By Brett J. Weiss Published: 3:15 p.m. PST Apr 6, 2021 | Updated: 11:47 am PST Apr 14, 2021
重大亮點
- NMN可改善化學和缺氧引起的腎細胞損傷後的細胞活力。
- NAD +增強劑減輕了小鼠血流量減少引起的腎臟組瘢痕形成。
腎臟（保持血液清潔和過濾的器官）可能受到各種形式的損害。有一種對腎臟的重大傷害是由於接觸有毒化學物質或血液供應受到抑製而造成的，這在醫院中很常見，並影響約25％至45％的創傷或重症監護病房的患者。但是，我們目前沒有任何治療選擇可促進腎臟組織的修復或防止隨後的瘢痕的發作─即在醫學領域稱之為纖維化。由於這些原因，我們有必要深入了解腎損傷引起的疾病（如纖維化）的進展，以產生創新的治療選擇。
來自中國北京大學第一醫院的Yang和同事在學術期刊《生理學前沿》(Frontiers in Physiology)上發表了一項研究，該研究確定了煙酰胺單核苷酸（NMN）分子是減輕損傷後腎臟組織疤痕形成的一種治療選擇。在他們的研究成果中表明NMN可以抑制腎細胞損傷、衰老和炎症，從而預防和治療組織瘢痕形成。總部位於北京的研究小組研究了NMN的治療益處，因為先前的研究表明，使用NMN有助於修復DNA損傷和其他器官的瘢痕。所以根據這些研究顯示，NMN可能是預防和治療受傷後腎臟瘢痕形成的有效策略。
NMN是NAD +的助推器
NMN是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD +）（所有活細胞中的代謝物）的前體分子。 NAD +對於基本的生物學過程至關重要，即DNA修復和能量代謝、細胞功能和組織健康的重要過程。 由於腎細胞具有很高的新陳代謝活性，因此它們對NAD +耗竭和ATP產生的損傷非常敏感。 研究已經證明，通過施用其前體如NMN來補充NAD +水平可顯示出對纖維化和與年齡有關的疾病的有益作用。 因此，通過預防DNA損傷和代謝功能障礙，NMN可能具有改善腎臟纖維化的潛力。
增強NAD +可以在壓力下保留腎臟細胞
為了測試NMN對腎臟瘢痕形成的影響，Yang及其同事測試了NMN對培養的腎細胞的影響。 具體來說，他們研究了用溶解的NMN處理受損的人類腎細胞是否可以減少DNA損傷的衰老，該程序可以關閉與衰老有關的細胞增殖。 為此，他們用化學過氧化氫誘導了腎細胞的損傷，同時也引起了缺氧或所謂的缺血，然後用NMN（1 mM）處理了這些細胞。 總部位於北京的研究人員發現，NMN可以提高細胞活力，還可以降低衰老的非增殖細胞的豐度。 最重要的是，NMN減緩了衰老的受損腎細胞中的DNA損傷過程，從而將DNA損傷細胞的百分比從32％降低至22.6％。 這些研究發現支持至少在腎細胞中，NNN阻止了導致組織瘢痕形成過程的細胞程序。
(Jia et al., 2021 | Frontiers in Physiology) NMN 減弱誘導的人類腎臟細胞衰老。暴露於化學過氧化氫（左圖）或缺氧（右圖）形式的應激後，細胞達到衰老，不增殖的狀態，稱為衰老。 施用NMN可以減少應力暴露後的細胞衰老。
為了觀察NMN的保護作用是否從培養的細胞轉化為活體動物，Yang及其同事測試了NMN的治療是否會抑制小鼠誘導的纖維化後腎臟瘢痕形成的進展。 由於晚期組織瘢痕形成始於DNA損傷和細胞衰老，因此他們首先研究了用NMN進行治療是否能減輕小鼠缺血引起的腎損傷和隨後的纖維化瘢痕形成對DNA的損傷。 這些小鼠具有較高的DNA損傷，但是，NNN治療顯著降低了DNA損傷的進程，表明NMN阻礙了組織纖維化的發作。 Yang及其同事還發現，缺血造成的腎臟損害實際上確實觸發了細胞衰老過程，進而導致細胞死亡和組織瘢痕形成。 NMN治療可恢復小鼠腎臟組織瘢痕形成並減少細胞死亡。
(Jia et al., 2021 | Frontiers in Physiology) NMN 有助於防止因血流減少而受到壓力後的組織瘢痕形成。左圖顯示藍色的細胞核和粉紅色的細胞核外側的細胞區域。 在上排，較少的粉紅色陰影表示較少的瘢痕組織積聚，而下排則表明減少的血流引起的瘢痕（藍色組織）在NMN治療下會消失。 左圖顯示了在減少血流引起的組織瘢痕形成後，NMN顯著減少了受損的細小腎小管的百分比，右圖顯示了在相同操作後NMN如何顯著減少了垂死細胞的百分比。
Yang和同事在其出版物中說：“我們觀察到急性誘發的應激會導致應激誘導的腎小管DNA損傷，並且在隨後的慢性變化（衰老和纖維化）發生時會持續存在。” “而且，對[活體動物]和[培養的細胞]進行NMN給藥後都顯示出DNA損傷減少的[特徵]。”
這些發現提供了一些支持，即隨著服用NMN來增加NAD +水平，可以改善腎臟瘢痕形成中的DNA修復，但是DNA修復改善組織中的瘢痕形成之間的直接聯繫需要進一步的研究。
使用NMN治療腎臟組織瘢痕形成
Yang和同事說：“總體而言，我們的研究結果表明NMN對腎臟具有DNA損傷抑製作用，抗衰老和抗炎作用，而服用NMN可能是預防或治療[急性腎損傷]後腎纖維化的有效策略。” 展望未來NMN在損傷引起的組織瘢痕形成中的應用將需要測試，如果這些結果可以轉化為使用臨床試驗的結果。
參考文獻: Jia Y, Kang X, Tan L, Ren Y, Qu L, Tang J, Liu G, Wang S, Xiong Z and Yang L (2021) Nicotinamide Mononucleotide Attenuates Renal Interstitial Fibrosis After AKI by Suppressing Tubular DNA Damage and Senescence. Front. Physiol. 12:649547. doi: 10.3389/fphys.2021.649547
文章來源: https://www.nmn.com/news/nmn-protects-against-dna-damage-related-kidney-scarring