NAD⁺ Metabolsk omprogrammering: En ny terapeutisk vei mot tykktarmskreft og kolitt
Når vi snakker om helse, er tarmen ofte i sentrum av diskusjonen. Den er ikke bare ansvarlig for fordøyelse og næringsopptak, men representerer også det største immunorganet i menneskekroppen. I de senere år har imidlertid forekomsten av tarmsykdommer som tykktarmskreft og kolitt fortsatt å øke. Konvensjonelle behandlinger møter ofte utfordringer som begrenset målrettingspresisjon og betydelige bivirkninger, noe som understreker et akutt behov for nye terapeutiske strategier.
Nylig publiserte et felles forskningsteam fra Beijing Normal University og Academy of Military Medical Sciences en banebrytende studie i det internasjonalt anerkjente tidsskriftet Avansert vitenskap. This study systematically revealed, for the first time, how an NAD⁺-dependent enzyme in intestinal epithelial cells—SIRT3—regulates local intestinal immune balance through modulation of NAD⁺ metabolism, opening up new directions for the precision treatment of colorectal cancer and colitis.
Energimetabolismens motor: As a key coenzyme in the cellular respiratory chain, NAD⁺ converts sugars and fats from food into usable cellular energy, serving as a natural “power bank” that keeps the body functioning.
Vokter av DNA-reparasjon: Cellulært DNA er konstant utsatt for skade fra frie radikaler og ytre stressfaktorer. NAD⁺ aktiverer spesialiserte reparasjonsenzymer som raskt reparerer skadede gener, og reduserer sykdomsrisikoen forårsaket av genetiske mutasjoner.
Kjerneregulator for immunitet: NAD⁺ regulerer direkte differensieringen og aktiviteten til immunceller, noe som gjør det mulig for kroppen å nøyaktig identifisere og eliminere patogener og tumorceller samtidig som immunhomeostase opprettholdes.
Nøkkelmodulator for aldring: NAD⁺-nivåene synker naturlig med alderen, noe som er en av hovedårsakene til cellulær aldring og organfunksjonsforringelse.
In the intestine, the role of NAD⁺ is particularly critical. It not only ensures the normal metabolism and renewal of intestinal epithelial cells, but also strengthens the “protective wall” of the intestinal mucosal barrier against harmful bacteria and toxins. At the same time, it precisely regulates local immune responses, acting as an invisible guardian of gut health.
When intestinal inflammation or tumors occur, SIRT3 expression in IECs is significantly upregulated, leading to a reduction in intracellular NAD⁺ levels and suppression of the pro-inflammatory cytokine IL-1β. As a result, immune cells “lose the signal” and fail to mount an effective defense.
Conversely, when SIRT3 function is deficient, the intestine activates a “self-rescue mechanism,” rapidly replenishing NAD⁺ through alternative metabolic pathways. This activates immune responses, effectively restricting colorectal tumor growth while enhancing resistance to bacterial infections.
Som første forsvarslinje for tarmbarrieren avhenger epitelcellefunksjonen av tilstrekkelig tilførsel av NAD⁺.
When NAD⁺ levels are adequate, intestinal epithelial cells secrete pro-inflammatory factors such as IL-1β, which specifically activate the IL-1R1 receptor on T cells.
Receptor activation promotes the differentiation of IFN-γ–producing CD4⁺ T helper 1 (T_H1) cells and cytotoxic T lymphocytes (CTLs). These immune cells are the main forces responsible for eliminating tumor cells and combating infections.
Dette danner til slutt en komplett regulatorisk kjede:
Intestinal epithelial cells → NAD⁺ → IL-1β → T cell activation.
Studien viste at SIRT3-mangel undertrykker vekst av tykktarmskreft nettopp fordi det styrker denne regulatoriske aksen ved å øke NAD⁺-nivåene, slik at immunceller kan målrette tumorceller nøyaktig. I kontrast forstyrrer SIRT3-overuttrykk denne veien, noe som gjør at tumorceller kan unngå immunovervåkning og hindre effektiv kontroll av betennelse.
Tarmmikrober produserer en metabolitt kjent som 3-hydroksyanthranilsyre (3-HA).
Etter å ha kommet inn i tarmens epitelceller, omdannes 3-HA til kinolinsyre (QA).
QA serves as an efficient precursor for NAD⁺ synthesis, enabling rapid NAD⁺ production via compensatory pathways in the absence of SIRT3 and providing sufficient “energy” for immune regulation.
Da forskere eliminerte tarmmikrobiota ved hjelp av antibiotika, ble NAD⁺-økningen og tumorsuppressive effektene assosiert med SIRT3-mangel betydelig svekket, noe som direkte bekreftet den avgjørende rollen tarmmikrobiota har i NAD⁺-metabolsk omprogrammering.
Through rigorous animal experiments, cellular studies, and clinical data analyses, the joint research team from Beijing Normal University and the Academy of Military Medical Sciences clearly elucidated the regulatory mechanisms of NAD⁺ metabolism in colorectal cancer and colitis. The key findings can be summarized as “one switch, one pathway, and one collaboration.”
When intestinal inflammation or tumors occur, SIRT3 expression in IECs is significantly upregulated, leading to a reduction in intracellular NAD⁺ levels and suppression of the pro-inflammatory cytokine IL-1β. As a result, immune cells “lose the signal” and fail to mount an effective defense.
Conversely, when SIRT3 function is deficient, the intestine activates a “self-rescue mechanism,” rapidly replenishing NAD⁺ through alternative metabolic pathways. This activates immune responses, effectively restricting colorectal tumor growth while enhancing resistance to bacterial infections.
Som første forsvarslinje for tarmbarrieren avhenger epitelcellefunksjonen av tilstrekkelig tilførsel av NAD⁺.
When NAD⁺ levels are adequate, intestinal epithelial cells secrete pro-inflammatory factors such as IL-1β, which specifically activate the IL-1R1 receptor on T cells.
Receptor activation promotes the differentiation of IFN-γ–producing CD4⁺ T helper 1 (T_H1) cells and cytotoxic T lymphocytes (CTLs). These immune cells are the main forces responsible for eliminating tumor cells and combating infections.
Dette danner til slutt en komplett regulatorisk kjede:
Intestinal epithelial cells → NAD⁺ → IL-1β → T cell activation.
Studien viste at SIRT3-mangel undertrykker vekst av tykktarmskreft nettopp fordi det styrker denne regulatoriske aksen ved å øke NAD⁺-nivåene, slik at immunceller kan målrette tumorceller nøyaktig. I kontrast forstyrrer SIRT3-overuttrykk denne veien, noe som gjør at tumorceller kan unngå immunovervåkning og hindre effektiv kontroll av betennelse.
Tarmmikrober produserer en metabolitt kjent som 3-hydroksyanthranilsyre (3-HA).
Etter å ha kommet inn i tarmens epitelceller, omdannes 3-HA til kinolinsyre (QA).
QA serves as an efficient precursor for NAD⁺ synthesis, enabling rapid NAD⁺ production via compensatory pathways in the absence of SIRT3 and providing sufficient “energy” for immune regulation.
Da forskere eliminerte tarmmikrobiota ved hjelp av antibiotika, ble NAD⁺-økningen og tumorsuppressive effektene assosiert med SIRT3-mangel betydelig svekket, noe som direkte bekreftet den avgjørende rollen tarmmikrobiota har i NAD⁺-metabolsk omprogrammering.
Basert på disse banebrytende funnene har målretting av NAD⁺ metabolsk omprogrammering dukket opp som en lovende ny strategi for behandling av tykktarmskreft og kolitt. Potensielle fremtidige tiltak inkluderer:
Regulering av tarmmikrobiota: Optimalisering av tarmmikrobiotaens sammensetning gjennom probiotiske intervensjoner for å øke 3-HA-produksjonen, levere tilstrekkelig råmateriale til NAD⁺-syntese, og forbedre det tarmenes metabolske miljø ved kilden.
Disse strategiene overvinner begrensningene ved tradisjonelle symptomfokuserte behandlinger og adresserer i stedet sykdomsmekanismer på de grunnleggende nivåene av cellulær metabolisme og immunregulering, noe som gir nye muligheter for presisjonsbehandling av tarmsykdommer.
As a national-level “Little Giant” enterprise specializing in biotechnology, Bontac Bio has long focused on the NAD⁺ field and is a pioneer in the NMN industry. Leveraging world-leading biocatalytic technologies and China’s first—and Guangdong Province’s only—provincial coenzyme engineering technology research center, Bontac Bio provides high-purity, high-activity NAD⁺ precursor ingredients.
Looking ahead, Bontac Bio will continue to closely follow scientific advances in NAD⁺ metabolism, drive continuous technological innovation, and fully unlock the health potential of this “molecule of life,” bringing new hope to patients with intestinal diseases.
Tarmhelse er grunnlaget for generell helse. Oppdagelsen av NAD⁺ metabolsk omprogrammering har utdypet vår forståelse av behandling av tarmsykdommer. Fra grunnforskning til klinisk anvendelse forblir Bontac Bio forpliktet til profesjonalitet og vitenskapelig grundighet, og støtter fremgang innen biomedisinsk vitenskap og ivaretar folkehelsen.
Nylig publiserte et felles forskningsteam fra Beijing Normal University og Academy of Military Medical Sciences en banebrytende studie i det internasjonalt anerkjente tidsskriftet Avansert vitenskap. This study systematically revealed, for the first time, how an NAD⁺-dependent enzyme in intestinal epithelial cells—SIRT3—regulates local intestinal immune balance through modulation of NAD⁺ metabolism, opening up new directions for the precision treatment of colorectal cancer and colitis.
DEL 01
NAD⁺: The “All-Purpose Vital Factor” of Human Cells
Many people may still be unfamiliar with NAD⁺, yet it has long been deeply involved in nearly every core physiological process in the human body and can be regarded as an “all-rounder” within cells:Energimetabolismens motor: As a key coenzyme in the cellular respiratory chain, NAD⁺ converts sugars and fats from food into usable cellular energy, serving as a natural “power bank” that keeps the body functioning.
Vokter av DNA-reparasjon: Cellulært DNA er konstant utsatt for skade fra frie radikaler og ytre stressfaktorer. NAD⁺ aktiverer spesialiserte reparasjonsenzymer som raskt reparerer skadede gener, og reduserer sykdomsrisikoen forårsaket av genetiske mutasjoner.
Kjerneregulator for immunitet: NAD⁺ regulerer direkte differensieringen og aktiviteten til immunceller, noe som gjør det mulig for kroppen å nøyaktig identifisere og eliminere patogener og tumorceller samtidig som immunhomeostase opprettholdes.
Nøkkelmodulator for aldring: NAD⁺-nivåene synker naturlig med alderen, noe som er en av hovedårsakene til cellulær aldring og organfunksjonsforringelse.
In the intestine, the role of NAD⁺ is particularly critical. It not only ensures the normal metabolism and renewal of intestinal epithelial cells, but also strengthens the “protective wall” of the intestinal mucosal barrier against harmful bacteria and toxins. At the same time, it precisely regulates local immune responses, acting as an invisible guardian of gut health.
DEL 02
Et vitenskapelig gjennombrudd: Den sentrale koblingen mellom NAD⁺ metabolsk omprogrammering og tarmsykdommer
Through rigorous animal experiments, cellular studies, and clinical data analyses, the joint research team from Beijing Normal University and the Academy of Military Medical Sciences clearly elucidated the regulatory mechanisms of NAD⁺ metabolism in colorectal cancer and colitis. The key findings can be summarized as “one switch, one pathway, and one collaboration.”(1) Nøkkelbryteren: Toveis regulering av NAD⁺ av SIRT3
The study found that intestinal epithelial cells (IECs) express an enzyme called SIRT3, which acts as a “core switch” in NAD⁺ metabolism and is closely associated with the progression of colorectal cancer and colitis:When intestinal inflammation or tumors occur, SIRT3 expression in IECs is significantly upregulated, leading to a reduction in intracellular NAD⁺ levels and suppression of the pro-inflammatory cytokine IL-1β. As a result, immune cells “lose the signal” and fail to mount an effective defense.
Conversely, when SIRT3 function is deficient, the intestine activates a “self-rescue mechanism,” rapidly replenishing NAD⁺ through alternative metabolic pathways. This activates immune responses, effectively restricting colorectal tumor growth while enhancing resistance to bacterial infections.
Importantly, analysis of the TCGA (The Cancer Genome Atlas) database showed that colorectal cancer patients with high SIRT3 expression in intestinal epithelial cells had significantly lower survival rates, further confirming the critical role of the SIRT3–NAD⁺ pathway in disease progression.
(2) The Core Pathway: The IEC–NAD⁺–T Cell Immune Regulatory Axis
Immune balance lies at the heart of intestinal health, and NAD⁺ serves as the key “signaling bridge” between intestinal epithelial cells and immune cells:Som første forsvarslinje for tarmbarrieren avhenger epitelcellefunksjonen av tilstrekkelig tilførsel av NAD⁺.
When NAD⁺ levels are adequate, intestinal epithelial cells secrete pro-inflammatory factors such as IL-1β, which specifically activate the IL-1R1 receptor on T cells.
Receptor activation promotes the differentiation of IFN-γ–producing CD4⁺ T helper 1 (T_H1) cells and cytotoxic T lymphocytes (CTLs). These immune cells are the main forces responsible for eliminating tumor cells and combating infections.
Dette danner til slutt en komplett regulatorisk kjede:
Intestinal epithelial cells → NAD⁺ → IL-1β → T cell activation.
Studien viste at SIRT3-mangel undertrykker vekst av tykktarmskreft nettopp fordi det styrker denne regulatoriske aksen ved å øke NAD⁺-nivåene, slik at immunceller kan målrette tumorceller nøyaktig. I kontrast forstyrrer SIRT3-overuttrykk denne veien, noe som gjør at tumorceller kan unngå immunovervåkning og hindre effektiv kontroll av betennelse.
(3) Et essensielt samarbeid: Tarmmikrobiota bidrar til syntese av NAD⁺
Merkverdig nok er NAD⁺ metabolsk omprogrammering ikke en solo-innsats fra tarmepitelceller. Tarmmikrobiotaen spiller en uunnværlig støttende rolle:Tarmmikrober produserer en metabolitt kjent som 3-hydroksyanthranilsyre (3-HA).
Etter å ha kommet inn i tarmens epitelceller, omdannes 3-HA til kinolinsyre (QA).
QA serves as an efficient precursor for NAD⁺ synthesis, enabling rapid NAD⁺ production via compensatory pathways in the absence of SIRT3 and providing sufficient “energy” for immune regulation.
Da forskere eliminerte tarmmikrobiota ved hjelp av antibiotika, ble NAD⁺-økningen og tumorsuppressive effektene assosiert med SIRT3-mangel betydelig svekket, noe som direkte bekreftet den avgjørende rollen tarmmikrobiota har i NAD⁺-metabolsk omprogrammering.
DEL 02
Et vitenskapelig gjennombrudd: Den sentrale koblingen mellom NAD⁺ metabolsk omprogrammering og tarmsykdommer
Through rigorous animal experiments, cellular studies, and clinical data analyses, the joint research team from Beijing Normal University and the Academy of Military Medical Sciences clearly elucidated the regulatory mechanisms of NAD⁺ metabolism in colorectal cancer and colitis. The key findings can be summarized as “one switch, one pathway, and one collaboration.”
(1) Nøkkelbryteren: Toveis regulering av NAD⁺ av SIRT3
The study found that intestinal epithelial cells (IECs) express an enzyme called SIRT3, which acts as a “core switch” in NAD⁺ metabolism and is closely associated with the progression of colorectal cancer and colitis:When intestinal inflammation or tumors occur, SIRT3 expression in IECs is significantly upregulated, leading to a reduction in intracellular NAD⁺ levels and suppression of the pro-inflammatory cytokine IL-1β. As a result, immune cells “lose the signal” and fail to mount an effective defense.
Conversely, when SIRT3 function is deficient, the intestine activates a “self-rescue mechanism,” rapidly replenishing NAD⁺ through alternative metabolic pathways. This activates immune responses, effectively restricting colorectal tumor growth while enhancing resistance to bacterial infections.
Importantly, analysis of the TCGA (The Cancer Genome Atlas) database showed that colorectal cancer patients with high SIRT3 expression in intestinal epithelial cells had significantly lower survival rates, further confirming the critical role of the SIRT3–NAD⁺ pathway in disease progression.
(2) The Core Pathway: The IEC–NAD⁺–T Cell Immune Regulatory Axis
Immune balance lies at the heart of intestinal health, and NAD⁺ serves as the key “signaling bridge” between intestinal epithelial cells and immune cells:Som første forsvarslinje for tarmbarrieren avhenger epitelcellefunksjonen av tilstrekkelig tilførsel av NAD⁺.
When NAD⁺ levels are adequate, intestinal epithelial cells secrete pro-inflammatory factors such as IL-1β, which specifically activate the IL-1R1 receptor on T cells.
Receptor activation promotes the differentiation of IFN-γ–producing CD4⁺ T helper 1 (T_H1) cells and cytotoxic T lymphocytes (CTLs). These immune cells are the main forces responsible for eliminating tumor cells and combating infections.
Dette danner til slutt en komplett regulatorisk kjede:
Intestinal epithelial cells → NAD⁺ → IL-1β → T cell activation.
Studien viste at SIRT3-mangel undertrykker vekst av tykktarmskreft nettopp fordi det styrker denne regulatoriske aksen ved å øke NAD⁺-nivåene, slik at immunceller kan målrette tumorceller nøyaktig. I kontrast forstyrrer SIRT3-overuttrykk denne veien, noe som gjør at tumorceller kan unngå immunovervåkning og hindre effektiv kontroll av betennelse.
(3) Et essensielt samarbeid: Tarmmikrobiota bidrar til syntese av NAD⁺
Merkverdig nok er NAD⁺ metabolsk omprogrammering ikke en solo-innsats fra tarmepitelceller. Tarmmikrobiotaen spiller en uunnværlig støttende rolle:Tarmmikrober produserer en metabolitt kjent som 3-hydroksyanthranilsyre (3-HA).
Etter å ha kommet inn i tarmens epitelceller, omdannes 3-HA til kinolinsyre (QA).
QA serves as an efficient precursor for NAD⁺ synthesis, enabling rapid NAD⁺ production via compensatory pathways in the absence of SIRT3 and providing sufficient “energy” for immune regulation.
Da forskere eliminerte tarmmikrobiota ved hjelp av antibiotika, ble NAD⁺-økningen og tumorsuppressive effektene assosiert med SIRT3-mangel betydelig svekket, noe som direkte bekreftet den avgjørende rollen tarmmikrobiota har i NAD⁺-metabolsk omprogrammering.
DEL 03
Nye terapeutiske retninger: Målretting av NAD⁺-metabolisme for presisjonsintervensjon
Basert på disse banebrytende funnene har målretting av NAD⁺ metabolsk omprogrammering dukket opp som en lovende ny strategi for behandling av tykktarmskreft og kolitt. Potensielle fremtidige tiltak inkluderer:
Modulering av SIRT3-aktivitet: Hemmer SIRT3 for å aktivere QA-medierte NAD⁺-synteseveier, og dermed styrke tarmens immunrespons og gi et nytt terapeutisk mål for tykktarmskreft.
Supplering av NAD⁺-forløpere: Passende tilskudd med NAD⁺-forløpere som QA eller NMN (nikotinamidmononukleotid) for direkte å øke intracellulære NAD⁺-nivåer i tarmceller, styrke tarmslimhinnebarrieren og tilby supplerende behandlingsalternativer for pasienter med kolitt.Regulering av tarmmikrobiota: Optimalisering av tarmmikrobiotaens sammensetning gjennom probiotiske intervensjoner for å øke 3-HA-produksjonen, levere tilstrekkelig råmateriale til NAD⁺-syntese, og forbedre det tarmenes metabolske miljø ved kilden.
Disse strategiene overvinner begrensningene ved tradisjonelle symptomfokuserte behandlinger og adresserer i stedet sykdomsmekanismer på de grunnleggende nivåene av cellulær metabolisme og immunregulering, noe som gir nye muligheter for presisjonsbehandling av tarmsykdommer.
DEL 04
Bontac Bio: Låser opp helsepotensialet til NAD⁺ gjennom teknologi
As a national-level “Little Giant” enterprise specializing in biotechnology, Bontac Bio has long focused on the NAD⁺ field and is a pioneer in the NMN industry. Leveraging world-leading biocatalytic technologies and China’s first—and Guangdong Province’s only—provincial coenzyme engineering technology research center, Bontac Bio provides high-purity, high-activity NAD⁺ precursor ingredients.
Looking ahead, Bontac Bio will continue to closely follow scientific advances in NAD⁺ metabolism, drive continuous technological innovation, and fully unlock the health potential of this “molecule of life,” bringing new hope to patients with intestinal diseases.
Tarmhelse er grunnlaget for generell helse. Oppdagelsen av NAD⁺ metabolsk omprogrammering har utdypet vår forståelse av behandling av tarmsykdommer. Fra grunnforskning til klinisk anvendelse forblir Bontac Bio forpliktet til profesjonalitet og vitenskapelig grundighet, og støtter fremgang innen biomedisinsk vitenskap og ivaretar folkehelsen.
