Vitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard)은 수용성 필수 미량 영양소이다. Thiamine은 혈뇌 장벽을 쉽게 통과할 수 있고 에너지 대사, 신경염증, 노화 관련 대사 기능 장애를 연구하기 위해 중요한 도구 화합물이다. Thiamine(Vitamin B1)은 간, 신장, 백혈구에서 티아민디포스포닐 키나아제에 의해 활성 공효소 형태인 티아민디포스페이트(ThDP)로 전환된다[3]. ThDP는 포도당 산화, 몇 가지 주요 대사 효소를 위한 보조 인자 즉 pyruvate dehydrogenase, α-ketoglutarate dehydrogenase및 transketolase의 코팩토르로 작용해서 세포 에너지 안정성을 유지한다. Thiamine 부족은 락테산산증, 산화 스트레스, 신경 세포 손상을 초래할 수 있다[4].
체외 실험에서 Vitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard)(30–300μM)으로 쥐 태아 해마 신경세포를 72시간 처리하면 고세포밀도 배양(1×10⁵/cm²)에서 해마 신경세포의 생존률이 현저하게 증가하는데 최대 효과는 100μM에서 나타났다[5]. Vitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard)(0.25–4㎎/㎖)으로 C6교질암세포를 1시간 사전 처리한 후 글루타메이트(10㎜)에 24시간 노출시키면 세포 생존력이 현저하게 증가하고 산화 스트레스 마커인 말론(MDA) 수준이 감소하고 초산화물 불균형효소(SOD)와 카탈라아제(CAT) 수준이 증가하였으며 소포체 스트레스 표지자가 감소하였고 세포자멸사 세포의 수가 감소하였다 [6].
체내 실험에서 고용량 Vitamin B1 (Thiamine HCl) (Standard) 식이(8.50㎎/100g)는 티아민 제한 식이(0.60㎎/100g) 2일 또는 3일 후 Slc19a3 nockout(Slc19a3 KO) 쥐를 치료하기 위해 사용되었다. Thiamine은 쥐의 생존 기간을 현저하게 연장하고 급성 신경 퇴행성을 예방하였다[7]. Thiamine (200㎎/㎏)은 Balb/c 수컷 쥐에게 복강 주사로 투여되었다. 티아민 단독 투여(매일 1회, 14일간)는 펜틸렌테트라졸 유도 경련의 임계치를 현저하게 증가시켰다[8].
References:
[1] Polegato BF, Pereira AG, Azevedo PS, et al. Role of Thiamin in Health and Disease. Nutr Clin Pract. 2019 Aug;34(4):558-564.
[2] Kerns JC, Gutierrez JL. Thiamin. Adv Nutr. 2017 Mar 15;8(2):395-397.
[3] Chan AHY, Ho TCS, Irfan R, et al. Design of thiamine analogues for inhibition of thiamine diphosphate (ThDP)-dependent enzymes: Systematic investigation through Scaffold-Hopping and C2-Functionalisation. Bioorg Chem. 2023 Sep;138:106602.
[4] Bettendorff L. Synthetic Thioesters of Thiamine: Promising Tools for Slowing Progression of Neurodegenerative Diseases. Int J Mol Sci. 2023 Jul 10;24(14):11296.
[5] Geng MY, Saito H, Katsuki H. The effects of thiamine and oxythiamine on the survival of cultured brain neurons. Jpn J Pharmacol. 1995 Jul;68(3):349-52.
[6] Ergül M, Taşkıran AŞ. Thiamine Protects Glioblastoma Cells against Glutamate Toxicity by Suppressing Oxidative/Endoplasmic Reticulum Stress. Chem Pharm Bull (Tokyo). 2021;69(9):832-839.
[7] Suzuki K, Yamada K, Fukuhara Y, et al. High-dose thiamine prevents brain lesions and prolongs survival of Slc19a3-deficient mice. PLoS One. 2017 Jun 30;12(6):e0180279.
[8] Mesdaghinia A, Alinejad M, Abed A, et al. Anticonvulsant effects of thiamine on pentylenetetrazole-induced seizure in mice. Nutr Neurosci. 2019 Mar;22(3):165-173.