노화 과정 및 연령 관련 신경퇴행성 질환에 대한 외인성 케톤 생성 보충제의 유익한 효과 3부
Mar 14, 2024
2.4. 미토콘드리아 기능 장애
미토콘드리아 기능 장애는 호흡 사슬 결함, ATP 합성 및 수준 감소, ROS 생성 증가 등 미토콘드리아 활동 감소와 관련이 있습니다.
점점 더 많은 연구 결과에 따르면 미토콘드리아 활동이 감소하면 사람들의 기억력이 손상될 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 미토콘드리아는 세포 내의 중요한 구성 요소입니다. 그들은 에너지를 세포가 필요로 하는 화학 물질로 변환하여 세포의 생존과 기능을 지원하는 역할을 합니다. 미토콘드리아는 에너지 전환의 중심일 뿐만 아니라 세포막, 소포체 및 기타 세포 구조와 밀접하게 연결되어 있습니다. 이는 세포 대사 조절, 세포 항상성 유지, 산화 스트레스 손상으로부터 세포 보호에 중요한 역할을 합니다.
연구에 따르면 미토콘드리아 기능 장애는 기억력 저하와 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 예를 들어, 알츠하이머 환자의 뇌세포에 있는 미토콘드리아의 수와 기능이 현저히 감소하고, 미토콘드리아 DNA 손상이나 돌연변이로 인해 치매가 발생하고 진행되기도 합니다. 또한 일부 연구에서는 미토콘드리아 항산화 능력 약화, 에너지 대사 저하, 칼슘 이온 대사 장애도 기억력 감퇴와 관련이 있다는 사실도 밝혀냈습니다.
그러나 우리는 긍정적인 측면도 보아야 합니다. 미토콘드리아 기능과 건강을 증진함으로써 기억력을 향상시키고 다양한 노화 관련 질병을 예방할 수 있습니다. 건강한 미토콘드리아를 유지하는 데 도움이 되는 몇 가지 간단한 방법은 다음과 같습니다.
1. 균형잡힌 식사를 하세요. 비타민, 미네랄, 단백질, 탄수화물, 지방을 포함한 적절한 양의 영양소를 식단에서 섭취해야 합니다. 비타민 B, 비타민 C, 비타민 E, 셀레늄, 아연 등이 풍부한 항산화제 섭취에 특히 주의하세요.
2. 계속 운동하세요. 적당한 운동은 심혈관 및 호흡기 시스템의 건강을 촉진하고 미토콘드리아의 대사 효율성과 작동 능력을 향상시킬 수 있습니다.
3. 과도한 음주, 흡연, 과식 등 건강을 해칠 수 있는 나쁜 습관을 피하세요.
4. 숙면을 취하세요. 수면은 미토콘드리아 기능의 회복과 유지에 중요한 역할을 합니다. 밤에는 7-8시간의 수면을 보장하고 규칙적인 생체시계 리듬을 유지하며 밤늦게까지 깨어있지 않도록 노력하는 것이 좋습니다.
즉, 우리는 미토콘드리아의 건강과 기능에 관심을 갖고, 건강한 생활습관과 균형잡힌 식습관을 유지함으로써 미토콘드리아의 정상적인 작동과 신진대사를 촉진함으로써 기억력을 향상시키고 신체 건강을 보호해야 합니다. 기억력 향상이 필요하다고 볼 수 있는데, Cistanche Deserticola는 아세틸콜린 수치와 성장인자 수치를 높이는 등 신경전달물질의 균형도 조절할 수 있기 때문에 기억력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 이 물질은 기억과 학습에 매우 중요합니다. 또한 Cistanche Deserticola는 혈류를 개선하고 산소 전달을 촉진하여 뇌에 충분한 영양분과 에너지를 공급하여 뇌 활력과 지구력을 향상시킬 수 있습니다.
이러한 노화의 특징은 예를 들어 미토콘드리아 생합성 감소, 미토파지 결함 및 mtDNA 돌연변이로 인해 유발될 수 있으며, 이로 인해 수명이 단축되고 노화가 촉진되며 노화 관련 질병의 위험이 발생할 수 있습니다. ].
실제로, 미토콘드리아 기능의 감소 또는 미토콘드리아의 손상은 염증 및 게놈 불안정으로 이어지는 과도한 ROS 형성을 통해 신경퇴행성 질환의 발병 배경이 될 수도 있음이 입증되었습니다. 이러한 과정은 세포 노화, 노화 과정 및 노화 관련 질병의 발병을 향상시킬 수 있습니다 [154].
ROS의 증가된 수준은 보호, 항상성(완화) 과정(예: ROS 의존적, 보호적, 스트레스 반응 경로를 통해 세포 과정을 제한하는 수명에 대해)을 생성할 수 있지만, 노화 진행에 따라 특정 수준 이상으로 증가할 수 있다는 것도 입증되었습니다. , ROScan은 연령 관련 손상을 유발(악화)합니다[155].
자가포식(및 미토파지)은 나이가 들수록 감소하며[156] 손상된 미토콘드리아의 축적을 생성하여 염증을 증가시킬 수 있음이 입증되었습니다(예: NLRP3/NOD 유사 수용체 피린 도메인 3 및 NF-κB의 ROS 수준 유발 활성화 증가를 통해) ), 세포 사멸(예: 과도한 ROS에 의한 카스파제 및 미토콘드리아 투과성 전이/mPT 구멍의 활성화를 통해) 및 DNA 손상(p53과 같은 세포사멸 신호의 증가로 이어지는 ROS에 의한) [153].
더욱이, 미토콘드리아와 자가포식의 결함(따라서 α-시누클레인과 A 펩타이드뿐만 아니라 손상된 미토콘드리아의 집합)이 파킨슨병과 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환의 발달에 역할을 할 수 있다는 것이 입증되었습니다[153,156-158].
따라서 자가포식 및 미토파지를 촉진하여 미토콘드리아 기능 장애, ROS 생성, 독성 단백질 응집, 염증, 세포 사멸 및 세포 노화를 억제할 수 있는 칼로리 제한과 같은 약물 또는 중재는 연령 관련 퇴행을 지연시키고 건강한 수명을 연장하며 신경 퇴행성 질환을 완화할 수 있습니다. [159-161].
실제로, 예를 들어, SIRT1은 자가포식(자가포식 단백질의 활성 강화에 의해)을 통해 손상된 미토콘드리아를 제거하고 [162-164] 증가된 전사 보조인자 PGC를 통해 미토콘드리아 생물 발생(미토콘드리아 생물 발생 증가)에 역할을 한다는 것이 입증되었습니다. }} 활성[87](그림 1), 반면 미토콘드리아 탈아세틸화효소 SIRT3은 칼로리 제한 동안 SOD2(과산화물 제거효소 2)의 항산화 활성을 강화하여 ROS 수준을 제어(감소)시켜 산화 스트레스 저항성을 증가시킵니다[165].
더욱이, 증가된 SIRT3 활성은 mPT 기공 형성을 억제하여 미토콘드리아 기능 장애를 예방할 수 있다는 것도 입증되었습니다[166]. 또한 PGC-1 활성화가 미토콘드리아 생물 발생을 강화하고 미토콘드리아 에너지 대사를 개선하여 수명을 연장하고 신경변성 질환으로부터 보호할 수 있다는 것이 입증되었습니다[167].
PGC-1는 전사 인자 PPAR(핵 수용체의 슈퍼패밀리에 속함)에 결합하여 공동 활성화할 수 있으며 미토콘드리아 생물 발생뿐만 아니라 SOD 및 카탈라아제 활성, 포도당 대사 및 산화적 인산화를 촉진합니다[162,168-170]. NF-κB 및 전염증성 사이토카인[171,172]과 A세대[173,174]의 수준을 감소시킵니다.
실제로 PGC1- 수준이 감소하면 미토콘드리아 호흡이 감소하고 염증 과정이 강화될 수 있습니다[175]. 더욱이, 결합 해제 단백질 1(UCP1)의 과발현을 통한 미토콘드리아 결합 해제도 수명을 증가시킬 수 있습니다[176].
2.5. 세포 간 통신 변경: 염증 과정 증가
노화 과정은 또한 세포 간 연결 및 세포 간 통신의 조절 장애와 관련되어 있으며, 특히 NF-κB 활성화를 통한 무균(병원균 출현 없이 면역 반응 활성화), 만성, 저등급 염증("염증"으로 명명)을 초래합니다. 뿐만 아니라 전염증성 사이토카인(예: IL-1 및 TNF-/종양괴사인자-)의 합성 및 방출이 증가합니다[69,125,177,178].
염증 과정 및 전염증성 사이토카인 수준의 증가는 또한 세포내 다중 단백질 센서 NLRP3 염증복합체의 활성화 증가, 노화 세포 유발 전염증성 사이토카인 및 NF-κB 수준의 방출 및 신호 전달을 통해 노화 과정을 향상(촉발)할 수 있습니다[177,179,180]. 오래된 유기체(예: 자가포식 활성 감소)와 알츠하이머병 및 파킨슨병 환자의 자가포식 실패[181,182]도 입증되었습니다.
노화(예: 나이에 따른 자가포식 감소)는 전사 인자 NF-κB(미토콘드리아 및 A의 응집에 의한 ROS 증가와 유사)가 예를 들어 증가된 NLRP3 발현 및 IL-1 방출은[161,179,183-185], 손상된 미토콘드리아의 자가포식 흡수(ROS 수준의 감소로 이어짐)는 NLRP3 자극을 억제합니다[161]. 따라서 자가포식은 NLRP3 인플라마솜을 억제함으로써 항염증 효과를 생성하여 카스파제에 의한 NLRP3-유발 pro-IL 절단-1을 활성 형태/IL-1로 완화할 수 있다고 제안되었습니다. -1 [186,187] 노화 과정이 지연됩니다 [180].
또한, AMPK 신호 전달의 반응성은 나이가 들수록 감소하며[180,188] NF-κB 신호 전달에 대한 억제 활성을 완화하고[82](그림 1) 자가포식 활동을 손상시켜 산화 스트레스와 염증복합체 활성화를 증가시키며[180] 수명을 단축시킬 수 있습니다[82 ].
mTORC1은 자가포식(예: 변경된 단백질의 미토파지 또는 거대자가포식)을 억제할 수 있기 때문에 mTORC1(예: mTOR 억제로 이어지는 칼로리 제한)을 억제할 수 있는 모든 약물 또는 개입은 염증 억제를 통해 노화 과정을 지연시키고 수명을 향상시킬 수 있습니다. ] (그림 1)에 의해 신경염증뿐만 아니라 신경변성 및 알츠하이머병, 파킨슨병, 근위축성측삭경화증 등 관련 질환을 완화시킬 수 있다[183,189]. 실제로, NF-κB 신호 전달의 억제는 마우스 모델의 수명을 연장하는 연령 관련 특징을 방지할 수 있었습니다[190].
2.6. 세포노화
세포 노화는 노화의 특징(예: 연령 관련 스트레스: 산화 스트레스 및 텔로미어 단축, 대사 및 ER 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애, 단백질 항상성 상실)을 초래하는 세포 내 및 세포 외, 게놈 및 후생유전학적 유해 자극 및 손상에 의해 유발될 수 있습니다. 191~193].
노화의 주요 특징 중 하나는 세포 노화(p53이 활성화되는 텔로미어 마모/DNA 손상 유발 p53-의존 DNA 손상 반응에 의해 조절되는 비가역적 세포 주기 정지)의 강화입니다.
세포가 조직 재생을 감소시키고 세포사멸에 저항하는 노화 세포의 과도한 축적(예: 세포사멸 유도 신호에 대한 저항성을 초래하는 항세포사멸 Bcl-2/B세포 림프종-2 계열 단백질의 상향 조절에 의해)은 유해한 결과를 초래할 수 있습니다. 전염증제(SASP 인자, 예를 들어 IL-1 ,) 및 기타 구성요소(예를 들어 IGF-1) [2,191,194,195]의 분비에 의한 주변 세포의 과정.
예를 들어, 이전 연구에서는 IGF-1의 급성 투여가 세포 증식과 생존을 촉진할 수 있는 반면, IGF-1의 장기간 투여는 SIRT1을 통해 세포 성장 정지 및 노화를 촉진(후자는 노화 과정을 향상시키고 종양 형성을 억제)하는 것으로 나타났습니다. 억제 및 증가된 p53 활성(아세틸화 증가에 의해)[196] 및 자가포식 억제(예: mTOR를 통해)[197](그림 1).
실제로 SIRT1은 DNA 손상뿐만 아니라 p53의 탈아세틸화(억제)를 통해 세포 노화를 억제하여 노화 방지 효과를 나타낼 수 있습니다[198]. 세포 노화와 대조적으로, 세포 정지는 영양이나 성장 인자 수준이 매우 낮을 때(또는 부족할 때) 발생하여 가역적인 세포 주기 정지를 초래합니다. 이 상태에서 세포는 세포 노화의 시작을 방해할 수 있으며[199] 줄기성을 유지하는 역할을 할 수 있습니다[200]. 그러나 세포 균형을 유지하면서 세포의 노화는 양날의 검입니다[2].
예를 들어, 세포 노화는 간 섬유증을 감소시키고[201], 조직 복구를 촉진하고, 생리학적 과정뿐만 아니라 병리생리학적 과정(예: 배아 발생 및 상처 치유)[195]에서도 역할을 하며 암 발생을 예방할 수 있습니다[202]. 세포 노화 과정의 약화 및 노화 세포의 축적은 노화를 유발(또는 강화)할 수 있으며, 결과적으로 알츠하이머병 및 암과 같은 노화 관련 질병이 발생할 수 있습니다[192,195,203-205].
따라서 세포노화에 대한 약물치료는 세심한 주의가 필요하다. 포도당이 결핍된 조건에서 AMPK에 의해 유발된 p53 활성화는 세포 생존(p53-의존 대사 정지)을 강화하지만, 과도한(지속적인) AMPK 활성화는 p53-의존 세포 노화를 강화시킵니다[206,207]. 그러나 SIRT뿐만 아니라 AMPK 활성화도 염증 유발 매개체의 억제 등을 통해 세포 노화를 개선할 수 있습니다[5,81,82](그림 1).
2.7. 단백질 항상성 손실 및 줄기세포 고갈
연령에 따른 단백질 항상성 손상(단백질 항상성 상실)은 노화 및 관련 질병(예: 신경퇴행성 질환)의 원인이 되어 단백질 합성 조절 장애, 분해, 단백질 응집, 분해, 조립, 접힘 및 수송을 초래할 수도 있습니다[208 ].
예를 들어, 푸비퀴틴-프로테아좀 시스템과 자가포식의 활성은 나이가 들수록 감소하는 반면[209], F 단백질 분해효소 네트워크의 활성 증가(예: 강화된 자가포식)는 건강 수명과 수명을 연장했습니다[210]. mTOR 경로의 억제(예: 단백질 합성 감소 및 자가포식 활성화를 통한 칼로리 제한)는 단백질 항상성을 개선하고 수명을 연장할 수 있습니다[211,212](그림 1).
알츠하이머병 모델에서 미토콘드리아 단백질 항상성을 유지하면 수명이 연장되고 A 단백질 응집이 감소하는 것으로 입증되었습니다[213]. 더욱이, 자가포식-리소좀 경로의 활동 감소는 알츠하이머병, 파킨슨병 및 기타 신경퇴행성 질환의 발병에 역할을 할 수 있습니다[77].
실제로, 미토파지(자가포식-리소좀 경로가 손상되거나 기능 장애가 있는 미토콘드리아를 이동시키는)의 활성화는 알츠하이머병 모델에서 벌레의 수명과 역인지 결핍을 증가시킬 수 있었습니다[214,215]. AMPK 활성화는 mTOR의 억제와 eIF2의 인산화(진핵생물 개시 인자 2, 단백질 합성의 약화를 초래함) 및 자가포식의 활성화를 통해 단백질 항상성 유지에 참여할 수 있습니다[79,80](그림 1). 더욱이, 자가포식은 SIRT1에 의한 mTOR의 억제를 통해 강화될 수 있다는 것도 입증되었습니다[216](그림 1).
따라서 AMPK/SIRT1의 활성화와 mTOR(mTORC1, 그러나 mTORC2는 자가포식에 필요하기 때문에 mTORC2는 아님) 활동의 억제가 노화 방지 치료의 유망한 표적이 될 수 있습니다[77]. 실제로 노화 및 연령 관련 질병은 mTORC1을 상향 조절할 수 있습니다. 69].줄기세포 고갈은 세포, 조직, 기관 및 기관의 재생 능력 상실을 통해 노화 및 노화 관련 질병의 출현에 영향을 미칠 수 있습니다.
예를 들어, 나이가 들수록 조혈세포와 장줄기세포의 활성과 수가 감소하여 림프세포 수와 적응면역반응이 감소하고, 빈혈 발생 위험과 골수 세포 수가 증가하며, 장 기능 장애가 발생한다[217,218]. . 더욱이, 신경줄기세포와 같은 다른 줄기세포의 기능이 연령에 따라 감소하는 것도 입증되었습니다[71].
줄기세포 노화는 DNA 손상 및 돌연변이, 세포 노화, 단백질 항상성 결함, 미토콘드리아 기능 장애, 텔로미어 마모 등 여러 요인에 의해 유발될 수 있다고 제안되었습니다[63,71].
따라서 우리는 AMPK/SIRTs 조절 신호 전달 경로의 활성화, mTOR 효과의 억제(예: IIS 경로 억제에 의한) 및 유전자 발현 조절(예: HDAC 억제제에 의한)이 직간접적으로 노화 과정(특징)을 완화할 수 있다는 결론을 내릴 수 있습니다. 방식(예: 텔로미어 마모와 같은 노화 특징 중 하나의 개선은 노화 및 미토콘드리아 기능 장애와 같은 다른 노화 특징을 개선할 수 있음)으로 인해 수명이 연장되고 신경퇴행성 질환의 출현이 지연됩니다.
For more information:1950477648nn@gmail.com
