08/08/2025
คาเฟอีน ปรับสมดุลย์เซลล์และยืดอายุ
คาเฟอีนกระตุ้น AMPK ซึ่งเป็นโปรตีนสำคัญที่คอยตรวจสอบระบบการจัดการพลังงานภายในร่างกาย โดยทำหน้าที่เป็นโมเลกุลเซ็นเซอร์
มีบทบาทสำคัญในการรักษาความสมบูรณ์ของเซลล์โดยการประสานการตอบสนองต่อความเครียด ส่งเสริมกระบวนการซ่อมแซมดีเอ็นเอ และควบคุมรูปแบบการแบ่งเซลล์ให้แข็งแรง และด้วยการร่วมทำงานในระบบ TOR
ซึ่งล้วนเป็นองค์ประกอบสำคัญของการแก่ชราและอายุยืนสุขภาพดี
นักวิทยาศาสตร์ จาก ศูนย์วิจัย molecular cell biology
Queen Mary londonได้ใช้ยีสต์ฟิชชันเป็นแบบจำลองการวิจัย ที่มีกลไกของเซลล์ที่คล้ายคลึงกันกับเซลล์มนุษย์
ผลการวิจัย
• คาเฟอีนช่วยเพิ่มการทำงานของ AMPK ได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยพื้นฐานแล้วคือการเพิ่ม ประสิทธิภาพ ของระบบตรวจจับพลังงานของเซลล์ เมื่อพลังงานสำรองของเซลล์เริ่มลดลง การทำงานของ AMPK ที่เพิ่มขึ้นนี้จะช่วยให้เซลล์สามารถตอบสนองต่ออันตรายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซ่อมแซมเชลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพสมบูรณ์มากขึ้น และรักษารูปแบบการเจริญเติบโต cell cycle progression ที่เหมาะสม
• การค้นพบนี้มีความสำคัญเนื่องจาก AMPK เป็นเป้าหมายเดียวกันในการยืดอายุ ชีวิต และการทำงาน
• งานวิจัยก่อนหน้านี้และงานนี้ แสดงให้เห็นถึงปฏิสัมพันธ์ของคาเฟอีนกับเครือข่ายส่งสัญญาณ TOR ซึ่งควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์ที่ขึ้นอยู่กับสารอาหาร สภาวะเครียด จาก อันตรายต่างๆ การ ตกอยู่ในสภาพขาดแคลนอาหาร โดยจะทำให้มีการปรับสมดุลย์ ใช้พลังงานประหยัดมัธยัสถ์รีไซเคิลขยะออกมาใช้ใหม่รวมทั้งคลี่หรือคลายโปรตีนบิดเกลียว ให้กลับมาเป็นปกติ
• คาเฟอีนทำงานผ่านหลายทางที่เสริมกัน วิธีการแบบคู่ขนานนี้ผ่านทั้งระบบ AMPK และ TOR อาจอธิบายศักยภาพของคาเฟอีนในฐานะสารประกอบต้านริ้วรอยตามธรรมชาติ
รายละเอียดของกลไกที่ถูกปรับเปลี่ยนให้ทำงานดีขึ้นจากคาเฟอีน
• คาเฟอีนสามารถ ปรับขั้นตอนของเซลล์ไซเคิล จนกระทั่งถึงการแบ่งเซลล์(cell cycle progression) และ ยกเลิก (overide) การหยุดชะงักจาก DNA damage checkpoint ได้ (DNA damage induced cell cycle arrest)พร้อมทั้งเพิ่มอายุในระบบจำลองนี้ (chronological lifespan)
• ในอดีตพบว่าคาเฟอีนยับยั้ง P**K เช่น Rad3 เพื่อปลดล็อกการหยุดเซลล์ไซเคิลหลัง DNA เสียหาย
ในบทความนี้ระบุว่า คาเฟอีนยังอาจยับยั้ง TORC1 (Target of Rapamycin Complex 1) ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมเมแทบอลิซึมและการเข้าสู่ mitosis ตามสภาพแวดล้อมด้านอาหารและความเครียด
• คาเฟอีน ไปกระตุ้นทางอ้อม (indirect activation) ต่อระบบ AMPK pathway ได้แก่ Ssp1, Ssp2 และ Amk2 (AMPKβ) ถึงจะไม่ยับยั้ง TORC1 โดยตรง แต่ผ่าน pathway นี้ก็เร่ง mitosis ได้
• การแสดงผล
อย่างชัดเจนคือ Ssp2 ถูก phosphorylate โดยอาศัย Ssp1 เมื่อถูกกระตุ้นด้วยคาเฟอีน และ Ssp1 & Amk2 มีความจำเป็น ในการทำงานของ คาเฟอีนเมื่อเผชิญกับความเครียดจาก DNA damage
• ผลแยกส่วนระหว่าง mitosis และความไวต่อ ความเสียหายของดีเอ็นเอ (DNA damage sensitivity)ใช้ mutants ของ AMPK pathway และพบว่าในกลุ่ม mutant นั้น การเปลี่ยนแปลงของ DNA damage sensitivity ไม่สัมพันธ์ หรือไม่ขึ้นโดยตรงกับขั้นตอนของ เซลล์ไซเคิล
• คาเฟอีนอาจ ทำงานร่วม (synergistic) กับสารพิษที่มีผลทางพันธุกรรม(genetic agent) อื่นๆ เพื่อเพิ่ม DNA damage sensitivity
และสรุปว่า การกระตุ้น AMPK โดยตรง มีผลในการเร่งกระบวนการแบ่งเซลล์ (mitotic division) จึงน่าจะช่วยเพิ่ม healthspan/lifespan ได้ในสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เนื่องจากระบบนี้ค่อนข้างอนุรักษ์ (conserved)
• งานวิจัยนี้เน้นในรูปแบบแบบจำลอง (model organism) และ ยังไม่มีการยืนยันโดยตรงว่าคาเฟอีนมีผลแบบเดียวกันในมนุษย์
• อย่างไรก็ตาม ระบบ AMPK (AMP-activated protein kinase) และ TORC1/mTOR เป็น pathway สำคัญในสิ่งมีชีวิตหลายชนิด รวมถึงมนุษย์เอง ซึ่งเป็นหัวข้อที่มีการศึกษาในบริบทอื่นๆ ว่าเกี่ยวข้องกับกระบวนการ aging หรือ metabolic regulation อยู่แล้ว
งานนี้อาจแสดงว่าเป้าหมายของการยืดอายุเป็นไปได้ที่จะมุ่งเป้าไปที่ AMPK
บทความจากวารสาร microbial cell 24/6/2025
Dissecting the cell cycle regulation, DNA damage sensitivity and lifespan effects of caffeine in fission yeast
ศ นพ ธีระวัฒน์ เหมะจุฑา
ประธาน
ศูนย์ความเป็นเลิศ ด้านการแพทย์บูรณาการและสาธารณสุข
และ
ที่ปรึกษาวิทยาลัยการแพทย์แผนตะวันออก มหาวิทยาลัยรังสิต
