พลังของทอรีนเหนือจินตนาการ!!

เมื่อเร็วๆ นี้ งานวิจัยเกี่ยวกับทอรีนได้รับการตีพิมพ์ในวารสารชั้นนำ 3 ฉบับ ได้แก่ Science, Cell และ Nature การศึกษาเหล่านี้ได้เปิดเผยหน้าที่ใหม่ของทอรีน - การต่อต้านวัย การปรับปรุงผลของการรักษาโรคมะเร็ง และการต่อต้านโรคอ้วน

ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2566 นักวิจัยจากสถาบันภูมิคุ้มกันวิทยาแห่งชาติในอินเดีย มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ในสหรัฐอเมริกา และสถาบันอื่นๆ ได้ตีพิมพ์รายงานในวารสารวิชาการระดับนานาชาติชั้นนำอย่าง Science การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการขาดทอรีนเป็นสาเหตุของความชรา การเสริมทอรีนสามารถชะลอความชราของไส้เดือนฝอย หนู และลิง และยังช่วยยืดอายุขัยที่มีสุขภาพดีของหนูวัยกลางคนได้ถึง 12% รายละเอียด: วิทยาศาสตร์: พลังเหนือจินตนาการ! ทอรีนสามารถย้อนวัยและยืดอายุขัยได้จริงหรือ?

ในเดือนเมษายน 2024 ศาสตราจารย์ Zhao Xiaodi, รองศาสตราจารย์ Lu Yuanyuan, ศาสตราจารย์ Nie Yongzhan และศาสตราจารย์ Wang Xin จากโรงพยาบาล Xijing ของ Fourth Military Medical University ได้ตีพิมพ์รายงานใน Cell วารสารวิชาการระดับนานาชาติชั้นนำ การศึกษานี้พบว่าเซลล์เนื้องอกแข่งขันกับเซลล์ CD8+ เพื่อหาทอรีนโดยการแสดงออกมากเกินไปของตัวขนส่งทอรีน SLC6A6 ซึ่งชักนำให้ทีเซลล์ตายและอ่อนแรง ซึ่งนำไปสู่การหลบหนีของภูมิคุ้มกันของเนื้องอก ดังนั้นจึงส่งเสริมการลุกลามและการกลับเป็นซ้ำของเนื้องอก ในขณะที่การเสริมทอรีนสามารถกระตุ้นเซลล์ CD8+ ที่เหนื่อยล้าได้อีกครั้ง และปรับปรุงประสิทธิภาพการรักษาโรคมะเร็ง

เมื่อวันที่ 7 สิงหาคม 2024 ทีมงานของ Jonathan Z. Long จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด (ดร. Wei Wei เป็นผู้เขียนคนแรก) ได้ตีพิมพ์รายงานวิจัยชื่อ: PTER คือ N-acetyl taurine hydrolase ที่ควบคุมการให้อาหารและโรคอ้วนในนักวิชาการระดับนานาชาติชั้นนำ วารสารธรรมชาติ

การศึกษาครั้งนี้ค้นพบ N-acetyl taurine hydrolase ตัวแรกในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม PTER และยืนยันบทบาทที่สำคัญของ N-acetyl taurine ในการลดการบริโภคอาหารและป้องกันโรคอ้วน ในอนาคต มีความเป็นไปได้ที่จะพัฒนาสารยับยั้ง PTER ที่มีศักยภาพและเลือกสรรสำหรับการรักษาโรคอ้วนได้

ทอรีนพบกันอย่างแพร่หลายในเนื้อเยื่อของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและอาหารหลายชนิด และพบได้ในเนื้อเยื่อที่มีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษ เช่น หัวใจ ดวงตา สมอง และกล้ามเนื้อ ทอรีนได้รับการอธิบายว่ามีหน้าที่เซลล์และสรีรวิทยา pleiotropic โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของสภาวะสมดุลของเมตาบอลิซึม การลดระดับทอรีนทางพันธุกรรมส่งผลให้กล้ามเนื้อลีบ ความสามารถในการออกกำลังกายลดลง และความผิดปกติของไมโตคอนเดรียในเนื้อเยื่อต่างๆ การเสริมทอรีนช่วยลดความเครียดรีดอกซ์ของไมโตคอนเดรีย เพิ่มความสามารถในการออกกำลังกาย และระงับน้ำหนักตัว

ชีวเคมีและเอนไซม์ของการเผาผลาญทอรีนดึงดูดความสนใจจากการวิจัยเป็นอย่างมาก ในวิถีทางสังเคราะห์ทางชีวภาพของทอรีนภายนอก ซิสเทอีนจะถูกเผาผลาญโดยซิสเทอีน ไดออกซีเจเนส (CDO) และซิสเทอีน ซัลฟิเนต เดคาร์บอกซิเลส (CSAD) เพื่อสร้างไฮโปทอรีน ซึ่งต่อมาถูกออกซิเดชันโดยฟลาวิน โมโนออกซีจีเนส 1 (FMO1) ทำให้เกิดทอรีน นอกจากนี้ซิสเทอีนสามารถสร้างไฮโปทอรีนผ่านทางเลือกอื่นของซีสเตเอมีนและซีสเตเอมีนไดออกซีจีเนส (ADO) ส่วนปลายน้ำของทอรีนนั้นเป็นสารทอรีนรองหลายชนิด รวมถึงทอโรโคเลต ทอรามิดีน และเอ็น-อะซิติลทอรีน เอนไซม์เดียวที่ทราบในการเร่งปฏิกิริยาทางเดินท้ายน้ำเหล่านี้คือ BAAT ซึ่งรวมทอรีนกับน้ำดีอะซิล-โคเอเพื่อผลิตทอโรโคเลตและเกลือน้ำดีอื่นๆ นอกจาก BAAT แล้ว ยังไม่ได้ระบุตัวตนระดับโมเลกุลของเอนไซม์อื่นที่เป็นสื่อกลางในการเผาผลาญทอรีนทุติยภูมิ

N-acetyltaurine (N-acetyl taurine) เป็นสารรองของทอรีนที่น่าสนใจเป็นพิเศษแต่มีการศึกษาไม่ดีนัก ระดับ N-acetyl ทอรีนในของเหลวชีวภาพถูกควบคุมแบบไดนามิกโดยการก่อกวนทางสรีรวิทยาหลายอย่างที่เพิ่มทอรีนและ/หรือฟลักซ์อะซิเตต รวมถึงการออกกำลังกายเพื่อความอดทน การดื่มแอลกอฮอล์ และการเสริมทอรีนทางโภชนาการ นอกจากนี้ N-acetyltaurine ยังมีโครงสร้างทางเคมีที่คล้ายคลึงกันกับการส่งสัญญาณโมเลกุล รวมถึงสารสื่อประสาท acetylcholine และ acyltaurine ไขมัน N สายยาวที่ควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด บ่งบอกว่ามันอาจจะทำหน้าที่เป็นสารส่งสัญญาณด้วย ผลิตภัณฑ์ทำงานได้ อย่างไรก็ตาม การสังเคราะห์ทางชีวภาพ การย่อยสลาย และการทำงานที่เป็นไปได้ของ N-acetyl taurine ยังคงไม่ชัดเจน

ในการศึกษาล่าสุดนี้ ทีมวิจัยได้ระบุ PTER ซึ่งเป็นเอนไซม์เด็กกำพร้าที่ไม่ทราบการทำงาน เป็น N-acetyl taurine hydrolase ที่สำคัญของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในหลอดทดลอง PTER ชนิดรีคอมบิแนนท์แสดงช่วงซับสเตรตที่แคบและข้อจำกัดที่สำคัญ ใน N-acetyl taurine จะถูกไฮโดรไลซ์เป็นทอรีนและอะซิเตต

การฆ่ายีน Pter ในหนูส่งผลให้สูญเสียกิจกรรมไฮโดรไลติกของ N-acetyl taurine ในเนื้อเยื่อโดยสิ้นเชิง และการเพิ่มขึ้นของปริมาณ N-acetyl taurine ในเนื้อเยื่อต่างๆ อย่างเป็นระบบ

PTER locus ของมนุษย์สัมพันธ์กับดัชนีมวลกาย (BMI) ทีมวิจัยยังพบอีกว่าหลังจากการกระตุ้นด้วยระดับทอรีนที่เพิ่มขึ้น หนู Pter Knockout พบว่ารับประทานอาหารได้น้อยลงและมีความทนทานต่อโรคอ้วนที่เกิดจากอาหาร และปรับปรุงสภาวะสมดุลของกลูโคส การเสริม N-acetyl taurine ให้กับหนูที่เป็นโรคอ้วนยังช่วยลดการบริโภคอาหารและน้ำหนักตัวในลักษณะที่ขึ้นกับ GFRAL

ข้อมูลเหล่านี้วาง PTER ไว้ที่โหนดเอนไซม์หลักของการเผาผลาญทุติยภูมิของทอรีน และเปิดเผยบทบาทของ PTER และ N-acetyl ทอรีนในการควบคุมน้ำหนักและความสมดุลของพลังงาน

โดยรวมแล้ว การศึกษานี้ค้นพบ PTER ของ acetyl taurine hydrolase ตัวแรกในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และยืนยันบทบาทสำคัญของ acetyl taurine ในการลดการบริโภคอาหารและป้องกันโรคอ้วน ในอนาคต คาดว่าจะมีการพัฒนาสารยับยั้ง PTER ที่มีศักยภาพและคัดเลือกได้สำหรับการรักษาโรคอ้วน