导言:NMN治疗可以提高大脑相关血管细胞的存活率,并防止糖尿病等代谢紊乱中的有害压力。
糖尿病病例在世界范围内持续急剧上升。这些患者更容易中风,出血性中风(脑溢血)的风险高出50%。这被认为是由糖尿病发展过程中大脑相关血管内皮细胞的功能障碍引起的。尽管科学家们知道这种分解是由有害氧离子(氧化应激)引发的炎症和细胞应激引起的,但如何治疗这种分解仍然难以捉摸。
Luo等在FEBS Open Bio上发表了一篇文章,提供了补充烟酰胺单核苷酸(NMN)保护小鼠脑相关内皮细胞免受氧化应激和功能下降的证据。这项研究表明,向小鼠内皮细胞补充NMN还可以减少细胞死亡,改善细胞的动力来源—线粒体的功能。这些发现可以转化为预防糖尿病患者的脑内皮细胞崩溃和最终的出血性脑卒中。
NMN改善氧化应激后脑血管细胞的存活能力
在他们的实验中,研究小组发现NMN可以保护在用氧化应激诱导分子过氧化氢(H2O2)处理的实验室培养皿中培养的小鼠内皮细胞。用H2O2处理12、24和48小时导致细胞存活率逐渐降低。更重要的是,额外增加NMN补充浓度(300至500µM)有助于提高细胞增殖率。这些结果表明,NMN可以逆转由糖尿病等代谢紊乱引起的氧化应激对大脑内皮细胞的有害影响。
图示. NMN治疗可保护脑内皮细胞免受有害的氧化应激。(A) 显示氧化应激诱导过氧化氢处理12、24和48小时的浓度增加导致逐渐减少。(C) 显示用NMN处理细胞可挽救高达300至500µM浓度的细胞存活。
NMN增强氧化应激后线粒体健康
为了查明NMN诱导的细胞存活率提高是否来自线粒体健康的改善,科学家们检查了线粒体膜的结构完整性。经过有害的H2O2处理后,他们发现线粒体膜的渗透性更强,这表明结构完整性降低。在H2O2处理中加入NMN恢复了线粒体膜电位,这表明线粒体健康恢复。这些结果表明,NMN通过改善线粒体膜的完整性和健康来提高细胞在氧化应激下的存活率。
阐明NMN对细胞通路的影响
为了阐明NMN如何将细胞从氧化应激的毒性作用中拯救出来,研究人员检测了蛋白质NF-ĸB和NAMPT的水平,因为它们的水平随着炎症和疾病的变化而波动。NF-ĸB是一种蛋白质复合物,它协调免疫反应和细胞对氧化应激的反应,而NAMPT是细胞中一种从烟酰胺合成NMN的酶。Luo及其同事发现,在过氧化氢处理后,NMN增加了NAMPT水平,降低了NF-ĸB水平。NAMPT和NF-ĸB水平的变化表明,NMN处理分别改善了NAD+的生物合成和减少了炎症。这一见解可以帮助研究人员了解NMN发挥作用的细胞机制,从而为靶向这些细胞途径提供更好的治疗方法。
“总之,我们的研究结果表明,NMN能够通过调节NAMPT酶和NF-ĸB p65信号通路来保护H2O2损伤的bEnd.3细胞免于凋亡。”作者在其出版物中提到NMN对脑内皮细胞过氧化氢处理的影响时表示。
结语
这项研究指出了改善脑血管完整性以应对糖尿病等代谢紊乱引起的氧化应激的目标。如果这些发现转化为人类,补充NMN可能会改善代谢紊乱患者的脑血管功能。
来源:本网编辑 2024.04.16.
主要参考文献:
Deng X et al. Nicotinamide mononucleotide (NMN) protects bEnd.3 cells against H2O2‐induced damage via NAMPT and the NF‐κB p65 signalling pathway. FEBS Open Bio. 2021 Mar;11(3):866-879.
其他参考文献:
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