By Jonathan D. Grinstein, Ph.D.        Published: 10:40 am PST Aug 20, 2021 | Updated: 11:52 am PST Sep 29, 2021

重大亮點

● NMN可調節腸道菌群結構，增加益生菌豐度，減少有害菌數量

● 腸道微生物群定植的這些變化改善了小鼠的腸道內壁

● 通過對腸道內壁發揮這些保護作用，NMN 可能會對腸道健康產生積極影響。

人體腸道粘膜的面積高達 200 至 300 平方公尺—大約相當於你體內捲起的 2 至 3 個足球場的草坪—並包含 10 萬億種不同的共生微生物，被稱為“微生物群”。 腸道微生物群在身體的消化功能中起著至關重要的作用，並影響其他身體系統和組織的運作。 由於其重要性和潛在價值，腸道微生物群已成為熱門話題。 現在，大量科學家正試圖了解腸道微生物群在人類健康和疾病中的作用，以及如何操縱它來改善醫療結果和壽命。

來自中國鎮江江蘇大學的 Pan Huang 及其同事展示了長期使用煙酰胺單核苷酸 (NMN) 介入，對調節腸道微生物群多樣性和組成以及腸道功能的積極影響。 該研究發表在《營養學前沿》(Frontiers in Nutrition)上，研究表明連續 15 週飲用不同濃度 NMN 的小鼠顯示出“好”腸道微生物的豐富度增加，而幾種有害細菌的水平卻下降了。 NMN 還對腸道內壁（腸道粘膜）發揮保護作用，對腸道健康產生積極影響。 該研究為NMN在促進胃腸健康方面的應用指明了新的方向。

腸道微生物群影響健康和疾病

腸道微生物菌群的基本功能包括促進食物分解，使其更容易吸收和消化、合成必需的維生素、去除有毒化合物、抵抗病原體、保持腸道內壁細胞層的完整性，以及調節免疫功能。 此外，腸道內壁的損傷和腸道微生物群的失衡會導致微生物群落侵入腸道內壁細胞（粘膜細胞），影響脂質的吸收和儲存。 這些變化會導致代謝疾病，如肥胖、2 型糖尿病和非酒精性脂肪肝。

雖然我們並不完全了解這些細菌對脂質和葡萄糖代謝的具體作用和機制，但我們知道它們有助於維持體內的能量平衡。 然而，由於個體差異，腸道微生物群對人體的影響尚不明確或具體了解。

長期 NMN 介入可以影響小鼠腸道微生物群中的物種豐富度

Pan Huang 及其同事將小鼠分成幾組，連續 15 週在飲用水中補充不同濃度的 NMN（0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.4 mg/mL 和 0.6 mg/mL）。 然後，他們通過對糞便樣本（糞便的技術術語）進行測序來分析微生物組的多樣性。 研究小組發現，隨著 NMN 含量的增加，腸道微生物組的多樣性下降，特定細菌種群也發生了變化。

測序結果顯示，NMN 增加了會產生丁酸鹽的細菌的豐富度，例如瘤胃球菌科和阿克曼氏菌（A. muciniphila）。 瘤胃球菌科對胃腸道健康至關重要，它加工各種多醣（類碳水化合物澱粉、纖維素或糖原）和纖維以產生短鏈脂肪酸—結腸細胞的主要能量來源。 Akkermansia (AKK菌)是一種腸道共生細菌，它定植於黏液層，被認為是一種有前途的益生菌候選者。 一些研究報告了在各種疾病中 A. muciniphila 的豐富度下降，包括消化系統疾病，如腸易激症 (IBD)。

除了增加某些有益細菌的豐富度外，NMN 還減少了某些有害細菌，如 Bilophila(嗜膽菌屬)、Oscillibacter (顫桿菌)和 Desulfovibrionaceae(脱硫弧菌科)。  Bilophila(嗜膽菌屬)嗜膽汁菌可能與多種感染相關疾病的發生髮展有關，如敗血症、膽囊炎等。 這些疾病與 Oscillibacter(顫桿菌) 有關，而 Oscillibacter (顫桿菌)細菌與三甲氨基氧化物 (TMAO) 相關，TMAO 是心血管和腦血管疾病的危險因素。Desulfovibrionaceae(脱硫弧菌科)是革蘭氏陰性菌，可產生內毒素，主要包括脂多醣 (LPS)。 LPS 極有可能誘發炎症。

G1組膽汁酸相關代謝物的濃度顯著增加。 膽汁酸相關代謝物與腸道菌群密切相關，對細菌的生長有很強的抑製作用。 因此，腸道微生物群面臨來自膽汁酸的強大生存選擇壓力。 這可以解釋為什麼長期 NMN 介入後，腸道微生物群的多樣性下降。

長期 NMN 介入可改善腸道屏障

NMN 不僅影響腸道微生物群的多樣性，因為用 NAD+ 前體進行介入似乎可以改善腸道的功能。 Huang及其同事揭示了響應NMN的腸道杯狀細胞和粘液厚度的增加。 杯狀細胞分泌的粘蛋白形成屏障，防止外部細菌直接接觸上皮層。 它的主要成分粘蛋白是腸道細菌的營養來源，因為它包含蛋白質（氨基酸）和碳水化合物（低聚醣）的組成部分。 此外，控制腸道通透性的緊密連接的豐富程度（即，更緊密的連接使營養物質能夠通過腸道屏障進行更多的運輸），隨著 NMN 介入而增加。

(Huang et al., 2021 | Frontiers in Nutrition) NMN 增加了在連接小鼠腸壁細胞的屏障中發現的蛋白質水平。 小鼠結腸上皮中緊密連接蛋白 Claudin-1 (Cla-1) 和 ZO-1 的水平。 染色的灰色區域越深，所討論的蛋白質水平越高。 NMN 治療的小鼠（G1，底行）的腸道內壁比未治療的小鼠（CON）更深灰色，表明在細胞之間形成屏障的蛋白質水平更高。 CON，對照小鼠； G1，0.1 mg/mL NMN 處理的小鼠。

由於健康的腸道不應洩漏其內容物，Huang和同事分析了這些小鼠的腸道阻止發光染料運動的程度。 他們發現接受 NMN 治療的小鼠從腸道洩漏的化合物要少得多。 這些發現表明 NMN 降低了腸粘膜通透性並保持了粘膜屏障的完整性。

(Huang et al., 2021 | Frontiers in Nutrition) 長期 NMN 治療可改善小鼠腸粘膜內層的完整性。 在飲用純水或補充有 NMN 的水的小鼠中，測量了腸道中發光化合物（FITC-Dextran，FD4）的洩漏。 在左側的圖像中，您可以看到 FD4（紅色）在未經治療的小鼠體內擴散到全身，表明可能由於滲透性增加而從腸道滲漏。 然而，在 NMN 治療的小鼠中，FD4 主要包含在腸道中，這表明腸壁健康，不會洩漏其內容物。 血液（血清）液體部分 FD4 含量的量化與腸道吸收呈負相關（即血液中的 FD4 越少，腸道吸收越大），證實了 NMN 改善腸道通透性的圖像結果 . CON，對照小鼠； G1，0.1 mg/mL NMN 處理的小鼠。

NMN 還促進腸道自噬—身體對功能失調的蛋白質和失效細胞的回收過程。 最近的研究表明，腸細胞屏障（上皮層）的完整性受自噬調節。 通過建立飢餓模型，Huang 及其同事發現自噬可以增強細胞之間的這些屏障，稱為緊密連接，控制化合物通過細胞層的流動。 儘管如此，只有這些緊密連接之間的小分子通量下降，因為大尺寸探針的通量沒有受到影響。 總之，這些結果表明 NMN 通過加強緊密連接和促進粘液分泌來維持腸上皮的完整性。

NMN 可以為健康的人類腸道培養微生物群嗎？

這項研究的結果支持 NMN 可以增強腸道的微生物群的組成並改善腸道內壁的完整性。 這項研究為探索 NMN 在有關腸道健康和微生物群相關健康狀況的臨床研究中的效用奠定了基礎。 如果這些發現確實適用於人類，NMN 可能會提供一種營養保健方法來改善消化系統健康並幫助抵抗與微生物群相關的疾病。

參考文獻:

Huang P, Jiang A, Wang X, Zhou Y, Tang W, Ren C, Qian X, Zhou Z, Gong A. NMN Maintains Intestinal Homeostasis by Regulating the Gut Microbiota. Front Nutr. 2021 Jul 29;8:714604. DOI: 10.3389/fnut.2021.714604. PMID: 34395502; PMCID: PMC8358781.

文章來源:

https://www.nmn.com/news/study-shows-nmn-can-protect-mouse-intestinal-tract-altering-gut-microbiome-diversity