NMN保护小鼠心脏免于衰竭

NMN百科据美研究表明,NMN可以保护线粒体健康,从而保护小鼠心脏免受损伤

NMN百科据美研究表明,NMN可以保护线粒体健康,从而保护小鼠心脏免受损伤。

在美国,每年约有647,000人死于心脏病,相当于每4人中有1人死于心脏病。在2014年和2015年,心脏病每年给美国造成约2190亿美元的损失,其中包括医疗保健服务、药品和因死亡而导致的生产力损失。寻找心脏病的治疗干预措施不仅可以提高患者的生活质量,还可以减轻社会的经济负担。

凯斯西储大学的科学家在《分子与细胞心脏病学杂志》上发表了一项研究,发现补充烟酰胺单核苷酸(NMN)可促进细胞动力源线粒体的健康,并预防心力衰竭。先前的研究已将线粒体功能障碍与心力衰竭联系起来,研究人员已经认识到线粒体功能障碍中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)水平的降低。

线粒体压力过大的小鼠心脏NAD+水平降低
许多酶需要NAD+才能发挥作用,包括去乙酰化酶。这些蛋白质通过从细胞中的其他蛋白质中去除称为乙酰基的分子标签,在细胞健康和衰老中发挥重要作用。从蛋白质中去除乙酰基的调节——称为脱乙酰化的过程——对于维持线粒体健康至关重要。在心脏中,主要的sirtuin是SIRT3。

在这项研究中,研究人员使用了心脏缺乏一种叫做KLF4的分子的小鼠,这种分子对心脏细胞的线粒体健康至关重要。缺乏KLF4的小鼠心脏中的线粒体蛋白具有显着更高数量的乙酰基,表明去乙酰化减少和SIRT3功能降低。这些表明,KLF4缺乏会导致线粒体蛋白的脱乙酰化或过度乙酰化降低,从而使线粒体和心脏容易受到压力。

然后,张和同事通过阻塞主动脉对这些小鼠的心脏施加了物理压力,这增加了心脏的压力并使其更加努力地工作。这导致在KLF4缺陷的心脏中,Sirt3水平进一步降低,NAD+浓度降低。除了处于低水平之外,SIRT3的功能还可能因为可用的NAD+减少而降低,从而减少了线粒体蛋白的脱乙酰化并最终降低了线粒体的健康。

NMN保护患有线粒体应激的小鼠免受心力衰竭的影响
为了提高小鼠体内NAD+的含量,研究人员给动物注射了NMN,一种NAD+增强分子。NMN治疗改善了这些心脏的功能,增加了它在压力条件下的泵送量。它还可以防止心脏细胞死亡的数量。

NMN

NMN将KLF4缺陷型心脏(CM-K4KO)从应激性心力衰竭中拯救出来。从横向主动脉缩窄(TAC)前一天开始,以500mg/kg/天的NMN给药深度保留了心脏的收缩功能,并完全挽救了CM-K4KO组的心力衰竭表型。
缺乏KLF4的小鼠通常具有高死亡率,但在诱导心脏高血压后,NMN给药导致这些小鼠的存活率为100%。这些结果表明,NMN可以预防这些对血压引起的心力衰竭敏感的小鼠的心力衰竭。

张和同事发现,预防心力衰竭和线粒体健康是相关的。尽管KLF4缺陷小鼠通常具有退化和破碎的线粒体,但NMN治疗几乎完全恢复了线粒体的结构和功能。

NMN减少了KLF4缺陷心脏中应激诱导的细胞死亡。横向主动脉缩窄(TAC)在缺乏KLF4(CM-K4KO)的心脏细胞中诱导显着的细胞死亡。然而,在接受NMN治疗的CM-K4KO小鼠中,这种TAC诱导的心脏细胞死亡减少了一半以上。
该研究的科学家表示:“短期服用NMN(NAD+的前体)可保持线粒体稳态,并从压力过载引起的心力衰竭中挽救心脏功能。” 他们接着说,这项研究证明了NMN(即使是短期的)给药可能是治疗心力衰竭的有效方法,至少在小鼠中是这样。