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NMN刺激脂肪細胞中的代謝基因活性

使用NMN介入未成熟的小鼠脂肪細胞可改善代謝和炎症相關基因的活性。

2021年5月7日

By Brett J. Weiss  Published: 12:35 p.m. PST Apr 30, 2021 | Updated: 3:19 p.m. PST Apr 30, 2021

重大亮點

·補充NMN可增加未成熟小鼠脂肪細胞中與代謝相關的基因的活性,並減少炎症和疤痕相關的基因的活性。 

·如果可以將結果轉化到人類身上,NMN可以通過改善與代謝和減少炎症相關的基因活性來預防衰老期間與肥胖相關的疾病。

 

隨著肥胖在全球變得越來越普遍,與年齡相關的疾病(包括2型糖尿病,高血壓和癌症)的發病率也在不斷上升。 這些與肥胖有關的疾病與同這些疾病有關的脂肪細胞的代謝健康狀況下降密切相關。 了解如何改善脂肪細胞的代謝健康狀況,對於預防與肥胖相關的年齡相關疾病具有重要作用

來自卡塔爾威爾·康奈爾大學醫學系的Mazloum及其同事在學術期刊《科學報告》(Scientific Reports)中發表了一項研究,該研究顯示煙酰胺單核苷酸(NMN)介入可增加與增強的脂肪細胞代謝功能有關的基因活性。 這項研究首次顯示,用NMN處理未成熟的小鼠脂肪細胞可分別提高瘦素和sirtuins(SIRT1)(抑制食慾並維持代謝健康的蛋白質)的基因活性。 同樣,NMN的介入會降低導致膠原蛋白組織瘢痕形成的蛋白質的基因活性。 來自卡塔爾的研究小組的這些發現很有希望,並且可能會轉化為使用NMN作為預防肥胖個體與年齡有關的疾病的介入選擇。

NMN增強了稱為NAD +的新陳代謝的關鍵分子的水平

NMN是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)的前體,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)是產生能量和代謝健康的關鍵分子。 NAD +被許多酶用於行使其細胞功能,例如sirtuins(包括SIRT1的蛋白質家族)在DNA修復和新陳代謝維持中的作用。

多項研究表明,肥胖患者的細胞NAD +水平下降,所以通過補充NMN等前體來補充NAD +的策略可以改善代謝功能。 但是,NAD +是如何控制新陳代謝以及NMN如何增強代謝的機轉尚不清楚。

NMN增加健康代謝基因的活性

Mazloum和同事們通過使用NMN來提高未成熟脂肪細胞中NAD +的水平,揭開了NMN如何發揮其代謝增强效應的謎團。在確認NMN可以提高未成熟脂肪細胞中NAD +的水平(治療10天後NAD +的水平提高了25%)後,Mazloum及其同事測量了在代謝中具有已知作用的基因的活性。

(Majeed et al., 2021 | Scientific Reports) 用NMN介入未成熟的小鼠脂肪細胞會大大提高細胞中NAD +的水平。 研究人員用1 mM的NMN介入未成熟的脂肪細胞10天,發現這樣做可以使NAD +水平提高約25%。

首先,他們研究了在代謝中具有已知作用的基因的活性。 研究小組發現,在未成熟的脂肪細胞中,NMN處理可提高SIRT1和PGC-1α的基因活性,從而調節粒線體的產生─粒線體是我們細胞的發電結構。

NMN還增加了名為“瘦素”的“食慾抑製劑”激素分子的基因活性。 但是這種作用因SIRT1缺失而減弱,表明NMN的瘦素基因增強作用取決於SIRT1的活性。 NMN還降低了Col6A3的基因活性,Col6A3是結締組織的一種蛋白成分,稱為膠原蛋白,在脂肪組織的瘢痕形成和炎症中起作用。

Mazloum和他的同事解釋說:“據我們所知,通過‘NAD+增强’刺激瘦素轉錄以及這種效應對SIRT1功能的依賴性,之前還沒有報導過。”。

這些發現提供了新的證據,顯示NMN補充劑通過增強未成熟小鼠脂肪細胞中與代謝相關的特定基因的活化作用,改善了脂肪細胞發育過程中的代謝並減少了結締組織的堆積。

(Majeed et al., 2021 | Scientific Reports) 使用NMN介入未成熟的脂肪細胞(前脂肪細胞)可提高NAD +合成酶煙酰胺單核苷酸腺苷酸轉移酶(NMNAT1-3)的基因活性。使用NMN介入未成熟的脂肪細胞會以從前無法識別的方式增加NMNAT1-3的基因活性(基因標記為紅色)。 隨著脂肪細胞成熟為脂肪細胞,它們在兩個基因中顯示出增強的活性,其中一個是抑制食慾的瘦素。 補充NMN後,炎症和疤痕相關的COL6A3基因也顯示出活性的降低。 通過消除SIRT1的活性(ShSIRT1列),NMN對這些基因的影響減弱了,這顯示NMN對基因活性的影響是通過增強SIRT1的功能來實現的。

與NMN相關的基因途徑提供了有關補充劑對細胞影響的線索

這項研究提供的新信息使我們更進一步地了解了增加NAD +水平如何精確地改善新陳代謝,以及這樣做如何有助於預防與年齡相關的肥胖相關疾病。 如果這些研究結果轉化為人類的脂肪細胞代謝,則可以為NMN如何幫助預防肥胖症患者的年齡相關疾病提供洞見。 

此外,NMN刺激“食慾抑製劑”激素瘦素的基因活性的發現可能為研究人員提供有關如何通過操縱瘦素途徑來治療肥胖的線索。 其他發現顯示NMN會降低結締組織的基因活性,並且炎症相關蛋白COL6A3可以為肥胖相關疾病的預防提供洞見。 未來的研究可以證實這些與通路有關的細節,並將其用於增進我們對肥胖症的代謝知識以及NMN對脂肪細胞的作用。

 

參考文獻: Majeed Y, Halabi N, Madani AY, Engelke R, Bhagwat AM, Abdesselem H, Agha MV, Vakayil M, Courjaret R, Goswami N, Hamidane HB, Elrayess MA, Rafii A, Graumann J, Schmidt F, Mazloum NA. SIRT1 promotes lipid metabolism and mitochondrial biogenesis in adipocytes and coordinates adipogenesis by targeting key enzymatic pathways. Sci Rep. 2021 Apr 14;11(1):8177. doi: 10.1038/s41598-021-87759-x. PMID: 33854178; PMCID: PMC8046990.

文章來源: https://www.nmn.com/news/nmn-stimulates-metabolic-health-related-gene-activity-in-fat-cells