Published: 2:42 p.m. PST Nov 3, 2022 | Updated: 4:19 p.m. PST Nov 8, 2022
重大亮點
- SARS-CoV-2 病毒在接受 DNA 損傷誘導輻射介入的人類肺細胞中的進入率更高。
- 抑制 DNA 修復會阻礙 SARS-CoV-2 主要受體（ACE2 受體）在細胞表面的積累，這表明 DNA 修復與受體介導的病毒進入之間存在聯繫。
- NMN 已知有助於修復 DNA，可抑制小鼠細胞表面 ACE2 受體的積累以及 SARS-CoV-2 病毒載量。
與導致 COVID-19 感染的病毒 SARS-CoV-2 相關的一個特殊現像是，它對老年人的影響遠高於年輕人。 根據疾病控制中心的數據，與 18-29 歲的年輕人相比，65 歲以上的成年人的住院率高出 5-10 倍。 可能使老年人容易感染 COVID-19 的一個原因是衰老導致 DNA 損傷的累積。 然而，隨著年齡增長所帶來相關的 DNA 損傷與 COVID-19 感染之間的聯繫尚未確定。
北京生物技術研究所的 Cheng 和同事在學術期刊《衰老細胞》( Aging Cell) 上發表論文，他們發現 SARS-CoV-2 病毒更多地進入人類肺細胞，並伴有輻射引起的 DNA 損傷。 此外，抑制細胞DNA 修復機制的 DNA 損傷反應 (DDR) 會抑制 SARS-CoV-2 用於進入細胞的受體——血管緊張素轉換酶 2 (ACE2) 受體的積累。 在飲用水中用 200 mg/kg/天的煙酰胺單核苷酸 (NMN) 介入小鼠可保留 DNA，防止 ACE2 受體積累，並降低感染後肺部的病毒載量。 這些發現表明，與年齡相關的 DNA 損傷和細胞的 DNA 修復機制會觸發 ACE2 受體積累和病毒感染，但 NMN 可以對抗這種感染方式。
DNA 損傷誘導病毒進入人體細胞
為了解 DNA 損傷如何影響 SARS-CoV-2 進入細胞，Cheng 及其同事使用暴露於電離輻射誘導的 DNA 損傷的人類肺細胞。 當肺細胞暴露於輻射 7 天後，細胞吸收的病毒量是未暴露於輻射的細胞的大約六倍。 此外，抑制細胞的 DNA 修復反應可顯著減少病毒進入細胞。 這些發現提供的證據表明，與輻射相關的 DNA 損傷會觸發更多 SARS-CoV-2 病毒進入細胞，但抑制 DDR 會減少病毒進入細胞。
(Jin et al., 2022 | Aging Cell) 輻射造成的 DNA 損傷使 SARS-CoV-2 病毒進入細胞的病毒量增加了六倍，但抑制 DNA 損傷反應會阻礙病毒進入細胞。 通過 DNA 損傷誘導電離輻射 (+IR)，與沒有輻射 (-IR) 的細胞相比，SARS-CoV-2 病毒進入顯著增加。 DDR 抑制分子咖啡因、KU55933 和 VE-822 可抑制 SARS-CoV-2 病毒進入肺細胞。
Cheng 和同事繼續研究輻射對 SARS-CoV-2 用於進入細胞的主要受體——ACE2 受體的影響。 位於北京的研究小組發現，暴露於電離輻射會使 ACE2 受體水平增加六倍，但會抑制 DDR 受損的 ACE2 會積聚。 這些結果表明，DNA 損傷和 DDR 會引發細胞表面 ACE2 的激增，這與病毒進入細胞的增加有關。
NMN 阻止病毒進入受感染的小鼠肺細胞
在 DNA 修復中發揮作用的酶，例如去乙酰化酶和聚（ADP-核糖）聚合酶 (PARP)，需要必需的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 分子才能發揮作用。 出於這個原因，Cheng 和他的同事用 NAD+ 促進劑 NMN 補充了暴露於 SARS-CoV-2 病毒的老小鼠。 他們發現 NMN 介入與降低 DNA 損傷和 ACE2 受體水平以及降低肺病毒載量相關。 這些結果表明，至少在小鼠中，NMN 可能通過維持 DNA 和阻斷 ACE2 受體的積累來抵禦 SARS-CoV-2 感染。
(Jin et al., 2022 | Aging Cell) NMN 可防止 DNA 損傷和 ACE2 受體積累，同時減少 SARS-CoV-2 感染小鼠的病毒載量。 左圖說明 NMN (O-NMN) 將 ACE2 受體的積累減少了一半，減少了激活 ACE2 受體積累的蛋白質 (c-Jun)，並減少了受感染的衰老老鼠肺細胞中的 DNA 損傷 (𝜸H2AX) 與未經介入的受感染小鼠 (O-PBS) 相比。 右圖顯示用 NMN 介入的小鼠可減輕肺部的病毒載量。
NMN 可能會保留 DNA 並阻礙 ACE2 受體的積累
“在這裡，我們發現靶向 DNA 損傷……通過 NMN 的介入而增加 DNA 修復的能力，降低了 ACE2 的表達，”Cheng 及其同事說。 “更重要的是，...... NMN 減少了病毒載量。”
總體而言，這項研究表明，NMN 可能會阻止 ACE2 受體在老年人的肺、腎和腸道中的積累，從而防止 SARS-CoV-2 病毒過度進入細胞。 從理論上講，這種 NAD+ 促進器可以通過刺激 Sirtuins 和 PARP 來維持 DNA，從而抑制 DDR 的激活並減少 ACE2 受體的積累，從而防止 DNA 損傷的累積。
參考文獻
Jin R, Niu C, Wu F, Zhou S, Han T, Zhang Z, Li E, Zhang X, Xu S, Wang J, Tian S, Chen W, Ye Q, Cao C, Cheng L. DNA damage contributes to age-associated differences in SARS-CoV-2 infection. Aging Cell. 2022 Oct 18:e13729. doi: 10.1111/acel.13729. Epub ahead of print. PMID: 36254583.
文章來源
https://www.nmn.com/news/nmn-inhibits-sars-cov-2-infection-according-to-chinese-study