Published: 1:51 p.m. PST May 21, 2021 | Updated: 12:12 p.m. PST Sep 29, 2021
重大亮點
· 用激素 ghrelin 預處理的間質幹細胞 (MSCs) 改善了對受到損傷的老年小鼠心臟的保護。
· 用經生長素釋放肽處理的間質幹細胞 (MSCs) 注射 NMN 可協同改善損傷後的心臟修復。
移植在骨髓中發現的稱為間質幹細胞 (MSCs) 對修復肌肉組織很重要，是一種很有前景的療法。 特別是，間質幹細胞對心臟有一些保護作用，可以防止缺血再灌注 (IR) 損傷—當血液停止然後開始流入心臟的狀態。 優化 MSCs 移植的條件是改進這種基於細胞的治療的關鍵，特別是在 MSCs 似乎在老年受試者中不太有效的情況下。
研究人員 Sun 和 Zhang 在學術期刊《歐洲藥理學期刊》(European Journal of Pharmacology)上發表的一篇論文中，使用內源性生長激素 ghrelin 介入的 MSCs 移植到遭受 IR 損傷的老年小鼠中，改善了 MSCs 的保護作用，類似於在年輕小鼠中觀察到的保護作用。 更重要的是，當研究二人聯合注射煙酰胺單核苷酸 (NMN) 與 ghrelin 處理的 MSCs 時，心臟保護作用協同增加。
“NMN 補充劑和同時施用預處理的 MSC 是一種很有前途的策略，可以很好地保護老年心臟免受 IR 損傷，”Sun 和 Zhang 提出。
合併症使心臟損傷複雜化
在包括衰老在內的合併症期間保護心臟免受 IR 損傷在臨床上很重要。 在老年人中，IR 損傷的嚴重程度似乎比青年人更嚴重，研究表明，治療介入措施的保護作用在老年人中會嚴重降低。
MSC 移植是一種很有前途的治療方法，可顯著減少患有 IR 損傷的年輕動物的梗塞大小。 然而，從原始組織中分離出間質幹細胞後，很難維持間質幹細胞更新和分化的能力，因為它與活人體內的環境不同。 結果，由於高細胞死亡率和低存活率，使間質幹細胞失去了部分治療效果。
NMN 補充劑作為細胞療法的補充
NMN 是 NAD+ 的前體，可以保護健康年輕大鼠的心臟免受 IR 損傷並減少梗塞面積。 這被認為部分是由於 NMN 能夠刺激粒線體（我們細胞的能量發生器）的產生，甚至增強細胞的循環過程（自噬）。 由於粒線體的功能和數量在衰老過程中會嚴重減少，像 NMN 這樣的粒線體靶向化合物可能會改善老年心臟對其他介入措施的反應。
NMN 和激素處理的 MSCs 協同減少老年心臟的梗塞面積
由於存在合併症的心肌 IR 損傷具有多因素性質，因此越來越重視在這種疾病中使用聯合治療。 聯合治療可以克服老年人對介入措施的反應降低，並更可持續和更強烈地加強細胞防禦機制。
為此，Sun 和 Zhang 將 NMN 與 ghrelin 處理的 MSCs 添加並評估了它們對梗死面積的影響。 Ghrelin 是一種生長激素，它可能是促進 MSCs 心臟保護作用的一個因素。 Ghrelin 還可能通過減少炎症反應和促進粒線體功能來提高 MSCs 在梗塞心臟中的作用的持久性。 因此，研究人員在早期再灌注時用生長素釋放肽或非條件性間質幹細胞治療患有 IR 損傷的老年大鼠（20 至 22 個月大）。 NMN (500 mg/kg, i.p) 也在早期再灌注時給藥並在 12 小時後重複。
儘管 NMN 單獨使用就對減少梗死面積具有顯著效果，類似於 ghrelin 治療的 MSC 組，但與 IR 組相比，它們的聯合應用可以顯著和更有效地減少梗死面積。 聯合治療對縮小梗死面積的影響明顯大於單獨治療。 ghrelin 處理的 MSCs 和 NMN 補充劑的組合能夠協同增強彼此的作用，並為老年心臟提供強有力的保護，防止 IR 損傷。
(Sun and Zhang 2021 | Eur J Pharmacol.) Ghrelin 預處理的 MSCs 和 NMN 減少了老年大鼠心臟的梗塞面積。 這些心臟組織切片的圖像被一種化合物染色，該化合物顯示了老年小鼠心臟缺血再灌注 (IR) 損傷後的梗塞大小（藍色），在底部圖表中進行了量化。 當用 NMN 或生長素釋放肽處理的 MSC (ghr-MSC) 治療時，缺血再灌注 (IR) 損傷的老年小鼠的梗死面積減少。 當 NMN 補充劑和生長素釋放肽處理的 MSC 一起使用時，這些效果最為顯著。
在將 NMN 添加到 MSCs 治療方案後，通過檢查活性氧產生和膜電位的變化來重新評估粒線體功能。 結果表明，聯合治療對減少粒線體活性氧和增加粒線體膜電位的作用大於單獨使用ghrelin處理的MSCs的作用。
(Sun and Zhang 2021 | Eur J Pharmacol.) 補充 NMN 的 Ghrelin 處理的 MSCs 可協同改善粒線體氧化應激。 用活性氧（Mito ROS）測量粒線體氧化應激的間質幹細胞（MSC）水平。 當用 NMN 和生長素釋放肽處理的 MSC (ghr-MSC) 治療時，缺血再灌注 (IR) 損傷的老年小鼠的氧化應激水平降低。 這些水平通過用自噬抑製劑氯喹 (CQ) 治療來逆轉。
“Ghrelin 可作為通過自噬/粒線體途徑提高基於 MSC 的治療的心臟保護功效的有希望的候選藥物，並且 NMN 可作為老年心臟聯合治療的良好助推器，”作者總結道。
尋找與這種效應相關的其他生存機制，以及確定它們各自對聯合治療誘導的心臟保護的貢獻，將引導我們找到更有效和更核心的治療靶點。
參考文獻
Sun L, Zhang W. Preconditioning of mesenchymal stem cells with ghrelin exerts superior cardioprotection in aged heart through boosting mitochondrial function and autophagy flux. Eur J Pharmacol. 2021 May 2;903:174142. doi: 10.1016/j.ejphar.2021.174142.
文章來源
https://www.nmn.com/news/nmn-stem-cell-therapy-injured-aged-mouse-hearts