Nicotinamide mononucleotide (NMN) là một hợp chất được tìm thấy trong cơ thể con người và một số thực phẩm. Tiền chất này đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất NAD+, một coenzyme thiết yếu cho nhiều chức năng tế bào, bao gồm cả quá trình tạo xương và tạo mỡ. Nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng, NMN có thể thúc đẩy quá trình tạo xương và giảm quá trình tạo mỡ bằng cách điều chỉnh các tế bào mô đệm trung mô (MSCs) trong tủy xương già thông qua con đường SIRT1.
NMN tốt cho xương thông qua cơ chế thúc đẩy quá trình tạo xương, giảm quá trình tạo mỡ nhờ điều chỉnh các tế bào mô đệm trung mô thông qua con đường SIRT1 ở tủy xương già.
NMN tốt cho xương thông qua cơ chế thúc đẩy quá trình tạo xương
SIRT1 là một loại protein deacetylase phụ thuộc NAD+ tham gia vào nhiều quá trình trao đổi chất quan trọng của các mô trong cơ thể. SIRT1 đóng vai trò như sau:
Chất cảm biến chuyển hóa tế bào: Chất cảm biến SIRT1 có khả năng tương tác với nhiều loại protein khác nhau và có thể di chuyển giữa nhân và bào tương của tế bào để phản ứng với các kích thích môi trường. Tuy nhiên, hoạt động của SIRT1 bị kiểm soát chặt chẽ bởi một trong những cơ chất quan trọng của nó - NAD+.
Chất điều hòa chính của quá trình chuyển hóa glucose và lipid ở gan: SIRT1 là chất điều hòa quan trọng của quá trình chuyển hóa glucose và lipid ở gan. Trong gan, SIRT1 đóng vai trò chính trong việc điều chỉnh quá trình tạo glucose để đáp ứng với tình trạng nhịn ăn.
Bộ điều biến quan trọng của quá trình trưởng thành và tái tạo mô mỡ: SIRT1 đã được chứng minh là có tác dụng ức chế PPARγ trong mô mỡ trắng, do đó kiểm soát quá trình phân giải mỡ và ức chế tình trạng viêm mô mỡ.
Cân bằng nội mô xương: SIRT1 là yếu tố di truyền quyết định khối lượng xương, thiếu protein này sẽ suy giảm quá trình tạo xương ở các tế bào tủy xương trong ống nghiệm và làm giảm sự biệt hóa nguyên bào xương thông qua việc kiểm soát NF-κB.
Cùng với sự tăng lên về độ tuổi, quá trình lão hóa cơ thể cũng diễn ra càng nhanh làm tăng nguy cơ mắc các bệnh lý mạn tính như tăng huyết áp, mỡ máu, đái tháo đường… Trong đó, loãng xương ở người cao tuổi là một trong các bệnh lý xảy ra do lão hóa. Vì vậy, uống nước gì tốt cho xương khớp hay làm sao để giảm nguy cơ loãng xương là vấn đề được quan tâm nhiều.
Loãng xương ở người cao tuổi là một trong các bệnh lý xảy ra do lão hóa
Quá trình tạo xương và tiêu xương cần phải cân bằng để ngăn ngừa tình trạng lão hóa và mất xương. Một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình tạo xương là tế bào mô đệm trung mô (MSC). MSC có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau, bao gồm nguyên bào xương, tế bào sụn và tế bào mỡ. Nhờ tính đa chức năng này, MSC đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học trong việc nghiên cứu ứng dụng của chúng để điều trị bệnh và làm chậm quá trình lão hóa.
Các nhà khoa học khi nghiên cứu về tác dụng của MSC lên quá trình tạo và hủy xương đã nhận thấy rằng nicotinamide mononucleotide (NMN), tiền chất của NAD+, có khả năng tăng cường sự đổi mới MSC một cách hiệu quả trong các nghiên cứu in vitro và in vivo. NMN giúp thúc đẩy sự phát triển MSC, tăng khả năng tạo xương và giảm quá trình tạo mỡ. Nghiên cứu này đã được Jie Song và cộng sự chứng minh và đăng trên tạp chí Cell Death Dis năm 2019.
Nghiên cứu tiến hành đánh giá tác động và cơ chế của NMN đối với việc thúc đẩy quá trình tăng sinh, ngăn lão hóa, tăng biệt hóa của MSC trên in vitro và trên chuột in vivo. Trên môi trường in vitro, tế bào MSC được phân lập ra khỏi tủy xương bằng phương pháp enzyme, sau đó đem nuôi cấy và phân lập nguyên bào sợi (CFU – F). Trên môi trường in vivo, nghiên cứu tiến hành trên chuột. Sau khi tiến hành, Jie Song và cộng sự đã phát hiện ra các kết quả sau:
NMN thúc đẩy sự phát triển của MSC trong ống nghiệm (môi trường in vitro) và ở chuột trưởng thành (môi trường in vivo): Các nhà khoa học tiến hành sử dụng NMN ở các nồng độ khác nhau cho vào ống nghiệm có chứa tế bào MSC, các ống nghiệm này sau đó đem nuôi cấy và thực hiện xét nghiệm nguyên bào sợi (CFU – F). Kết quả cho thấy tần số CFU – F tăng lên đáng kể để đáp ứng với việc sử dụng NMN theo cách phụ thuộc liều dùng (0,08 – 2,25µM). Mật độ CFU – F tăng đồng nghĩa với sự mở rộng MSC. Phát hiện này của các nhà khoa học cho thấy NMN thúc đẩy sự mở rộng MSC trên in vitro và có thể là công cụ hữu ích để tăng mật độ MSC in vivo;
NMN tăng cường quá trình tạo xương và làm giảm quá trình tạo mỡ trên in vitro: Để nghiên cứu tác động của NMN đối với sự biệt hóa của MSC trong ống nghiệm, các nhà khoa học tiến hành tạo ra CFU – F cho các dòng nguyên bào xương và tế bào mỡ bằng cách sử dụng NMN trong quá trình biệt hóa. Kết quả tìm thấy nhiều nguyên bào xương (khoảng 50%) trong môi trường nuôi cấy được xử lý bằng NMN so với nhóm đối chứng. Ngược lại, sự biệt hóa tế bào mỡ giảm đáng kể trong các tế bào được điều trị bằng NMN. Những phát hiện này chứng minh rằng NMN kích thích sự biệt hóa tế bào xương, nhưng lại ức chế sự biệt hóa tế bào mỡ.
NMN kiểm soát sự cân bằng mỡ xương nhờ điều chỉnh MSC thông qua SIRT1: SIRT1 là protein có tác dụng thúc đẩy quá trình tạo xương và ức chế quá trình tạo mỡ, Jie Song và cộng sự tiến hành điều trị bằng NMN trên chuột 12 tháng tuổi, sau đó tiến hành đo lại nồng độ protein SIRT1 trong cơ thể chuột. Kết quả cho thấy nồng độ SIRT1 ở chuột tăng khoảng gấp đôi so với trước khi điều trị, chứng tỏ SIRT1 rất quan trọng đối với NMN trong việc thúc đẩy quá trình tạo xương và ức chế quá trình tạo mỡ của MSC.
Nghiên cứu của nghiên cứu của Jie Song và cộng sự cho thấy rằng, NMN đóng vai trò quan trọng giúp điều chỉnh sự mất cân bằng xương – mỡ thông qua SIRT1 trong quá trình lão hóa xương. Qua đó xác định NMN là một liệu pháp tiềm năng đầy hứa hẹn để tăng số lượng, duy trì chức năng và trẻ hóa các tế bào mô đệm trung mô, giảm tốc độ lão hóa cơ thể.
Tác giả: Đàm Thị Hằng
Tài liệu tham khảo:
1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6472410/
2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3103488/
3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3527007/
4.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6509056/#:~:text=SIRT%201%20also%20plays%20an,bone%20cell%20differentiation%20%5B72%5D.
