中国NMN动物实验证实长期摄入NMN安全且可改善因脓毒症引起的急性肺损伤

  中国天津医科大学南开医院研究发现NMN(烟酰胺单核苷酸)对肺部保护作用的新机制,即通过诱导线粒体有丝分裂核蛋白失衡和激活线粒体未折叠蛋白反应(UPR)来改善脓毒症引起的急性肺损伤。

中国NMN动物实验证实长期摄入NMN安全且可改善因脓毒症引起的急性肺损伤

  急性肺损伤是肺内外各种致病因素导致的以顽固性低氧血症和呼吸窘迫为特征的全身炎症反应综合征,而脓毒症是引起急性肺损伤最常见的病因。尽管临床上已经对急性呼吸窘迫综合征进行了多项深入研究,但脓毒症引起的急性肺损伤的具体发病机制尚不清楚,且没有有效的治疗方法。

  2022年5月,中国天津医科大学南开医院发表一项研究,发现NMN(烟酰胺单核苷酸)可以通过诱导线粒体有丝分裂核蛋白失衡和激活线粒体未折叠蛋白反应(UPR)来改善脓毒症引起的急性肺损伤。“这项研究发现了NMN对肺部保护作用的新机制,并有助于挖掘NMN在改善脓毒症相关肺损伤中的潜在作用。”

  NAD+是负责细胞能量代谢和DNA修复的关键分子,多项证据表明,线粒体功能障碍与脓毒症引起的肺损伤密切相关,而NAD+水平在维持线粒体功能方面发挥关键作用。NMN作为NAD+的直接前体,补充NMN可以提高NAD+的水平。最近的研究表明,短期给予NMN可以有效缓解小鼠由于线粒体氧化代谢和骨骼肌中线粒体蛋白失衡而导致的衰老相关的生理功能下降。

  内毒素血症可引起脓毒症,此项研究通过对小鼠尾静脉注射LPS(脂多糖)建立内毒素血症小鼠模型,模拟内毒素相关肺损伤。将49只小鼠随机分为3组,分别为对照组、LPS组、LPS+NMN(500mg/kg/天)组。随后收集肺组织进行病理分析,检测每组小鼠的存活率。

  研究人员首先对内毒素血症模型小鼠体内的NAD+水平进行检测,结果发现,相对于对照组,内毒素血症模型小鼠肺组织及体内中NAD+水平显著增加2倍以上。

  为了确定NMN对内毒素血症模型小鼠发挥的作用,研究人员检测了内毒素小鼠的存活率。结果显示,LPS+NMN组小鼠比LPS组小鼠延长了生存率。通过组织学分析发现,LPS组小鼠肺组织中出现严重的白细胞浸润、肺泡壁增厚、肺泡内出血和充血等现象,而以上症状在LPS+NMN组小鼠中得到明显缓解,还发现,NMN的加入也使内毒素血症模型小鼠肺部损伤评分大幅降低。这表明,补充NMN可以减轻内毒素血症模型小鼠的肺部损伤。

补充NMN可以减轻内毒素血症模型小鼠的肺部损伤

  研究人员发现,LPS导致小鼠肺组织中的活性氧水平增加,而补充NMM的小鼠肺组织中活性氧水平降低。

  LPS诱导的肺部损伤会使线粒体的形态和功能损伤,而研究人员发现,NMN可以改善内毒素血症模型小鼠的线粒体功能,究其原因,是因为NMN的增加可通过诱导线粒体有丝分裂蛋白失衡和激活线粒体未折叠蛋白反应,从而保护内毒素血症模型小鼠肺部免受损伤。

  在本研究中,研究人员证实了NMN通过诱导有丝分裂核蛋白失衡和激活线粒体未折叠蛋白反应,显著增加LPS诱导的肺部损伤小鼠体内NAD+含量,改善线粒体功能,并减轻脓毒症相关的肺部损伤。

  研究同时指出,动物实验验证了长期摄入NMN安全性,但在脓毒症患者中的临床试验报告相对较少。因此,需要进一步开展更多的临床试验,这将有助于开发NMN在改善脓毒症相关肺损伤方面的有益作用。

  参考文献

  1.Du SH, Shi J, Yu TY, et al. Nicotinamide mononucleotide ameliorates acute lung injury by inducing mitonuclear protein imbalance and activating the UPRmt. Exp Biol Med (Maywood). 2022;247(14):1264-1276. doi:10.1177/15353702221094235.