top of page

ความสัมพันธ์ระหว่าง NAD+ และนาฬิกาชีวภาพ (Circadian Rhythm)


ความสัมพันธ์ระหว่าง NAD+ และนาฬิกาชีวภาพ (Circadian Rhythm)
ความสัมพันธ์ระหว่าง NAD+ และนาฬิกาชีวภาพ (Circadian Rhythm)

การสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี ต้องรักษาตารางการนอนหลับให้สม่ำเสมอ รูปแบบการนอนหลับที่ควบคุมไม่ได้ ส่งผลให้อายุและโรคต่างๆ แย่ลง นอกจากนี้ ความไม่สมดุลของยีนและโมเลกุลที่เกี่ยวข้องกับวงจรการนอนหลับ-ตื่น หรือ นาฬิกาชีวภาพ (Circadian rhythm หรือ Sleep-Wake cycle) มีส่วนทำให้เกิดโรคต่างๆ ตามมา



ภาพจาก Nakahata & Bessho (2016)
ภาพจาก Nakahata & Bessho (2016)

จากการศึกษาในหนู โรคที่เกี่ยวข้องกับความไม่สมดุลของยีนและโมเลกุลของวงจรการนอนหลับรวมถึงโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่น มะเร็ง เบาหวาน และความดันโลหิตสูง (Hypertension) (Nakahata & Bessho, 2016) การแก่ชราที่เร่งเพิ่มขึ้นและอายุขัยที่สั้นลงนั้น สัมพันธ์กับความไม่สมดุลเหล่านี้ด้วย (Nakahata & Bessho, 2016)





หนูที่ไม่มียีนของวงจรการนอนหลับและตื่น (หนู Bmal1 knockout) จะเกิดโรคต่างๆ เช่น มวลกล้ามเนื้อน้อย (Sarcopenia), ต้อกระจก, ไขมันใต้ผิวหนังลดลง, การหดตัวของอวัยวะ, ภาวะไขมันในเลือดผิดปกติ, ภาวะลิ่มเลือดอุดตันในหลอดเลือดแดงและหลอดเลือดดำ และภาวะอินซูลินในเลือดต่ำ และมีอายุขัยสั้นลงอย่างมาก (Kondratrov และคณะ , 2007; Nakahata & Bessho, 2016; Shimba และคณะ 2011)


นอกจากนี้ หนูที่ไม่มียีนอื่นของวงจรการนอนหลับและตื่น (หนู clock knockout) แสดงโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ เช่น ภาวะไขมันในเลือดสูง ไขมันในเลือดสูง น้ำตาลในเลือดสูง และภาวะอินซูลินในเลือดต่ำ โดยมีช่วงอายุขัยเฉลี่ยสั้นลง (Marcheva et al., 2010; Nakahata & Bessho, 2016; ตูเร็ก และคณะ 2005) การศึกษาในมนุษย์ยังเชื่อมโยงความผิดปกติของระบบเผาผลาญ เช่น โรคอ้วน ภาวะดื้อต่ออินซูลิน โรคหัวใจ (โรคหัวใจและหลอดเลือด) และมะเร็ง กับความผิดปกติของวงจรการนอนหลับ (Nakahata & Bessho, 2016)


ดังนั้นโรคต่างๆ จึงเชื่อมโยงกับความไม่สมดุลของโมเลกุลของ วงจรการนอนหลับ-ตื่น (Circadian Rhythm)



ภาพจาก Nakahata & Bessho (2016)
ภาพจาก Nakahata & Bessho (2016)

ระดับของ NAD+ (nicotinamide adenine dinucleotide) จะผันผวนระหว่างวงจรการนอนหลับ-ตื่น นักวิจัยคาดการณ์ว่า ความผันผวนของ NAD+ ในระหว่างวงจรการหลับ-ตื่น จะลดลงหรือหายไปในสัตว์และมนุษย์สูงอายุ (Nakahata & Bessho, 2016)


หลักฐานที่แสดงถึง ความการคาดเดานี้มาจากข้อมูลที่แสดงว่า หนูที่ไม่มียีนที่เกี่ยวข้องกับวงจรการนอนหลับและตื่น (circadian rhythm knockout mice) มี NAD+ ในเซลล์น้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับหนูปกติ (wildtype mice) (Nakahata et al, 2009; Nakahata & Bessho, 2016; Ramsey และคณะ 2009)


การวิจัยอื่นๆ แสดงให้เห็นว่า หนูสูงวัย จะมีระดับ NAD+ ในเซลล์ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับหนูหนุ่ม ซึ่งแสดงให้เห็นว่า การแกว่งของระดับ NAD+ ในระหว่างรอบการนอนหลับ-ตื่น อาจจะมีระดับสูงสุด (peak) ลดต่ำลง (แอมพลิจูด) ในสัตว์ที่มีอายุ (Nakahata และ Bessho, 2016)


การให้ NAD+ บูสเตอร์ เช่น NMN ได้แสดงให้เห็นว่า สามารถปรับปรุงโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุและอายุขัยได้ ดังนั้น นักวิจัยต้องการทราบว่า NMN จะช่วยปรับปรุงการแกว่งของระดับ NAD+ ในระหว่างวงจรการนอนหลับ-ตื่น เพื่อช่วยการแสดงออกของยีนและระดับโมเลกุลของวงจรการนอนหลับ-ตื่นหรือไม่





หากเป็นเช่นนั้น การค้นพบนี้จะแสดงหลักฐานว่า ระดับ NAD+ ในวงจรการนอนหลับ-ตื่นมีความสำคัญทางสรีรวิทยา (Nakahata & Bessho, 2016) ซึ่งหมายความว่า การปรับปรุงระดับ NAD+ ในช่วงสูงวัยอาจมีบทบาทในการรักษารูปแบบการนอนหลับที่ดีต่อสุขภาพได้ ดังที่กล่าวไปแล้ว ความไม่สมดุลของยีนและโมเลกุลของวงจรการนอนหลับและตื่นมีความเชื่อมโยงกับโรคต่างๆ ดังนั้นความเป็นไปได้ยังคงอยู่ที่การปรับปรุงระดับ NAD+ ในช่วงสูงวัย ที่อาจจะช่วยให้สุขภาพระดับโมเลกุลของวงจรการนอนหลับและตื่นดีขึ้น


หลักฐานหลายอย่างที่แสดงให้เห็นถึงความเชื่อมโยงระหว่างสมดุลระดับโมเลกุลของวงจรการนอนหลับ-ตื่น กับโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ ระดับ NAD+ มีความสัมพันธ์ที่ดีกับวงจรการนอนหลับ-ตื่นและโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ


ไม่มีหลักฐานโดยตรงที่แสดงให้เห็นว่า NAD+ ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางระหว่างวงจรการนอนหลับ-ตื่น กับโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ หัวข้อนี้ยังคงอยู่สำหรับนักวิจัยในการสำรวจ การค้นหาความเชื่อมโยงเหล่านี้จะช่วยให้เข้าใจความชราและการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับอายุ





Story Source


Nakahata Y & Bessho Y (2016).  “The Circadian NAD+ Metabolism: Impact on Chromatin Remodeling and Aging.”  Biomed Res Int.  3208429.


Journal Reference


1. Kondratov RV, Kondratova AA, Gorbacheva VY, Vykhovanets OV, and Antoch MP (2006).  “Early aging and age-related pathologies in mice deficient in BMAL1, the core component of the circadian clock.”  Genes and Development.  20(14): 1868-1873.


2.  Marcheva B, Ramsey KM, Buhr ED, et al. (2010).  “Disruption of the clock components CLOCK and BMAL1 leads to hypoinsulinaemia and diabetes.”  Nature.  466(7306): 627-631.


3.  Nakahata Y & Bessho Y (2016).  “The Circadian NAD+ Metabolism: Impact on Chromatin Remodeling and Aging.”  Biomed Res Int.  3208429.


4.  Nakahata Y, Sahar S, Astarita G, Kaluzova M and Sassone-Corsi P (2009).  “Circadian control of the NAD+ salvage pathway by CLOCK-SIRT1.”  Science.  324(5927): 654-657.


5.  Ramsey KM, Yoshino J, Brace CS, et al. (2009).  “Circadian clock feedback cycle through NAMPT-mediated NAD+ biosynthesis.  Science.  324(5927): 651-654.


6.  Shimba S, Ogawa T, Hitosugi S, et al. (2011).  “Deficient of a clock gene, brain and muscle arnt-like protein-1 (BMAL1), induces dyslipidemia and ectopic fat formation.  PLoS ONE.  6(9) doi: 10.1371.


7.  Turek FW, Joshu C, Kohsaka A et al. (2005).  “Obesity and metabolic syndrome in circadian clock mutant mice.”  Science.  308(5724): 1043-1045.



Komentarze


สินค้าขายดี

bottom of page