Published: 3:22 p.m. PST Aug 8, 2022 | Updated: 1:22 p.m. PST Aug 18, 2022
重大亮點
- 實驗性地去增加腦中的 NMN 轉運蛋白 Slc12a8 可以改善老年小鼠的肌肉功能，而減少年輕小鼠的 NMN 轉運蛋白則會導致肌肉衰退。
- 這些發現表明大腦和肌肉之間存在重要的 NMN 介導的聯繫，導致與年齡相關的肌肉衰退（肌肉減少症）。
隨著年齡的增長，肌肉質量和力量的喪失（肌肉減少症）會導致身體衰退、久坐行為和認知障礙。 研究人員仍然不了解導致肌肉減少症的過程，到目前為止，還沒有發現針對衰老這一令人衰弱方面的藥物。
華盛頓大學醫學院的 Imai 及其同事在學術期刊《細胞報告》(Cell Reports) 中發表論文表明，大腦中的煙酰胺單核苷酸 (NMN) 轉運蛋白 (Slc12a8) 可維持肌肉的新陳代謝。 他們表明，通過實驗去減少年輕和中年小鼠大腦中 NMN 轉運蛋白的豐度，可以概括老年小鼠中發現的疲勞和虛弱的肌肉。 位於聖路易斯的研究小組繼續表明，通過實驗將老年小鼠的轉運蛋白豐度提高一倍可以改善肌肉減少症，恢復更年輕的肌肉功能。 這些發現表明存在一種肌肉功能通路，該通路依賴於大腦中的 NMN 轉運蛋白來維持 NAD+ 水平，從而導致肌肉減少症。
減少腦中的 NMN 轉運蛋白導致肌肉減少症
研究表明，與年齡相關的 NAD+ 水平下降與肌肉減少症有關。 Imai 及其同事最近發現 NMN 轉運蛋白——將 NMN 轉運到細胞中的蛋白質——在衰老過程中會維持 NAD+ 水平，促使他們研究這些 NMN 轉運蛋白之間的聯繫及其對肌肉減少症的影響。 通過將老年小鼠大腦中 NMN 轉運蛋白的豐度增加一倍，研究小組發現這一過程顯著提高了肌肉力量和耐力，並增強了肌肉對碳水化合物的利用。 這些結果表明，增加老年小鼠大腦中 NMN 轉運蛋白的豐度可以通過恢復肌肉代謝和功能來廣泛緩解肌肉減少症。
(Ito et al., 2022 | Cell Reports) 大腦 NMN 轉運蛋白的豐度加倍可逆轉肌肉減少症的跡象。 增加 NMN 轉運蛋白（Slc12a8，紅色）的豐度可增強老年小鼠在反覆刺激（圖 I）後的耐力（圖 E）、糖酵解（圖 F）和肌肉力量（以毫牛頓力"millinewtons"為單位）。
為了證實大腦中 NMN 轉運蛋白在肌肉功能中的作用，Imai 及其同事通過實驗將年輕和中年小鼠大腦中的 NMN 轉運蛋白減少了約 40%。 他們發現年輕小鼠的肌肉力量和耐力下降，與患有肌肉減少症的老年小鼠相似。 研究人員還表明，當 NMN 轉運蛋白豐度降低時，用於肌肉能量的碳水化合物量會下降，這表明 NMN 轉運蛋白會影響碳水化合物的代謝。 這些發現表明，大腦 NMN 轉運蛋白與年齡相關的下降會導致肌肉無力、耐力受損和肌肉代謝異常，這表明這些轉運蛋白會導致肌肉減少症。
“我們的研究結果突出了 Slc12a8 在 [大腦] 中調節能量代謝和骨骼肌功能的關鍵作用，並暗示它在衰老過程中肌肉減少症和虛弱的發病機制中的重要性，”Imai 及其同事說。
補充 NMN 能否對抗轉運體損失並緩解與年齡相關的肌肉退化？
這項研究提供了 Slc12a8 NMN 轉運蛋白與肌肉減少症發病之間存在功能聯繫的第一個證據。 弄清楚如何在衰老過程中用基因藥物增加大腦中 NMN 轉運蛋白的豐度或用藥物刺激 NMN 轉運蛋白可以為緩解老年人肌肉減少症提供新的方法。
研究表明，給囓齒動物補充 NMN 可以恢復它們的肌肉功能並緩解肌肉減少症。 一項臨床試驗表明，NMN 可提高絕經後婦女肌肉中的胰島素敏感性，從而提高葡萄糖利用率（代謝）。 然而，必須對老年人進行長期研究，以確定單獨使用 NMN 是否可以改善肌肉性能以克服肌肉減少症。 如果不是這樣，未來的治療可能需要找到增加大腦中 Slc12a8 轉運蛋白數量的方法。
參考文獻
Ito N, Takatsu A, Ito H, Koike Y, Yoshioka K, Kamei Y, Imai SI. Slc12a8 in the lateral hypothalamus maintains energy metabolism and skeletal muscle functions during aging. Cell Rep. 2022 Jul 26;40(4):111131. doi: 10.1016/j.celrep.2022.111131. PMID: 35905718.
文章來源
https://www.nmn.com/news/increasing-nmn-transporter-abundance-brain-mitigates-age-related-muscle-decline