欢迎访问NMN(中国)联盟网!

NMN联盟网

NMN联盟网

您现在的位置是:首页 > NMN科普 >

NMN科普

升高NAD +水平可改善心力衰竭小鼠的心脏功能

发布时间:2021-01-29NMN科普 386 次

升高NAD +水平可改善心力衰竭小鼠的心脏功能

杜克大学的一项研究表明,补充NMN可以通过提高NAD +水平和SIRT3活性来改善患有心脏病的小鼠的功能。

image001.png

2019年,美国约有650万人患有心力衰竭,2017年,心力衰竭导致8例死亡。这一疾病在2012年使美国损失了307亿美元。2017年,杜克大学的科学家发现一种叫做烟酰胺单核苷酸(NMN)对心力衰竭小鼠具有治疗功效。先前的研究表明,在多种心力衰竭小鼠模型中,补充NMN可以改善心脏功能,但对其发生的细胞机制仍知之甚少。2017年的研究为心力衰竭患者提供了一种潜在的干预策略。

NMN会增加烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)的水平,后者是一种重要分子,会影响细胞动力线粒体中新陈代谢的各个方面。研究人员已经提出,补充NMN可以增加NAD +的水平,通过激活SIRT3蛋白来增强心脏功能,SIRT3是一种NAD +依赖性蛋白,参与调节细胞健康。

SIRT3的另一个重要功能是降低线粒体中蛋白质的分子修饰水平,称为超乙酰化。然而,研究人员观察到患有心脏病的基因改造小鼠的分子修饰水平升高,表明这些动物的SIRT3功能降低。在患病小鼠的五周龄时,研究人员发现与正常小鼠相比,超乙酰化的丰度没有差异。但是随着心脏病的发展,在8周和13周龄时,线粒体蛋白中的超乙酰化水平急剧升高,这表明患心脏疾病的小鼠缺乏SIRT3功能。

image002.png

(Martin等人,2017 | JCI Insight)在第5、8和13周时,线粒体蛋白质分子标记的差异被称为高乙酰化。黑点表示在患有心力衰竭的转基因小鼠中,蛋白质的统计上显着增加的超乙酰化。这些图表明心衰小鼠的乙酰化程度随年龄增加而增加,这也表明SIRT3蛋白的功能降低。

此外,消融SIRT3的基因,从而去除蛋白质,导致了称为心室壁增厚的心脏功能障碍,证明了SIRT3在正常心脏功能中的关键作用。随着增厚的壁变得僵硬,每次心跳都会吸收和抽出的血液量减少,这种情况可能导致心力衰竭,在极少数情况下甚至会导致心脏骤停。

尽管SIRT3中功能的丧失可能会导致严重的后果,但研究人员小组发现,向患有心力衰竭的小鼠注射NMN可以减少过度乙酰化并改善心脏功能。结果表明,补充NMN可以改善SIRT3功能。删除SIRT3基因以摆脱SIRT3蛋白的功能会导致NMN对患病动物的有益作用丧失。这些观察结果进一步证明了NMN的作用取决于心脏中的SIRT3。

研究表明,采用NMN的NAD +治疗可改善心脏代谢功能和SIRT3的能量代谢,而SIRT3在介导这种作用方面起关键作用。“总结来说,我们的发现为NMN治疗对SIRT3依赖的治疗作用提供了机械的见解,”这位科学家在谈到NMN对患有心力衰竭的转基因小鼠的影响时说道。研究人员还指出,补充NMN或激活SIRT3的疗法可能会在将来使心脏功能障碍的患者受益。

image003.png

(Martin等人,2017 | JCI Insight)该示意图总结了患有心力衰竭的转基因小鼠的线粒体代谢和涉及NAD +和SIRT3蛋白的细胞途径的变化。心力衰竭小鼠模型由于SIRT3功能降低而导致线粒体蛋白的过度乙酰化增加。根据这项研究,NMN可改善患有心力衰竭的小鼠的SIRT3活性并减少其乙酰化作用。