ما هو منشط التيلوميراز المكتشف حاليا- سيكلوسترجانول؟

في عام 1985، جريدر وآخرون. تم اكتشاف التيلوميراز لأول مرة، ويمكن لهذا الإنزيم المكتشف حديثًا إضافة تكرارات الحمض النووي إلى نهايات الكروموسومات للحفاظ على طول التيلومير. التيلوميراز هو مركب من البروتين النووي الريبي يشتمل جوهره التحفيزي على TERT وTERC، والذي يعتبر TERT هو المفتاح لتنظيم نشاط التيلوميراز. يستمر طول التيلومير في التقصير مع انقسام الخلايا. وعندما يصل إلى قيمة حرجة، فإنه يحفز إشارات تلف الحمض النووي، مما يؤدي إلى دورة خلية قصيرة وسلسلة من أمراض فشل الأنسجة التي تتميز بقصر التيلوميرات.

وفي عام 2010، تعاونت شركة Geron الأمريكية مع جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا في مشروع بحثي لفحص منشطات التيلوميراز. وقد وجد ذلكسيكلوستراجانوليمكنه تنشيط نشاط التيلوميراز والحث على تمديد التيلومير. وقد عزز هذا الاكتشاف بشكل فعال تطوير منشطات التيلوميراز. تقدم البحث وتطوير المنتجات ذات الصلة بالكحول القتاد. يعد Cycloastragenol (CAG) حاليًا منشط التيلوميراز الوحيد المُبلغ عنه بين المنتجات الطبيعية. يمكنه مكافحة تقصير التيلومير بشكل فعال وله خصائص مضادة للشيخوخة، ومضادة لموت الخلايا المبرمج، ومضادة للتليف، وتنظيم المناعة، وتعزيز تكاثر الخلايا وتضميد الجراح، وما إلى ذلك. التأثيرات الدوائية، وبالتالي يكون لها تأثيرات علاجية محتملة على الأمراض المرتبطة بخلل التيلومير.

سيكلواستراجينول والشيخوخة

التيلوميرات
التيلوميرات هي هياكل خاصة في نهايات الكروموسومات تحمي الكروموسومات وتقصر مع تضاعف الكروموسوم وانقسام الخلايا. تتقدم الخلايا أيضًا في العمر مع تقصير التيلوميرات.

التيلوميراز
يستطيع التيلوميراز تصنيع التيلوميرات لتثبيت طول وبنية التيلوميرات، وبالتالي حماية الكروموسومات وتأخير شيخوخة الخلايا.

مكافحة الشيخوخة: منشط التيلوميراز، الذي يلعب تأثيرًا مضادًا للشيخوخة عن طريق زيادة التيلوميراز وبالتالي تأخير تقصير التيلوميرات.

التيلوميرات هي أغطية تقع في نهايات كروموسومات الخلية والتي تحميها من التلف أثناء انقسام الخلايا. مع استمرار الخلايا في الانقسام، تستمر التيلوميرات في التقصير، وتصل إلى نقطة حرجة حيث تتقدم الخلايا في السن أو تموت. يمكن للتيلوميراز أن يطيل طول التيلوميرات، وسيزداد عمر الخلايا بشكل طبيعي وفقًا لذلك.

الشيخوخة جزء لا مفر منه من الحياة؛ ومع ذلك، يدرس الباحثون مجموعة متنوعة من العلاجات لمحاولة تجنب بعض آثار الشيخوخة، بما في ذلك دراسة مستحضرات الشيخوخة. Senolytics عبارة عن مركبات تقضي على الخلايا الهرمة (الشيخوخة) وقد ثبت أنها تقلل من آثار الشيخوخة. تشير دراسة جديدة إلى أن السيكلوستراجانول له تأثيرات مضادة للشيخوخة.

وركزت الدراسة، التي أجريت في الصين ونشرت في المجلة الدولية للعلوم الجزيئية، على الخلايا البشرية الهرمة والفئران التي تعاني من الشيخوخة الناجمة عن الإشعاع. يقلل السيكلواستراجينول من الخلايا الهرمة دون التأثير على الخلايا غير الهرمة. يقلل علاج السيكلواستراجينول أيضًا من البروتينات الموجودة في الخلايا الهرمة اللازمة لنمو الخلايا وبقائها. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يمنع حركات الخلايا المرتبطة بالخلايا والعمليات الالتهابية المرتبطة بالعمر. تم العثور على الفئران المسنة التي عولجت بالسيكلوسترجانول لديها عدد أقل من الخلايا الهرمة وتحسن الخلل الجسدي المرتبط بالعمر.

يقلل السيكلواستراجينول من الخلايا الهرمة

الشيخوخة هي سمة مميزة معروفة للشيخوخة، لكن الباحثين وجدوا أن القضاء على الخلايا الهرمة وجزيئات الإشارة المؤيدة للالتهابات يمكن أن يساعد في الوقاية من الأمراض المرتبطة بالعمر وحتى عكسها في بعض الحالات. هنا، عالج الباحثون الخلايا البشرية باستخدام سيكلواسترجانول ووجدوا أنه يقضي بشكل فعال على الخلايا الهرمة دون التأثير على الخلايا غير الهرمة. بالإضافة إلى ذلك، تم تقليل العلامات الخلوية للخلايا الهرمة بشكل ملحوظ بعد علاج سيكلواسترجانول.

أظهرت الأبحاث السابقة أن مسار PI3K/AKT/mTOR - وهو مسار إشارات يشارك في نمو الخلايا وبقائها - يشارك في العمليات الالتهابية التي تبدأها الخلايا الهرمة، مما يساعد على تعزيز الشيخوخة في الخلايا المحيطة. ووجد الباحثون أن سيكلواستراجينول ساعد في تقليل البروتينات في هذا المسار، مما يشير إلى أن المركب قد يعمل عن طريق منع مسار PI3K/AKT/mTOR للمساعدة في منع الشيخوخة. علاوة على ذلك، فقد ثبت أن السيكلواستراجينول يقلل من قدرة الخلايا الهرمة على تعزيز الشيخوخة من خلال إطلاق جزيئات الالتهابات وعوامل النمو ومعدلات المناعة، بما يتوافق مع الاقتراحات القائلة بأن تقليل إشارات PI3K وAKT وmTOR يمكن أن يقلل من التأثيرات المعززة للشيخوخة بين الخلايا المحيطة. .

ينتمي سيكلواستراجينول إلى سابونين ترايتيربين ويتم الحصول عليه بشكل رئيسي من التحلل المائي لأستراجالوسايد الرابع. له وزن جزيئي صغير نسبيًا ومحبة قوية للدهون، وهو مفيد لاختراق الأغشية الحيوية وامتصاص الجهاز الهضمي لتحقيق توافر حيوي أفضل. فعالية سيكلوستراجالينول
1. علاج تلف الدماغ
2. تحسين تليف الكبد
3. علاج هشاشة العظام
4. تأثير مضاد للشيخوخة
5. تأخير شيخوخة الخلايا

لماذا من الضروري تصنيع سيكلوستراجانول؟

① يحتوي Cycloastraganol على تأثيرات دوائية مختلفة مثل تثبيط موت الخلايا المبرمج في الدماغ والتهاب الأعصاب أثناء نقص تروية الدماغ والحفاظ على حاجز الدم في الدماغ.
② Cycloastragenol هو مركب terpenoid الجزيء الصغير الوحيد الذي تم اكتشاف نشاط التيلوميراز فيه حتى الآن ويمكنه علاج الأمراض التنكسية العصبية.
③ له آثار تثبيط تليف عضلة القلب وتعزيز المناعة المضادة للورم. وهو جزيء شائع في بحث وتطوير الأدوية المضادة للشيخوخة.

المشاكل القائمة

محتوى cycloastraganol في Astragalus membranaceus منخفض جدًا ومن الصعب الحصول عليه مباشرة. تعتمد استراتيجية إنتاج سيكلواسترغانول الحالية على استخلاص الطب الصيني التقليدي، والذي يتم الحصول عليه بشكل أساسي عن طريق تحويل استراغالوسايد الرابع في غشاء استراغالوس. أي أنه يتم الحصول على استراغالوسايد الرابع من خلال زراعة استراغالوسيد وتكنولوجيا زراعة الأنسجة، ومن ثم يتم تحويل استراغالوسايد الرابع إلى سيكلواسترغالوسايد باستخدام التحلل الحمضي، وتحلل سميث، والإنزيم والتحلل المائي الميكروبي. ومع ذلك، فإن طرق التحضير هذه مكلفة، وسهلة التسبب في التلوث البيئي، ويصعب فصلها وتنقيتها، ولا تساعد على التطبيق والترويج. لذلك، حول الناس انتباههم إلى التوليف الاصطناعي للسيكلوستراغانول.

كيفية استخدام البيولوجيا التركيبية للتوليف؟ --- البيولوجيا الاصطناعية

يشير علم الأحياء التركيبي إلى التصميم المستهدف والتحويل وحتى إنشاء "حياة اصطناعية" بوظائف غير طبيعية بتوجيه من الأفكار الهندسية، أي هندسة علم الأحياء. وبشكل عام، يتم إنتاجه باستخدام الطرق البيولوجية.