《老化细胞》研究显示口服NMN可逆转小鼠血管功能障碍

  美国科罗拉多大学研究者在《老化细胞》杂志上发布的研究结果显示,口服NMN可以逆转老年小鼠血管功能障碍。

  没有健康的血管,人体就会像没有雨水灌溉的庄稼,慢慢枯萎。但随着人口老龄化及人们生活方式的改变,血管功能障碍(如动脉硬化)等问题日益突出。顶级医学期刊《柳叶刀》(The Lancet)报道,只有1.06%的中国成年人拥有理想的心脑血管健康水平,这也导致我国心血管疾病的发病率持续增加。

图1 随着年龄增加,心血管功能衰退成为“定时炸弹”

图1 随着年龄增加,心血管功能衰退成为“定时炸弹”

  《中国心血管健康与疾病报告2019》显示,目前我国约有3.3亿人患心血管病。心血管病死亡仍居于总死亡原因的首位,40%的人将死于心血管疾病。寻找一种可以治疗血管功能障碍的方式,不仅可以降低心血管疾病的发生率,也是提高居民健康水平和生活质量的重要一环。

图2 美国科罗拉多大学

图2 美国科罗拉多大学

  美国科罗拉多大学(University of Colorado)的科学家Natalie E de Picciotto等人发现,口服NMN(β-烟酰胺单核苷酸,300mg/kg/天)可以逆转老年小鼠的血管功能障碍,这项研究发表在《老化细胞》(Aging Cell)杂志。这是第一项证实补充NMN可以对抗血管衰老的研究,也让NMN成为心血管疾病防治蓝图中冉冉升起的新星。

图3 《老化细胞》刊登的研究结果首次证实补充NMN可以对抗血管衰老

  图3 《老化细胞》刊登的研究结果首次证实补充NMN可以对抗血管衰老

  口服NMN可以使衰老血管的氧化应激水平恢复年轻状态

  衰老会导致血管内皮功能障碍,影响血管的通透性和完整性,其常见的诱发机制是血管内超氧化物含量过高,导致血管氧化应激(体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态,对健康存在负面作用)水平增强。

  研究人员应用电子顺磁共振光谱技术(一种可以分析被测物中自由基含量的技术)评估了小鼠主动脉中超氧化物的含量。如图4所示,与幼年小鼠相比,老年小鼠主动脉超氧化物的含量显著增加,而口服NMN则显著改善了这一状况,使老年小鼠主动脉超氧化物含量接近幼年水平。

图4 小鼠主动脉血管中超氧化物和硝酸酪氨酸含量注:*表示P<0.05 vs 所有组别;# 表示P<0.05 vs 幼年小鼠组

图4 小鼠主动脉血管中超氧化物和硝酸酪氨酸含量

  注:*表示P<0.05 vs 所有组别;# 表示P<0.05 vs 幼年小鼠组

  此外,为了再次验证上述这一结果,研究者还检测了一种名为硝基酪氨酸的物质,它是目前公认的一种氧化应激细胞标志物。结果发现,与幼年小鼠相比,老年小鼠主动脉硝基酪氨酸丰度增加,而结果显示,口服NMN后,老年小鼠主动脉硝基酪氨酸丰度显著降低,而在幼年小鼠中没有显著影响。

  上面两组实验的数据表明,口服NMN可以逆转与年龄相关的动脉氧化应激水平,从而使血管的内皮功能得到改善。

  口服NMN可以显著改善血管弹性,逆转衰老导致的血管僵硬

  随着年龄的增长,血管中用于支撑血管结构的胶原蛋白会逐渐累积,而赋予血管弹性的弹性蛋白会逐渐流失,从而导致血管僵硬,失去弹性,增加心血管疾病的发病风险。而口服NMN后,老年小鼠的胶原蛋白含量降低至幼年小鼠水平,弹性蛋白含量也得到了明显改善(图5)。

图5 小鼠主动脉血管中胶原蛋白和弹性蛋白水平变化注:*表示P<0.05 vs 所有组别;#表示P<0.05 vs 幼年小鼠组

图5 小鼠主动脉血管中胶原蛋白和弹性蛋白水平变化

  注:*表示P<0.05 vs 所有组别;#表示P<0.05 vs 幼年小鼠组

  脉搏波的波速和弹性动脉的刚度是评价主动脉僵硬程度的两项经典指标。与幼年小鼠相比,老年小鼠的脉搏波波速和弹性动脉刚度更大,僵硬程度更严重。而给小鼠饲喂含NMN 的饮用水后,老年小鼠血管的僵硬度恢复正常,呈现出与年轻小鼠相似的水平。

  这些观察结果表明,口服NMN可以改善由于衰老而导致的主动脉僵硬,潜在的原因可能是NMN使血管内胶原蛋白含量恢复正常,并将更多的弹性蛋白保留在血管壁中。

  口服NMN可以激活动脉细胞内的长寿蛋白

  在另一项研究中,SIRT1蛋白(又称长寿蛋白),一种由麻省理工学院Leonard Guarente教授证明可以促进哺乳动物寿命延长的蛋白,在维持细胞代谢健康和染色体完整性方面起着关键作用。

  既往研究表明,通过补充NMN等方式提高老年动物的NAD +水平可以激活SIRT1蛋白,以改善代谢和氧化应激水平。本研究中也观察到了类似的结果,与幼年小鼠相比,老年小鼠动脉中的SIRT1水平降低了约50%。而口服NMN则提高了老年动物中SIRT1蛋白的表达和活性。

  研究人员表示,补充NMN改善血管功能障碍的机制可能是通过提高NAD+的生物利用度,激活了SIRT1蛋白,从而调节了血管的氧化应激水平和功能。

  这项研究也是人类历史上首次证明NMN补充剂在治疗衰老引发的血管功能障碍方面具有广阔潜力,并得到了人们的广泛关注。

  参考文献

  1.De Picciotto NE, Gano LB, Johnson LC, et al. Nicotinamide mononucleotide supplementation reverses vascular dysfunction and oxidative stress with aging in mice. Aging Cell. 2016;15(3):522-530. doi:10.1111/acel.12461

  2.Mei Zhang,Yu Shi,et al.(2020,09).Geographical variations in cardiovascular health in China: A nationwide population-based survey of 74,726 adults.The Lancet.2020;10(3):100038. doi: https://doi.org/10.1016/j.lanwpc.2020.100033

  文章来源:https://www.nmn.cn/news/ca08n