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逆转ACE细胞衰老:用NMN可保护缓解肺细胞免于功能衰退

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发布时间: 2021-08-04

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近日,中国四川大学华西医院Tingting Fang and Jingyun Yang团队MedComm期刊上发表了题为:Nicotinamide mononucleotide ameliorates senescence in

alveolar epithelial cells 的研究论文[1]

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一、概述

肺泡上皮细胞(ACEs)随着年龄的增长逐渐衰老,这是呼吸防御功能减弱和功能下降的主要原因之一。研究 ACE 衰老的机制对于了解人类呼吸系统的工作方式很重要,据报道NAD+ 在衰老过程中会减少。

补充NAD+中间体可以激活去乙酰化酶(SIRT1-SIRT7),而这达到与管控运动和饮食限制相同的益处。补充NAD+中间体而且可以降低细胞内氧化应激水平和改善线粒体功能,从而逆转细胞衰老。他们的研究表明烟酰胺单核苷酸 (NMN) 可以有效缓解 8-10 个月大的 C57BL/6 小鼠肺部与年龄相关的生理衰退和 6-8 周的年轻小鼠博来霉素诱导的肺纤维化。此外,用 NMN 治疗原发性 ACEs 可以显着改善体外细胞衰老表型。这些发现对于改善老年人呼吸系统功能,降低呼吸系统疾病的发病率和死亡率具有重要意义。

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二、NMN可缓解老年小鼠肺泡细胞的衰老

 

随着年龄的增长伴随着细胞内NAD+的减少,身体各组织器官的功能逐渐衰退。其中也包括肺。然而,NAD+的减少是否间接的导致肺泡细胞的衰老以及补充NMN是否可以缓解这种表型还没有被报道。 他们以 500 mg/kg/天的剂量向 8-10 个月大的 C57/BL6 小鼠喂养 NMN并且持续2个月。之后检测了肺组织的衰老指标。衰老细胞伴随增殖能力降低,主要是由于细胞周期抑制蛋白的表达增加。他们发现通过填喂法衰老+NMN组相比只饮水衰老+NMN 组的衰老相关的循环抑制蛋白显着减少。 因此,认为长期添加 NMN 可以有效改善肺的衰老。

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三、试图了解 NMN 是否可以减轻人类肺细胞免于功能衰退

 

他们试图了解 NMN 是否可以缓解复制和应激诱导的人类衰老。通过小鼠模型的 ACEs。 他们发现在体内和在体外,在补充和未补充 NMN 的组中,相同通道数的 ACEs 显着减少。 细胞数量的减少不是因 BLM 处理或 BLM 处理而改变添加 NMN 后,衰老的 ACEs 也显着减少。 他们还发现 NMN 减少了 BLM 诱导的小鼠肺部炎症。 他们的数据建议NMN 可以有效地减轻复制和在体内和体外应激诱导的ACEs衰老。 它为衰老相关的慢性肺病和肺损伤提供预防和治疗方法未来的外部刺激。

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四、关于NMN(β-烟酰胺单核苷酸)

NMN (Nicotinamide Mononucleotide) 学名为β-烟酰胺单核苷酸,是维生素B3(烟酰胺)的一种衍生物分子量为334.221 g/mol。NMN的结构可分为α和β两种异构体,其中只有β-NMN为天然存在的形式,具有生物活性[2]。

NMN本身是人类和生物体内自然生成的物质。天然的NMN可从多种食物中获得,NMN在一些常见食物中的含量如下图所示。由于在食物中含量较少,人类很难完全通过饮食来满足自身对于NMN的需求[3]。

2013年,哈佛大学医学院David Sinclair教授率领的研究团队通过实验证明,22个月大的老年小鼠口服NMN一周之后,体内NAD+水平增加,并使线粒体稳态和肌肉功能相关的关键生化指标恢复到相当于6个月大小的年轻小鼠状态,该研究成果发表于Cell期刊上[4]。

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David Sinclair教授使用的NMN原料就是在2013年由邦泰生物生产提供,作为NMN行业主要供应商邦泰生物,目前拥有领先的绿色生物酶催化合成技术平台,是全球首家获得Kosher认证并率先实现NMN全酶催化产业化的国家级高新技术企业。公司目前累计近150项自主研发酶催化相关发明专利及国际专利申请, 自有酶库且菌种超600种,具备专业酶筛选、基因+修饰、酶固定化的研发实力,产品在保健品、工业制药、诊断试剂等领域获得广泛应用。2020年邦泰生物已实现年产酶包1000吨,年产辅酶100吨。

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参考文献:

[1]Fang T ,  Yang J ,  Liu L , et al. Nicotinamide mononucleotide ameliorates senescence in alveolar epithelial cells[J]. MedComm, 2021(1).

 

[2]Bieganowski P, Brenner C. Discoveries of nicotinamide riboside as a nutrient and conserved NRK genes establish a Preiss-Handler independent route to NAD+ in fungi and humans[J]. Cell, 2004, 117(4): 495- 502.

 

[3]Mills K F, Yoshida S, Stein L R, et al. Long-term administration of nicotinamide mononucleotide mitigates age-associated physiological decline in mice[J]. Cell metabolism, 2016, 24(6): 795- 806.

 

[4]Gomes A P, Price N L, Ling A J Y, et al. Declining NAD+ induces a pseudohypoxic state disrupting nuclear-mitochondrial communication during aging[J]. Cell, 2013, 155(7): 1624-1638.