Wie man die NAD+-Homöostase aufrechterhält, um die Mitochondrien- und Herzfunktion zu regulieren
1. Einleitung
Mitochondrien sind das Zentrum des Energiestoffwechsels in Kardiomyozyten, die notwendig sind, um die normale Herzkontraktilität und Herzfunktion aufrechtzuerhalten. Typischerweise geht die Entwicklung einer Herz-Kreislauf-Erkrankung meist mit einer mitochondrialen Dysfunktion einher. Eine gestörte Autophagie ist dafür bekannt, mitochondriale Dysfunktion und Herzinsuffizienz zu verursachen, teilweise aufgrund veränderter Mitophagie und Proteinqualitätskontrolle. Bemerkenswert ist die externe Versorgung vonNikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD+)Vorläufer können Autophagie und mitochondriale Qualitätskontrolle verbessern, um die metabolische Gesundheit zu erhalten und so die mitochondriale und kardiale Funktion zu regulieren.2. NAD+-Stoffwechsel in mitochondrialer und kardialer Funktion
Kardiomyozyten akkumulieren NAD+ hauptsächlich in ihren Mitochondrien, wo der Großteil der zellulären Oxidations- und Reduktionsreaktionen stattfindet. NAD+ ist jedoch auch im Zytosol und im Zellkern vorhanden, in denen NAD+-abgeleitete Metaboliten und NAD+-abhängige Enzyme zu verschiedenen zellulären Funktionen beitragen.3. Mitochondriale und kardiale Funktionsstörungen, ausgelöst durch NAD+-Mangel
Mitochondriale und kardiale Dysfunktionen, ausgelöst durch NAD+-Mangel, werden in cAtg3-KO-Mausherzen nach der Verabreichung von β-Nikotinamidmononukleotid (NMN) gelindert, wie die Wiederherstellung von Citratsynthase (CS)-Aktivität, partielle Normalisierung des ATP-Levels und der NPPB-mRNA-Expression in cAtg3-KO-Mäusen sowie eine Hochregulierung des ADP-Spiegels in WT-Mausherzen. Außerdem kann die NNMT-Hemmung mitochondriale und kardiale Funktionsstörungen bei cAtg3-KO-Mäusen durch die Wiederherstellung des NAD+-Spiegels wiederherstellen.
4. Die Auswirkungen des autophagischen Flusses auf die Herz- und Mitochondrienfunktion
Autophagie ist ein intrazellulärer Abbauweg, der subzelluläre Komponenten recycelt und eine entscheidende Rolle bei der Modulation der metabolischen Homöostase spielt. Autophagischer Fluss, ein zentraler homöostatischer Mechanismus, der für Kardiomyozyten giftige Materialien abbaut, kann die SQSTM1-NF-κB-NNMT-Signaltransduktion vermitteln, um das zelluläre NAD+-Niveau zu kontrollieren und so das Signal aufrechtzuerhaltenmitochondriale undHerz- Funktion.5. Fazit
Autophagischer Fluss könnte eine mögliche Möglichkeit sein, den zellulären NAD-Spiegel aufrechtzuerhalten, um die mitochondriale und kardiale Fiuntion zu regulieren..
Referenz
[1] Abdellatif M, Sedej S, Kroemer G. NAD+ Stoffwechsel bei Herzgesundheit, Alterung und Krankheit. Durchblutung. 2021; 144(22):1795-1817. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.121.056589
[2] Zhang Q, Li Z, Li Q, et al. Die Kontrolle der NAD+-Homöostase durch autophage Flux moduliert die mitochondriale und kardiale Funktion. EMBO J. Online veröffentlicht am 11. Januar 2024. doi:10.1038/s44318-023-00009-w
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