Published: 3:20 p.m. PST Dec 26, 2020 | Updated: 1:01 p.m. PST Sep 29, 2021
糖尿病病例在全球範圍內繼續急劇上升。 這些患者更容易中風，出血性中風的風險增加 50%——大腦中的血管破裂。 這被認為是由糖尿病發展過程中腦相關血管細胞（內皮細胞）功能障礙引起的。 儘管科學家們知道這種分解是由有害氧離子（氧化應激）引起的炎症和細胞壓力引起的，但如何治療這種情況仍然難以捉摸。
Luo 及其同事在學術期刊 《FEBS Open Bio》 上發表了一篇論文，提供了補充煙酰胺單核苷酸 (NMN) 可以保護小鼠大腦相關內皮細胞免受氧化應激和功能衰退的證據。 該研究表明，向小鼠內皮細胞補充 NMN 還可以減少細胞死亡並改善細胞的能量工廠——粒線體的功能。 這些發現可以轉化為預防糖尿病患者的腦內皮細胞分解和最終的出血性中風。
NMN 改善氧化應激後腦血管細胞的活力
在他們的實驗中，研究小組發現 NMN 可以保護在用氧化應激誘導分子過氧化氫處理的實驗室培養皿中培養的小鼠內皮細胞。 用過氧化氫處理 12、24 和 48 小時導致細胞存活率逐漸降低。 更重要的是，額外增加 NMN 補充濃度（300 至 500 µM）有助於提高細胞增殖率。 這些結果表明，NMN 可以逆轉氧化應激對大腦內皮細胞的不利影響，這種不利影響是由糖尿病等代謝紊亂引起的。
(Deng et al., 2020 | FEBS Open Bio) NMN 治療可保護腦內皮細胞免受有害的氧化應激。 (A) 顯示增加濃度的氧化應激誘導過氧化氫處理 12、24 和 48 小時導致逐漸減少。 (C) 顯示用 NMN 處理細胞可挽救高達 300 至 500 µM 濃度的細胞存活。
NMN 增強氧化應激後的粒線體健康
為了確定 NMN 誘導的細胞存活增強是否來自粒線體健康的改善，科學家們檢查了粒線體膜的結構完整性。 在有害的過氧化氫處理後，他們發現粒線體膜的滲透性更高，表明結構完整性降低。 在過氧化氫處理中添加 NMN 可恢復粒線體膜電位，表明粒線體已恢復健康。 這些結果表明，NMN 通過改善粒線體膜的完整性和健康來增加氧化應激下的細胞存活率。
(Deng et al., 2020 | FEBS Open Bio) NMN 可防止氧化應激誘導的線粒體損傷。 紅色與綠色熒光的比率表明粒線體膜通透性——離子穿過線粒體膜的能力。 較高的比率代表較低的膜滲透性，表明結構完整性較高。 在這個實驗中，NMN 在用過氧化氫（一種引發氧化應激的分子）處理細胞後恢復了粒線體膜的結構完整性。
闡明 NMN 對細胞通路的影響
為了闡明 NMN 如何從氧化應激的毒性作用中拯救細胞，研究人員檢查了蛋白質 NF-ĸB 和 NAMPT 的水平，因為它們的水平會隨著炎症和疾病而波動。 NF-ĸB 是一種蛋白質複合物，可協調免疫反應以及細胞對氧化應激的反應，而 NAMPT 是細胞中的一種酶，可從煙酰胺合成 NMN。 Luo和同事在過氧化氫處理後發現，NMN 增加了 NAMPT 水平並降低了 NF-ĸB 水平。 NAMPT 和 NF-ĸB 水平的變化表明 NMN 治療分別改善了 NAD+ 生物合成和減少炎症。 這種見解可以幫助研究人員了解 NMN 發揮作用的細胞機制，從而為靶向這些細胞途徑制定更好的疾病介入方法。
(Deng et al., 2020 | FEBS Open Bio) NMN 對小鼠腦內皮細胞的處理導致氧化應激對 NAMPT 和 NF-KB 的影響逆轉。 左圖顯示引起氧化應激的過氧化氫處理導致 NAMPT 水平降低，而 NMN 逆轉了這些影響。 右圖表明，過氧化氫處理促進了 NF-KB 水平的顯著增加，而添加 NMN 則逆轉了這種效果。
“總之，我們的研究結果表明，NMN 能夠通過調節酶 NAMPT 和 NF-ĸB p65 信號通路來保護 H2O2 損傷的 bEnd.3 細胞免於凋亡，”作者在他們的學術論文中提到了NMN對腦內皮細胞過氧化氫治療的影響。。
腦血管研究的未來方向
參考文獻
Deng, X., Liang, X., Yang, H., Huang, Z., Huang, X., Liang, C., Kuang, Y., Qin, Y., Lin, F. and Luo, Z. (2020), Nicotinamide mononucleotide (NMN) protects bEnd.3 cells against H2O2‐induced damage via NAMPT and the NF‐κB p65 signalling pathway. FEBS Open Bio. Accepted Author Manuscript. DOI: 10.1002/2211-5463.13067
文章來源
https://www.nmn.com/news/nmn-blood-brain-barrier-cell-response-stress