فعال کننده تلومراز - سیکلواسترگانول که در حال حاضر کشف شده است چیست؟

در سال 1985، گریدر و همکاران. اولین بار تلومراز را کشف کرد و این آنزیم تازه کشف شده می تواند تکرارهای DNA را به انتهای کروموزوم ها اضافه کند تا طول تلومر را حفظ کند. تلومراز یک مجموعه ریبونوکلئوپروتئینی است که هسته کاتالیزوری آن شامل TERT و TERC است که TERT کلید تنظیم فعالیت تلومراز است. طول تلومر با تقسیم سلولی به کوتاه شدن ادامه می دهد. هنگامی که به یک مقدار بحرانی می رسد، سیگنال های آسیب DNA را القا می کند که منجر به کوتاه شدن چرخه سلولی و مجموعه ای از بیماری های نارسایی بافتی می شود که با تلومرهای کوتاه مشخص می شود.

در سال 2010، شرکت آمریکایی Geron با دانشگاه علم و فناوری هنگ کنگ در یک پروژه تحقیقاتی برای غربالگری فعال کننده های تلومراز همکاری کرد. مشخص شد کهسیکلواسترگانولمی تواند فعالیت تلومراز را فعال کند و باعث گسترش تلومر شود. این کشف به طور فعال توسعه فعال کننده های تلومراز را ترویج کرد. پیشرفت تحقیق و توسعه محصول مرتبط با الکل گون. Cycloastragenol (CAG) در حال حاضر تنها فعال کننده تلومراز گزارش شده در بین محصولات طبیعی است. این می تواند به طور موثر با کوتاه شدن تلومر مبارزه کند و دارای اثرات ضد پیری، ضد آپوپتوز، ضد فیبروز، تنظیم ایمنی، ارتقای تکثیر سلولی و بهبود زخم و غیره است.

سیکلواستراژنول و پیری

تلومرها
تلومرها ساختارهای خاصی در انتهای کروموزوم ها هستند که از کروموزوم ها محافظت می کنند و با همانندسازی کروموزوم و تقسیم سلولی کوتاه می شوند. سلول ها همچنین با کوتاه شدن تلومرها پیر می شوند.

تلومراز
تلومراز می‌تواند تلومرها را سنتز کند تا طول و ساختار تلومرها را تثبیت کند، در نتیجه از کروموزوم‌ها محافظت کرده و پیری سلولی را به تاخیر می‌اندازد.

ضد پیری: یک فعال کننده تلومراز، که با افزایش تلومراز و در نتیجه به تاخیر انداختن کوتاه شدن تلومرها، اثر ضد پیری دارد.

تلومرها کلاهک هایی هستند که در انتهای کروموزوم های سلولی قرار دارند و از آنها در برابر آسیب در طول تقسیم سلولی محافظت می کنند. با ادامه تقسیم سلول ها، تلومرها به کوتاه شدن ادامه می دهند و به نقطه بحرانی می رسند که سلول ها پیر می شوند یا می میرند. تلومراز می تواند طول تلومرها را افزایش دهد و طول عمر سلول ها به طور طبیعی افزایش می یابد.

پیری بخشی اجتناب ناپذیر از زندگی است. با این حال، محققان در حال مطالعه انواع روش های درمانی برای جلوگیری از برخی از اثرات پیری، از جمله مطالعه senolytics هستند. سنولیتیک ها ترکیباتی هستند که سلول های پیر (پیری) را از بین می برند و نشان داده شده است که اثرات پیری را کاهش می دهند. یک مطالعه جدید نشان می دهد که سیکلواسترگانول دارای اثرات ضد پیری است.

این مطالعه از چین که در مجله بین‌المللی علوم مولکولی منتشر شد، بر سلول‌های انسان و موش‌های پیری با پیری ناشی از تشعشع متمرکز شد. سیکلواستراژنول سلول های پیر را بدون تأثیر بر سلول های غیر پیر می کند. درمان سیکلوآستراژنول همچنین پروتئین های موجود در سلول های پیر را که برای رشد و بقای سلول مورد نیاز است، کاهش می دهد. علاوه بر این، حرکات سلولی مرتبط با سلول‌ها و فرآیندهای التهابی مرتبط با افزایش سن را مهار می‌کند. موش‌های مسن تحت درمان با سیکلواسترگانول سلول‌های پیر کمتری داشتند و اختلال عملکرد جسمانی مرتبط با افزایش سن را بهبود می‌دادند.

سیکلواستراژنول سلول های پیر را کاهش می دهد

پیری یکی از مشخصه‌های شناخته شده پیری است، اما محققان دریافته‌اند که از بین بردن سلول‌های پیر و مولکول‌های سیگنال‌دهنده پیش‌التهابی آن‌ها می‌تواند به پیشگیری از بیماری‌های مرتبط با افزایش سن کمک کند و حتی در برخی موارد آنها را معکوس کند. در اینجا، محققان سلول‌های انسانی را با سیکلواسترگانول درمان کردند و دریافتند که سلول‌های پیر را بدون تأثیر بر سلول‌های غیرپیری از بین می‌برد. علاوه بر این، نشانگرهای سلولی سلول های پیر به طور قابل توجهی پس از درمان سیکلواسترگانول کاهش یافت.

تحقیقات قبلی نشان داده است که مسیر PI3K/AKT/mTOR - یک مسیر سیگنال دهی درگیر در رشد و بقای سلولی - در فرآیندهای التهابی آغاز شده توسط سلول های پیر نقش دارد و به ارتقای پیری در سلول های اطراف کمک می کند. محققان دریافتند که سیکلواستراژنول به کاهش پروتئین‌ها در این مسیر کمک می‌کند و نشان می‌دهد که این ترکیب ممکن است با مسدود کردن مسیر PI3K/AKT/mTOR برای کمک به جلوگیری از پیری عمل کند. علاوه بر این، نشان داده شده است که سیکلواستراژنول توانایی سلول‌های پیر را برای افزایش پیری از طریق آزادسازی مولکول‌های التهابی، فاکتورهای رشد و تعدیل‌کننده‌های ایمنی کاهش می‌دهد، که مطابق با پیشنهاداتی است که کاهش سیگنال‌دهی PI3K، AKT و mTOR می‌تواند اثرات تقویت‌کننده پیری را در سلول‌های اطراف کاهش دهد. .

سیکلواستراژنول متعلق به ساپونین های تری ترپن است و عمدتاً از هیدرولیز astragaloside IV به دست می آید. وزن مولکولی نسبتا کوچک و چربی دوستی قوی دارد که برای نفوذ بیوفیلم و جذب گوارشی برای دستیابی به فراهمی زیستی بهتر مفید است. اثربخشی سیکلواسترگالینول
1. درمان آسیب مغزی
2. بهبود فیبروز کبد
3. درمان پوکی استخوان
4. اثر ضد پیری
5. پیری سلول را به تاخیر می اندازد

چرا سنتز سیکلواسترگانول ضروری است؟

① Cycloastraganol دارای اثرات دارویی مختلفی مانند مهار آپوپتوز سلول های مغزی و التهاب عصبی در طول ایسکمی مغزی و حفظ سد خونی مغزی است.
② سیکلواستراژنول تنها ترکیب ترپنوئیدی مولکولی کوچک با فعالیت تلومراز است که تاکنون کشف شده است و می تواند بیماری های عصبی را درمان کند.
③ دارای اثرات مهار فیبروز میوکارد و افزایش ایمنی ضد تومور است. این یک مولکول محبوب در تحقیق و توسعه داروهای ضد پیری است.

مشکلات موجود

محتوای سیکلواسترگانول در Astragalus membranaceus بسیار کم است و به سختی می توان مستقیماً آن را به دست آورد. استراتژی تولید سیکلواسترگانول موجود بر استخراج طب سنتی چینی متکی است که عمدتاً با تبدیل آستراگالوساید IV در غشای گون به دست می‌آید. یعنی استراگالوزید IV از طریق کاشت گون و فناوری کشت بافت به دست می‌آید و سپس گون با استفاده از اسیدولیز، تجزیه اسمیت، آنزیم و هیدرولیز میکروبی به سیکلوآستراگالوزید تبدیل می‌شود. با این حال، این روش‌های آماده‌سازی پرهزینه هستند، به راحتی باعث آلودگی محیطی می‌شوند، جداسازی و خالص‌سازی آن‌ها دشوار است و برای کاربرد و تبلیغ مناسب نیستند. بنابراین، مردم توجه خود را به سنتز مصنوعی سیکلواسترگانول معطوف کرده اند.

چگونه از زیست شناسی مصنوعی برای سنتز استفاده کنیم؟ ---زیست شناسی مصنوعی

زیست شناسی مصنوعی به طراحی هدفمند، دگرگونی و حتی ایجاد «حیات مصنوعی» با کارکردهای غیرطبیعی تحت هدایت ایده های مهندسی، یعنی مهندسی زیست شناسی اشاره دارد. به طور کلی، با استفاده از روش های بیولوژیکی تولید می شود.