元論文:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1773224725002497
要旨
ニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)は、最終的にニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD⁺)へと変換されることで人体内のさまざまな細胞機能に影響を与えることから、現在、世界市場で最も重要かつ有望な抗老化成分の一つとされています。
本研究では、ポリドーパミン(PDA)で機能化したホウ化窒素ナノシート(BNNPDA)を用いた新規ナノ製剤設計を開発しました。BNNまたはBNNPDAナノキャリアへのNMNの高効率な担持後、さらに腸溶性ポリマーであるEudragit S100でコーティングすることで、ナノ製剤化を実現しました。
非コーティング製剤では、BNNおよびBNNPDAのいずれも高いNMN含有率(29.92〜45.95%)および包埋効率(89.75〜92.19%)を示しました。in vitroでの放出試験では、pH 7.2において長時間にわたる持続的な放出パターンが確認され、特にBNNPDA/NMN1:1@ES100製剤では150時間にわたり約67%の放出率を示しました。
また、NMN単体および陽性対照と比較して、PDAをベースとしたコーティングナノ製剤は抗エラスターゼ活性が2倍以上に増加しました。一方で、抗チロシナーゼ活性については、すべてのナノ製剤で陽性対照およびNMN(80〜90%の阻害率)に比べやや低く、最大でも75%の阻害にとどまりました。
これらの結果は、特殊なコーティングを施したナノ製剤が、抗老化効果を高めた持続的NMN送達の有効な手段となり得ることを示しており、動物におけるin vivo投与のための応用も期待されます。
はじめに
ニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)は、アンチエイジング健康補助食品のひとつとして、近年、消費者および科学界から大きな注目を集めています。NMNは、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD+)の主要な前駆体のひとつであり、代謝、DNA修復、細胞の発達・生存といった様々な重要な細胞プロセスを誘導するために不可欠な補酵素です。NAD+の量は加齢や多くの疾患において低下することが知られています。そのため、NMNはNAD+産生を促進し、関連する疾患を緩和する重要なメディエーターとして、in vivoモデルでも効果が示されています。
また、ニコチンアミドリボシド(NR)も別のNAD+前駆体として、細胞内でニコチンアミドリボシドキナーゼの作用によりNMNへと変換されます。NMNは、ニコチンアミド(ビタミンB3のアミド型)と5'-ホスホリボシルピロリン酸の結合によって、ニコチンアミドホスホリボシルトランスフェラーゼ(Nampt)の助けにより合成されます。既存のデータにより、NMNは老化関連疾患に対して有効な治療手段であり、安全性を保ちながら健康寿命を延ばす可能性があることが強く支持されています。
このような結果により、NMNの健康補助食品市場は近年急速に拡大しており、細胞・前臨床・臨床試験からの成果に支えられ、2027年末までに3億8,600万米ドルに達することが予測されています。現在、NMNは安全性プロファイルが完全ではなく、臨床試験が進行中であるにもかかわらず、すでに健康補助食品として販売されています。自然界では、大豆の莢、キャベツ、キュウリ、ブロッコリー、アボカド、きのこ、肉類など多くの果物や野菜に微量ながら存在します 。
使用材料
ドーパミン塩酸塩、Dulbecco'sリン酸緩衝生理食塩水(pH 7.1〜7.5)、六方晶窒化ホウ素(h-BN、粉末、粒径約1 mm、CAS番号10043-11-5、純度98%)、ブタ膵臓由来エラスターゼ、L-チロシン、マッシュルーム由来チロシナーゼ、N-スクシニル-アラニン-アラニン-アラニン-p-ニトロアニリド、コウジ酸、ウルソール酸、蟻酸はSigma-Aldrich社より入手しました。Tris-EDTA緩衝液(pH 8.0、1X)は韓国SuwonにあるSolBio社より、1 M Tris-HCl(pH 8.0)はGeneAll Biotechnology Co.社より購入しました。
結果と考察
スキーム1では、ナノ製剤を調製するための各工程、およびその後のin vitroおよび抗老化評価の流れが示されています。
結論
本研究では、コア-シェル構造を有する新しいナノ製剤を成功裏に開発しました。BNN(窒化ホウ素ナノシート)は、未修飾またはポリドーパミン(PDA)で修飾された後、NMNという抗老化化合物を担持して未被覆のナノ製剤を作製し、さらに腸溶性ポリマーであるES100でコーティングすることで、被覆ナノ製剤を生成しました。未被覆ナノ製剤は、NMNの高い含有率(29.9〜46.0%)および高い封入効率(89.8〜92.2%)を示しました。これらの結果は、BNNを用いたNMN送達システムの使用促進を示唆しています。