Vilken är den för närvarande upptäckta telomerasaktivatorn cykloastraganol?

År 1985 upptäckte Greider et al. först telomeras, och detta nyupptäckta enzym kan lägga till DNA-upprepningar till ändarna av kromosomer för att bibehålla telomerlängden. Telomeras är ett ribonukleoproteinkomplex vars katalytiska kärna inkluderar TERT och TERC, där TERT är nyckeln till att reglera telomerasaktiviteten. Telomerlängden fortsätter att förkortas när celler delar sig. När den når ett kritiskt värde inducerar den DNA-skadesignaler, vilket leder till en förkortad cellcykel och en serie vävnadssviktssjukdomar som kännetecknas av korta telomerer.

År 2010 samarbetade det amerikanska företaget Geron med Hong Kong University of Science and Technology i ett forskningsprojekt för att screena telomerasaktivatorer. Det visade sig attcykloastraganolkan aktivera telomerasaktivitet och inducera telomerförlängning. Denna upptäckt främjade aktivt utvecklingen av telomerasaktivatorer. Forskningsframsteg och relaterad produktutveckling av astragalusalkohol. Cykloastragenol (CAG) är för närvarande den enda rapporterade telomerasaktivatorn bland naturprodukter. Den kan effektivt bekämpa telomerförkortning och har anti-aging, anti-apoptos, antifibros, immunreglering, främjande av cellproliferation och sårläkning, etc. Farmakologiska effekter, och har därmed potentiella terapeutiska effekter på sjukdomar relaterade till telomerdysfunktion.

Cykloastragenol och åldrande

telomerer
Telomerer är speciella strukturer i ändarna av kromosomer som skyddar kromosomer och förkortas genom kromosomreplikation och celldelning. Celler åldras också när telomerer förkortas.

telomeras
Telomeras kan syntetisera telomerer för att stabilisera telomerernas längd och struktur, och därigenom skydda kromosomer och fördröja cellulärt åldrande.

Anti-aging: En telomerasaktivator som har en anti-aging-effekt genom att öka telomeras och därigenom fördröja förkortningen av telomerer.

Telomerer är kapslar som sitter i ändarna av cellkromosomer och som skyddar dem från skador under celldelning. Allt eftersom cellerna fortsätter att dela sig fortsätter telomererna att förkortas och når en kritisk punkt där cellerna åldras eller dör. Telomeras kan förlänga telomerernas längd, och cellernas livslängd kommer naturligtvis att öka i enlighet därmed.

Åldrande är en oundviklig del av livet; forskare studerar dock en mängd olika behandlingar för att försöka undvika några av åldrandets effekter, inklusive studier av senolytika. Senolytika är föreningar som eliminerar senescenta (åldrande) celler och har visat sig minska effekterna av åldrande. En ny studie tyder på att cykloastraganol har anti-aging effekter.

Studien, från Kina och publicerad i International Journal of Molecular Sciences, fokuserade på åldrande mänskliga celler och möss med strålningsinducerad åldrande. Cykloastragenol minskar åldrande celler utan att påverka icke-åldrande celler. Cykloastragenolbehandling minskar också proteiner i åldrande celler som behövs för celltillväxt och överlevnad. Dessutom hämmar det cellrörelser i samband med åldersrelaterade inflammatoriska celler och processer. Åldrade möss som behandlades med cykloastraganol visade sig ha färre åldrande celler och förbättrad åldersrelaterad fysisk dysfunktion.

Cykloastragenol minskar åldrande celler

Åldrande är ett känt kännetecken för åldrande, men forskare har funnit att eliminering av åldrande celler och deras proinflammatoriska signalmolekyler kan bidra till att förebygga åldersrelaterade sjukdomar och till och med reversera dem i vissa fall. Här behandlade forskare mänskliga celler med cykloastraganol och fann att det effektivt eliminerade åldrande celler utan att påverka icke-åldrande celler. Dessutom minskade cellulära markörer för åldrande celler signifikant efter cykloastraganolbehandling.

Tidigare forskning har visat att PI3K/AKT/mTOR-signalvägen – en signalväg som är involverad i celltillväxt och överlevnad – är involverad i inflammatoriska processer som initieras av åldrande celler, vilket bidrar till att främja åldrande i omgivande celler. Forskarna fann att cykloastragenol bidrog till att minska proteiner i denna signalväg, vilket tyder på att föreningen kan fungera genom att blockera PI3K/AKT/mTOR-signalvägen för att förhindra åldrande. Dessutom har cykloastragenol visat sig minska åldrande cellers förmåga att främja åldrande genom frisättning av inflammatoriska molekyler, tillväxtfaktorer och immunmodulatorer, vilket överensstämmer med förslag om att minskning av PI3K-, AKT- och mTOR-signalering kan minska åldrandefrämjande effekter bland omgivande celler.

Cykloastragenol tillhör triterpensaponinerna och utvinns huvudsakligen från hydrolys av astragalosid IV. Den har en relativt låg molekylvikt och stark lipofilicitet, vilket är fördelaktigt för biofilmpenetration och gastrointestinal absorption för att uppnå bättre biotillgänglighet. Effekten av cykloastragalinol
1. Behandling av hjärnskador
2. Förbättra leverfibros
3. Behandling av osteoporos
4. Anti-aging effekt
5. Fördröj cellåldring

Varför är det nödvändigt att syntetisera cykloastraganol?

① Cykloastraganol har olika farmakologiska effekter såsom att hämma hjärncellsapoptos och neuroinflammation under cerebral ischemi och upprätthålla blod-hjärnbarriären.
② Cykloastragenol är den enda småmolekylära terpenoidföreningen med telomerasaktivitet som hittills upptäckts och kan behandla neurodegenerativa sjukdomar.
③ Det har effekterna att hämma myokardfibros och förbättra antitumörimmuniteten. Det är en populär molekyl inom forskning och utveckling av anti-aging läkemedel.

Befintliga problem

Halten av cykloastraganol i Astragalus membranaceus är mycket låg och det är svårt att få ut det direkt. Den befintliga strategin för produktion av cykloastraganol bygger på traditionell kinesisk medicinextraktion, som huvudsakligen erhålls genom att omvandla astragalosid IV i Astragalus membranaceus. Det vill säga, astragalosid IV erhålls genom astragalusplantering och vävnadsodlingsteknik, och sedan omvandlas astragalosid IV till cykloastragalosid med hjälp av acidolys, Smith-nedbrytning, enzym- och mikrobiell hydrolys. Dessa framställningsmetoder är dock kostsamma, orsakar lätt miljöföroreningar, är svåra att separera och rena, och är inte gynnsamma för tillämpning och marknadsföring. Därför har människor vänt sin uppmärksamhet mot den artificiella syntesen av cykloastraganol.

Hur använder man syntetisk biologi för att syntetisera? ---Syntetisk biologi

Syntetisk biologi hänvisar till riktad design, transformation och till och med skapandet av "artificiellt liv" med onaturliga funktioner under ledning av ingenjörskonst, det vill säga biologins ingenjörskonst. Generellt sett produceras det med hjälp av biologiska metoder.