Was ist der derzeit entdeckte Telomeraseaktivator Cycloatraganol?

Im Jahr 1985 stellten Greider et al. Das erste entdeckte Enzym war die Telomerase, und dieses neu entdeckte Enzym kann DNA-Wiederholungen an den Enden von Chromosomen anbringen, um die Länge der Telomere aufrechtzuerhalten. Telomerase ist ein Ribonukleoproteinkomplex, dessen katalytischer Kern TERT und TERC umfasst, wobei TERT der Schlüssel zur Regulierung der Telomeraseaktivität ist. Mit der Zellteilung verkürzt sich die Länge der Telomere weiter. Wenn es einen kritischen Wert erreicht, induziert es DNA-Schadenssignale, was zu einem verkürzten Zellzyklus und einer Reihe von Gewebeversagenskrankheiten führt, die durch kurze Telomere gekennzeichnet sind.

Im Jahr 2010 arbeitete das amerikanische Unternehmen Geron mit der Hong Kong University of Science and Technology an einem Forschungsprojekt zum Screening von Telomerase-Aktivatoren zusammen. Das wurde festgestelltCycloatraganolkann die Telomeraseaktivität aktivieren und eine Telomerverlängerung induzieren. Diese Entdeckung förderte aktiv die Entwicklung von Telomerase-Aktivatoren. Forschungsfortschritt und damit verbundene Produktentwicklung von Astragalusalkohol. Cycloastragenol (CAG) ist derzeit der einzige bekannte Telomerase-Aktivator unter den Naturprodukten. Es kann die Verkürzung der Telomere wirksam bekämpfen und hat Anti-Aging-, Anti-Apoptose-, Anti-Fibrose-, Immunregulations-, Zellproliferations- und Wundheilungswirkungen usw. Pharmakologische Wirkungen, wodurch potenzielle therapeutische Wirkungen auf Krankheiten im Zusammenhang mit Telomerdysfunktion erzielt werden.

Cycloastragenol und Altern

Telomere
Telomere sind spezielle Strukturen an den Enden von Chromosomen, die die Chromosomen schützen und sich bei der Chromosomenreplikation und Zellteilung verkürzen. Mit der Verkürzung der Telomere altern auch Zellen.

Telomerase
Telomerase kann Telomere synthetisieren, um die Länge und Struktur von Telomeren zu stabilisieren, wodurch Chromosomen geschützt und die Zellalterung verzögert werden.

Anti-Aging: Ein Telomerase-Aktivator, der eine Anti-Aging-Wirkung entfaltet, indem er die Telomerase erhöht und dadurch die Verkürzung der Telomere verzögert.

Telomere sind Kappen an den Enden der Zellchromosomen, die diese vor Schäden während der Zellteilung schützen. Während sich die Zellen weiter teilen, verkürzen sich die Telomere weiter und erreichen einen kritischen Punkt, an dem Zellen altern oder sterben. Telomerase kann die Länge von Telomeren verlängern und die Lebensdauer von Zellen erhöht sich auf natürliche Weise entsprechend.

Altern ist ein unvermeidlicher Teil des Lebens; Forscher untersuchen jedoch eine Vielzahl von Behandlungen, um einige der Auswirkungen des Alterns zu vermeiden, einschließlich der Untersuchung von Senolytika. Senolytika sind Verbindungen, die seneszierende (alternde) Zellen eliminieren und nachweislich die Auswirkungen des Alterns reduzieren. Eine neue Studie legt nahe, dass Cycloatraganol eine Anti-Aging-Wirkung hat.

Die aus China stammende und im International Journal of Molecular Sciences veröffentlichte Studie konzentrierte sich auf seneszierende menschliche Zellen und Mäuse mit strahleninduzierter Seneszenz. Cycloastragenol reduziert alternde Zellen, ohne nicht alternde Zellen zu beeinträchtigen. Die Behandlung mit Cycloastragenol reduziert auch Proteine ​​in seneszenten Zellen, die für das Zellwachstum und das Überleben benötigt werden. Darüber hinaus hemmt es Zellbewegungen, die mit altersbedingten Entzündungszellen und -prozessen verbunden sind. Es wurde festgestellt, dass ältere Mäuse, die mit Cycloatraganol behandelt wurden, weniger alternde Zellen und eine Verbesserung der altersbedingten körperlichen Dysfunktion aufwiesen.

Cycloastragenol reduziert alternde Zellen

Seneszenz ist ein bekanntes Zeichen des Alterns, aber Forscher haben herausgefunden, dass die Eliminierung seneszenter Zellen und ihrer entzündungsfördernden Signalmoleküle dazu beitragen könnte, altersbedingte Krankheiten zu verhindern und sie in einigen Fällen sogar rückgängig zu machen. Hier behandelten Forscher menschliche Zellen mit Cycloatraganol und stellten fest, dass es alternde Zellen wirksam eliminierte, ohne nicht alternde Zellen zu beeinträchtigen. Darüber hinaus waren die Zellmarker seneszenter Zellen nach der Behandlung mit Cycloatraganol deutlich reduziert.

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass der PI3K/AKT/mTOR-Signalweg – ein Signalweg, der am Zellwachstum und -überleben beteiligt ist – an Entzündungsprozessen beteiligt ist, die von seneszierenden Zellen ausgelöst werden, und dabei hilft, die Seneszenz in umgebenden Zellen zu fördern. Die Forscher fanden heraus, dass Cycloastragenol dazu beitrug, Proteine ​​in diesem Signalweg zu reduzieren, was darauf hindeutet, dass die Verbindung möglicherweise durch Blockierung des PI3K/AKT/mTOR-Signalwegs wirkt, um der Alterung vorzubeugen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Cycloastragenol die Fähigkeit seneszierender Zellen, die Seneszenz durch die Freisetzung von Entzündungsmolekülen, Wachstumsfaktoren und Immunmodulatoren zu fördern, verringert, was mit der Vermutung übereinstimmt, dass eine Reduzierung der PI3K-, AKT- und mTOR-Signalübertragung die seneszenzfördernden Effekte auf umgebende Zellen verringern kann .

Cycloastragenol gehört zu den Triterpensaponinen und wird hauptsächlich aus der Hydrolyse von Astragalosid IV gewonnen. Es hat ein relativ kleines Molekulargewicht und eine starke Lipophilie, was sich positiv auf die Biofilmpenetration und die gastrointestinale Absorption auswirkt, um eine bessere Bioverfügbarkeit zu erreichen. Die Wirksamkeit von Cycloastragalinol
1. Behandlung von Hirnschäden
2. Verbesserung der Leberfibrose
3. Behandlung von Osteoporose
4. Anti-Aging-Effekt
5. Zellalterung verzögern

Warum ist es notwendig, Cycloatraganol zu synthetisieren?

① Cycloatraganol hat verschiedene pharmakologische Wirkungen, wie z. B. die Hemmung der Apoptose von Gehirnzellen und der Neuroinflammation bei zerebraler Ischämie und die Aufrechterhaltung der Blut-Hirn-Schranke.
② Cycloastragenol ist die einzige bisher entdeckte niedermolekulare Terpenoidverbindung mit Telomeraseaktivität und kann neurodegenerative Erkrankungen behandeln.
③ Es hat die Wirkung, die Myokardfibrose zu hemmen und die Antitumorimmunität zu stärken. Es ist ein beliebtes Molekül in der Forschung und Entwicklung von Anti-Aging-Medikamenten.

Vorhandene Probleme

Der Gehalt an Cycloatraganol in Astragalus membranaceus ist sehr gering und es ist schwierig, es direkt zu gewinnen. Die bestehende Strategie zur Herstellung von Cycloatraganol basiert auf der Extraktion aus der traditionellen chinesischen Medizin, die hauptsächlich durch die Umwandlung von Astragalosid IV in Astragalus membranaceus gewonnen wird. Das heißt, Astragalosid IV wird durch Astragalus-Pflanzung und Gewebekulturtechnologie gewonnen und dann wird Astragalosid IV durch Acidolyse, Smith-Abbau, Enzyme und mikrobielle Hydrolyse in Cycloastragalosid umgewandelt. Diese Herstellungsmethoden sind jedoch kostspielig, verursachen leicht Umweltverschmutzung, sind schwer abzutrennen und zu reinigen und eignen sich nicht für die Anwendung und Förderung. Daher haben die Menschen ihre Aufmerksamkeit auf die künstliche Synthese von Cycloatraganol gerichtet.

Wie nutzt man die synthetische Biologie zur Synthese? ---Synthetische Biologie

Unter synthetischer Biologie versteht man die gezielte Gestaltung, Transformation und sogar Schaffung von „künstlichem Leben“ mit unnatürlichen Funktionen unter Anleitung ingenieurwissenschaftlicher Ideen, also der Technik der Biologie. Im Allgemeinen wird es mit biologischen Methoden hergestellt.