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NMN潜能爆发,可能对人体胆固醇代谢具有调节作用

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发布时间: 2021-08-16

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胆固醇危机

胆固醇又分为高密度脂蛋白胆固醇和低密度胆固醇两种,前者对心血管有保护作用,后者偏高,冠心病的危险性就会增加。胆固醇水平普遍升高是造成国人冠心病发病和死亡迅速增加的主要原因。

40年里,亚洲人的胆固醇水平在逐年上升,如今在高胆固醇导致死亡的人群中,东亚、东南亚和南亚人群已经占了半数!中国在1980年曾是中低密度脂蛋白胆固醇水平最低的国家之一,到2018年时,已超过许多西方国家,成为最高的国家之一。

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肝脏是人体胆固醇代谢的主要靶器官,血液中低密度脂蛋白( LDL) 被肝细胞表面低密度脂蛋白受体(LDLR) 识别,进入细胞溶酶体后水解为游离胆固醇及脂肪酸。LDLR 是高表达于肝细胞膜上的一种糖蛋白,能清除血液中超过70%的低密度脂蛋白胆固醇(LD-LC) ,对维持细胞内胆固醇稳态起重要作用。

β-烟酰胺单核苷酸(NMN) 是哺乳动物中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD) 的关键前体物质之一。已有研究显示,NMN通过恢复NAD+的水平进而降低了糖尿病小鼠的脂质水平/降低小鼠肥胖程度/降低血液中总胆固醇、LDL 和甘油三酯含量。综合上所述可知,NMN有调节脂代谢的作用,但其具体作用机制尚不清楚。

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为验证此机制,刘文凤等人通过实验用人肝Huh7 细胞探讨 NMN 对胆固醇代谢的作用及机制,进而为指导临床应用提供实验依据。


研究设想依据:

 

前蛋白转化酶枯草溶菌素9(PCSK9) LDLR形成复合物使其在蛋白水平降解,阻断其再循环转运LDLC,导致血液内LDLC升高并诱发心血管疾病。肝细胞核因子1α(HNF1α) 在肝细胞中作为PCSK9 转录因子,正向调控 PCSK9 的表达进而调节胆固醇代谢。由此推测 NMN 或是作用于HNF1α/PCSK9/LDLR 通路来调控胆固醇代谢。


NMNHuh7 细胞无毒性

采用CCK-8实验检测NMN是否对Huh7细胞存在毒性作用。分别以012. 52550100200μmol/L NMN 处理 细 胞 24 h。结 果 显 示,所有NMN处理组的细胞存活率无明显差异,说明 NMN在本实验浓度范围内对细胞没有毒性作用。

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不同浓度 NMN Huh7 细胞存活率的影响

 


NMN 可增加 Huh7 细胞脂质蓄积

50 mg/L LDL处理的Huh7细胞分别加入012. 52550100 200 μmol/L NMN处理 24 h,采用油红 O 染色实验检测细胞脂质蓄积情况。结果显示,随着 NMN 浓度的增加,Huh7 细胞内红色脂滴逐渐增多,提示NMN 可增加 Huh7 细胞脂质蓄积。

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不同浓度NMNHuh7细胞脂质蓄积的影响

 

NMN可增强Huh7细胞对DiI-LDL的摄取

分别加入012.52550100200μmol/L  NMN处理Huh7细胞24 h后,再加入20 mg/LDiI-LDL处理细胞4h,采用荧光显微镜观察细胞对DiI-LDL的摄取情况。结果显示,随着NMN 浓度的增加,细胞核周红色荧光逐渐增强,说明NMN 可增强 Huh7 细胞对 DiI-LDL 的摄取。

 

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 不同浓度 NMN Huh7 细胞脂质摄取的影响

 

适量NMN摄入明显提升LDLR mRNA和蛋白表达水平

分别用 012. 52550100200μmol/LNMN处理Huh7细胞24 hqRT-PCRWestern blot分别检测细胞中主要LDL摄取受体 LDLR mRNA 和蛋白表达情况。结果显示,摄入100μmol/L以上NMN组的LDLR mRNA和蛋白表达水平明显升高。
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不同浓度 NMN Huh7 细胞中 LDLR mRNA 和蛋白表达的影响


NMN可抑制PCSK9表达间接增加肝细胞对LDLC的摄取

PCSK9 是影响肝脏脂质代谢的重要分子,可在蛋白水平靶向降解 LDLR。我们采用 qRT-PCR Western blot 检测了不同浓度 NMN 处理后细胞中PCSK9 mRNA 和蛋白表达情况。结果显示,100 μmol/L NMN 组、200μmol/L NMNPCSK9 mRNA和蛋白表达水平明显降低。由此可知,NMN 可能通过抑制PCSK9 的表达,进而上调 LDLR 表达,从而增加肝细胞对 LDLC 的摄取。

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不同浓度 NMN Huh7 细胞中 PCSK9 mRNA 和蛋白表达的影响

 

NMN可抑制HNF1α表达间接增加肝细胞对胆固醇的摄取

HNF1α是PCSK9基因的正向转录因子且参与脂代谢调控。用qRT-PCRWestern blot检测HNF1α mRNA 和蛋白的表达情况。结果表明 NMN 可能通过抑制HNF1α的表达,介导 PCSK9下调,进而上调 LDLR 表达,从而增加肝细胞对胆固醇的摄取。

 

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不同浓度 NMN Huh7 细胞中 HNF1α mRNA 和蛋白表达的影响

 

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综上所述研究显示,NMN可能通过介导HNF1α/PCSK9/LDLR 信号通路参与调节 Huh7 细胞的胆固醇代谢,增强肝细胞对LDL的摄取能力。本研究证实了NMN对非临床胆固醇有代谢作用,是NMN击碎胆固醇过高的一大进步。


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参考文献:

《烟酰胺单核苷酸对 Huh7 细胞胆固醇代谢调节作用的研究》刘文凤,雷小灿,向 琼,廖 韦,夏梦蝶,彭 娟(

南华大学衡阳医学院心血管疾病研究所 动脉硬化学湖南省重点实验室 湖南省动脉硬化性疾病国际科技创新合作基地,湖南省衡阳市 421001)