補充NMN或可改善線粒體障礙
長久以來,體外擴增介導所產生的復制性衰老嚴重限制了有關間充質干細胞(MSCs)的臨床應用。而越來越多的研究表明,細胞內煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的耗竭與干細胞衰老和線粒體代謝紊亂密切相關。
最近,來自吉林大學的研究團隊于《 Mitochondria at the Heart of Metabolic Disorders》上發表了有關補充煙酰胺單核苷酸可改善間充質干細胞中NAD/Sirt3途徑的線粒體功能障礙并挽救細胞衰老的相關論文。
該研究團隊于2022年11月25日發表的最新研究結果表明,晚期傳代(LP)間充質干細胞表現出較低的NAD+含量,降低了Sirt3的表達和線粒體功能不良。Sirt3的過度表達可減輕線粒體的功能不良,相反,在早期傳代的(EP)間充質干細胞中通過選擇性的Sirt3抑制劑3-TYP抑制Sirt3活性,則加重了細胞變老和線粒體功能異常。
補充NMN可改善3-TYP 誘導的早期傳代的(EP)間充質干細胞線粒體功能紊亂和細胞變老。顯著增加細胞內NAD+水平,NAD+/NADH比值,Sirt3表達,改善線粒體功能,挽救變老的MSCs。
與EP MSCs 相比,LP MSCs 的 NAD + 含量(圖a)和 NAD +/NADH 比值(圖b)顯著降低
下圖中,研究小組發現用NMN 處理的LP間充質干細胞中 mRNA (圖c)和蛋白質(圖d)水平的Sirt3表達顯著增加,表明NMN補充可能激活衰老的間充質干細胞中的NAD+/Sirt3信號傳導途徑。
作為NAD+依賴的脫乙酰基酶,Sirt是研究最為深入的線粒體,它負責調節各種代謝過程。NAD+消耗可以降低Sirt3的表達,增加其靶蛋白的乙酰化水平。由于補充NMN可以提高 NAD+含量和NAD+/NADH比值,所以NMN是否可能通過促進NAD+合成來調節 Sirt3的表達,仍需要解釋。
基于這些原因,研究小組在復制型衰老的間充質干細胞中檢測到了Sirt3的表達。結果顯示,在間充質干細胞中,Sirt3 mRNA和蛋白水平顯著降低,而補充NMN則逆轉了復制型變老引起的sirt3表達降低。
總的來說,補充NMN可減輕線粒體功能不良并拯救MSC變老,可能為解釋MSC變老提供了一種全新的機制,并為研發抗衰老藥物提供了一種有前途的策略。
骨髓間充質干細胞在體外擴增時表現出典型的衰老特征。
補充外源性煙酰胺單核苷酸(NMN)可以改善線粒體功能不良,并通過煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)/Sirt3信號傳導途徑,減輕間充質干細胞(MSC)的變老
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