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Zellbiologie

CD38

CD38 ist ein transmembranes Glykoprotein mit NAD+-Glykohydrolase- und ADP-Ribosyl-Cyclase-Aktivität, das breit, vor allem aber auf Immunzellen exprimiert wird. Es hydrolysiert NAD+ zu Nicotinamid und ADP-Ribose und kann außerdem cyclisches ADP-Ribose sowie NAADP bilden, beides zweite Botenstoffe für die Kalziumsignalgebung. Expression und Aktivität von CD38 nehmen mit dem Alter zu, vor allem in gewebsständigen Makrophagen und anderen Zellen des angeborenen Immunsystems, wobei seneszente Zellen und ihr Sekretom die Induktion mit antreiben. Da CD38 in vielen Geweben ein dominantes NAD+-verbrauchendes Enzym ist, gilt diese altersbedingte Hochregulation als wesentlicher Mechanismus hinter dem systemischen NAD+-Abfall und der damit verbundenen Abnahme von Sirtuin-Aktivität und Mitochondrienfunktion. Genetische oder pharmakologische Hemmung von CD38, etwa mit dem selektiven Inhibitor 78c, stellt das NAD+ im Gewebe wieder her und verbessert metabolische Phänotypen in alten Mäusen.

Quellen

  1. Camacho-Pereira J, Tarrago MG, Chini CCS, et al.. (2016). CD38 Dictates Age-Related NAD Decline and Mitochondrial Dysfunction through an SIRT3-Dependent Mechanism. *Cell Metabolism*doi:10.1016/j.cmet.2016.05.006
  2. Tarrago MG, Chini CCS, Kanamori KS, et al.. (2018). A potent and specific CD38 inhibitor ameliorates age-related metabolic dysfunction by reversing tissue NAD+ decline. *Cell Metabolism*doi:10.1016/j.cmet.2018.03.016
  3. Covarrubias AJ, Kale A, Perrone R, et al.. (2020). Senescent cells promote tissue NAD+ decline during ageing via the activation of CD38+ macrophages. *Nature Metabolism*doi:10.1038/s42255-020-00305-3