Published: 3:44 p.m. PST May 12, 2020 | Updated: 1:21 p.m. PST Sep 29, 2021
低血糖症，即血糖低於正常值，通常來自糖尿病的胰島素治療。 它還可能導致腦損傷，在嚴重的情況下會導致神經元死亡和認知障礙。 嘗試用胰島素控制血糖可降低糖尿病並發症的風險，但會增加嚴重低血糖的風險。 目前，沒有已知的治療選擇來減輕低血糖引起的神經元死亡和由此產生的認知缺陷。
最近，日本國家老年醫學中心和中國醫科大學第一附屬醫院的Sakurai及其同事在學術期刊《腦研究公報》(Brain Research Bulletin )上發表了一項研究成果，表明分子NMN可能作為一種介入的選擇，預防低血糖引起的腦損傷。 在這項研究中，他們使用了胰島素誘導的嚴重低血糖大鼠模型，並在嚴重低血糖後 30 分鐘給它們注射了 NMN。 NMN 注射減少了神經元損傷，增強了認知能力，並改善了長期增強——記憶形成的細胞指標。 “這些結果表明，NMN 可能是一種很有前途的介入物質，可以預防低血糖引起的腦損傷，”該團隊在他們的出版物中說。
恢復 NAD+ 水平以減輕低血糖對腦功能的影響
NMN 是分子煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 的前體，補充 NMN 可以增加老年囓齒動物和人類中 NAD+ 在細胞的水平。 細胞需要 NAD+ 來產生能量和維持 DNA 完整性，科學家們已將降低的 NAD+ 水平與衰老聯繫起來，與阿滋海默症、代謝紊亂和心血管疾病等疾病有關。
通過補充 NMN 恢復 NAD+ 水平可能會改善由低血糖引起的細胞失衡。 在低血糖症中，稱為活性氧的有害分子在神經元中積聚，導致 DNA 損傷和稱為 PARPs 的蛋白質激活，這些蛋白質修復 DNA 並消耗 NAD+ 來執行其功能。 PARPs 的激活會導致 NAD+ 耗竭和神經元死亡，因為神經元需要健康水平的 NAD+ 才能產生細胞能量和代謝功能。
NMN 注射可保護低血糖後的神經元和認知
Sakurai 及其同事發現，NMN 減少了胰島素誘導的嚴重低血糖後的神經元死亡。 神經元通常是圓形且清晰的，具有完整的細胞結構，但在出現低血糖後，研究小組觀察到神經元退化和死亡，同時大腦中的神經元也減少了。 在低血糖後接受葡萄糖加 NMN (500 mg/kg) 注射的大鼠中，這些變化大大減弱。 添加化學物質 3AP（使 NAD+ 與 NMN 失活）消除了 NMN 對神經元的保護，表明 NMN 的作用來自提高 NAD+ 水平。
(Wang et al., 2020 | Brain Research Bulletin) NMN 補充劑可減少嚴重低血糖後的神經元死亡。 左圖顯示了腦組織的顯微圖像。 四幅圖像的左上角是放大的神經元，這些神經元被染色以顯示細胞死亡和病理。 “Sham HG”顯示正常神經元。 “HG+鹽水”顯示低血糖後細胞死亡和神經元退化。 “HG+NMN”描繪了低血糖後用 NMN 介入減輕的細胞死亡和神經元退化。 “HG+NMN+3AP”顯示在低血糖、NMN 介入和添加使 NAD+ 失活的 3AP 分子後死亡和退化的神經元。 右圖說明低血糖後神經元疾病的特徵顯著增加，並且 NMN 減弱了細胞變性。 在低血糖後添加 3AP 和 NMN 會使 NAD+ 失活並逆轉 NMN 對神經元病理學的衰減。
施用 NMN 可防止嚴重的低血糖誘導的細胞過程抑制，這種細胞過程表明記憶形成，稱為長期增強。 科學家們通過在低血糖一週後對神經元進行電記錄來測量長期增強。 他們發現在電刺激訓練期後 50 分鐘，正常神經元的電活動增加，但這種長期增強的測量在低血糖後變得遲鈍。 通過電記錄測量，NMN 恢復了低血糖後的長期增強作用。
(Wang et al., 2020 | Brain Research Bulletin) NMN 給藥改善了指示低血糖後記憶形成的神經元電活動。 條形圖表示初始測量時電活動的比較，然後是高頻刺激後 20 到 30 分鐘的電活動比較，這是一種長期增強的測量。 低血糖後，長期增強顯著減弱，但 NMN 補充劑挽救了它。 添加 3AP 以使 NAD+ 失活消除了 NMN 在低血糖後的影響。
在檢查大鼠的行為時，研究人員觀察到 NMN 介入可預防嚴重低血糖後的認知缺陷。 低血糖阻礙了大鼠在稱為水迷宮的空間記憶測試中的表現。 當大鼠補充 NMN 時，它們在水迷宮中的表現有所改善。
(Wang et al., 2020 | Brain Research Bulletin) NMN 改善了低血糖後的認知能力。 老鼠游過一個水迷宮，有一個平台可以讓它們從游泳中休息一下。 越過平台的次數越多，表明老鼠記得研究人員放置平台的位置。 低血糖後，大鼠穿過平台的次數大大減少，但 NMN 逆轉了這些影響。 低血糖後向 NMN 添加 3AP 消除了 NMN 的作用，因為它使 NAD+ 失活。
“我們研究了 NMN 對嚴重低血糖引起的腦損傷的影響。 這些結果表明，施用 NMN 可減少由嚴重低血糖導致的神經元細胞死亡和認知障礙，”科學家們在他們的出版物中說。
“NMN 可以通過提高抗氧化防禦能力來保護神經元免受與低血糖相關的認知障礙，”文章中的研究人員說。
NMN 能否保留嚴重低血糖的糖尿病患者的認知功能？
Sakurai 及其同事表示，NMN 介入可能是對嚴重低血糖的糖尿病患者的有效干預。 研究人員將需要進行臨床試驗，以確定 NMN 是否對糖尿病患者俱有這些益處。
參考文獻
Wang X, Hu X, Zhang L, Xu X, Sakurai T. Nicotinamide mononucleotide administration after sever hypoglycemia improves neuronal survival and cognitive function in rats. Brain Res Bull. 2020 Jul;160:98-106. doi: 10.1016/j.brainresbull.2020.04.022. Epub 2020 May 5. PMID: 32380185.
文章來源
https://www.nmn.com/news/nad-neurons-memory-formation-hypoglycemia