอดรหัสยีนต่างๆ ที่ส่งผลต่อกลไกนาฬิกานาฬิกาชีวภาพในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิด รวมทั้งมนุษย์ด้วย หนูถูกแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม หนึ่งในนั้นมีระดับ NAD+ และ BMAL1 ปกติ ในขณะที่กลุ่มที่สองประกอบด้วยหนูที่ขาด BMAL1 ทั้งสองกลุ่มถูกฉีดด้วย NMN (สารตั้งต้น NAD+) 500 มก./กก. และเก็บตัวอย่าง DNA สี่ชั่วโมงต่อมา หลังจากตรวจสอบการจับกับ BMAL1 ในตัวอย่าง สรุปได้ว่า NAD+ เพิ่มการถอดรหัสวงจรชีวิตโดยทำให้ BMAL1 มีความเสถียร
อย่างไรก็ตาม เพื่อให้ NAD+ มีเสถียรภาพในการจับ BMAL1 อย่างมีประสิทธิผล จำเป็นต้องมี SIRT1 SIRT1 คือเซอร์ทูอิน ซึ่งเป็นกลุ่มของโปรตีนที่ขึ้นกับ NAD+ SIRT1 ยังเป็นโปรตีนดีอะเซติเลสอีกด้วย โปรตีนดีอะซิติเลสเป็นเอนไซม์ที่กำจัดหมู่อะซิติลออกจากไลซีน (กรดอะมิโน/โปรตีนทั่วไป) เมื่อพิจารณาเซลล์ที่ไม่มี SIRT1 พวกเขาระบุระดับ PER2 ที่เพิ่มขึ้นในนิวเคลียสของเซลล์เหล่านี้ PER2 เป็นโปรตีนที่รู้จักในการยับยั้งการทำงานของ BMAL1
จากการค้นพบเหล่านี้ พวกเขาได้ข้อสรุปว่า: SIRT1 กำจัดกลุ่มอะซิติลออกจากโปรตีน PER2 ซึ่งจะทำให้ PER2 เปลี่ยนแปลง ดังนั้นจึงลดประสิทธิภาพในการยับยั้งการทำงานของ BMAL1 กิจกรรมของ BMAL1 สามารถคงความเสถียรได้ และดังนั้นจึงช่วยตั้งโปรแกรมการทำงานของวงจรชีวิตใหม่
ดังนั้น แม้ว่าตอนนี้จะทราบแล้วว่า NAD+ ส่งผลต่อจังหวะการเต้นของหัวใจอย่างไร นักวิจัยก็ต้องการทราบว่าจริงๆ แล้วนี่คือสาเหตุที่แท้จริงของประโยชน์ด้านสุขภาพที่รู้จักกันดีของ NAD+ หรือไม่
เพื่อตรวจสอบสิ่งนี้ หนูสองกลุ่มได้รับ NR เป็นเวลาสองเดือน กลุ่มหนึ่งเป็นหนูอายุน้อยอายุ 10 เดือนที่มีระดับ NAD+ สูง ส่วนอีกกลุ่มประกอบด้วยหนูอายุมากกว่า 22 เดือนที่มีระดับ NAD+ ต่ำ ทั้งสองกลุ่มได้รับ NR เป็นเวลาหกเดือน หลังจากหกเดือนที่ผ่านมา พวกเขาพบว่าการจับ BMAL1 ที่อดกลั้นของหนูตัวเก่า การสั่นของเซลล์ จังหวะการหายใจ และจังหวะการทำกิจกรรมของหนูตัวเก่ากลับคืนสู่ระดับอ่อนเยาว์เทียบเท่ากับกลุ่มควบคุมที่อายุน้อยกว่า
อ้างอิง:
[i] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5272178/
[ii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5668137/
[iii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4112140/
[iv] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5795269/
[i] https://www.nigms.nih.gov/education/fact-sheets/Pages/circadian-rhythms.aspx
[ii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6342515/
[i] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1097276520302367
