編者按
前面已經有學者研究NAD+可以促進肝細胞活性：
這次中國科學家發現NMN可直接促進間充質幹細胞的擴增，刺激成骨分化並抑制脂肪細胞分化，減緩骨流失。
間充質幹細胞《mesenchymal stem cell，MSC》是幹細胞家族的『明星成員』，是一種具有自我復制能力和多向分化潛能的成體幹細胞，能夠分化成成熟細胞如成骨細胞，軟骨細胞和脂肪細胞等[1]。這種靈活分化的能力使MSC在組織修復與再生等領域備受關注。然而現有的MSC培養方法限制了MSC自我更新的潛力，導致治療結果不理想。
近日，中山大學附屬第三醫院的彭亮和謝嬋研究團隊探討了NMN通過調節間充質幹細胞《MSC》在治療年齡相關疾病中的作用，他們的研究成果發表在Cell Death & Diease 雜志上[2]。
首先，研究者分別從體外和體內研究了NMN對小鼠間充質幹細胞《MSC》的擴增和分化有無影響。
對NMN體外培養的小鼠BM細胞進行CFU-F測定顯示：
NMN劑量依賴性地促進了MSC的擴增；
體外結果顯示，NMN呈劑量依賴性促進MSC的擴增
而對給予NMN 3個月的小鼠的免疫表型MSC分析結果顯示：
與對照組《0.30±0.021％》相比，LepR+、CD45- 、Ter119-、 CD31-、 CD51+ 等基質細胞的表達率增加至0.51±0.024％，NMN顯著促進了小鼠體內外MSC的擴增。
體內結果顯示，NMN提高了MSC的生物標志物
現階段，大多數MSC的擴增方法需要頻繁和長時間的傳代培養，培養過程中容易導致增殖性衰竭、衰老、分化能力受損以及自發轉化導致的異質性[3]。而這項研究表明，NMN具有促進MSC擴增的能力，從而避免了體外培養的種種缺陷，減少長時間的傳代培養。
研究者接著探究了NMN對MSCs分化的影響，MSC在體外特定條件下可以定向誘導分化為成骨細胞、脂肪細胞和成軟骨細胞等，目前尚不清楚MSC在體內的特異性分化條件。
在體外實驗中，研究者在分化期間將NMN培養的CFU-F集落誘導成成骨細胞和脂肪細胞譜系，結果顯示，NMN處理的培養物中有更多的成骨細胞50％《對照組中約30％》，且脂肪細胞的分化顯著減少，濃度在0.75-2.25μM之間。qPCR結果更好地分析了這一現象產生的原因：NMN培養的細胞中，促進骨生成的關鍵轉錄因子《RunX2》的表達顯著增加，而關鍵脂肪生成轉錄因子《Pparg、Adipq28等》的表達水平下降。這表明NMN能刺激成骨分化，並抑制脂肪細胞的分化。
①圖上：成骨細胞增加；
②圖下：脂肪細胞降低。
而在體內，NMN對不同年齡段的小鼠改變分化比例的作用也不同。對老年小鼠《12月齡》而言，體內結果與先前的體外結果一致，NMN處理的MSCs以脂肪細胞譜系為代價，向骨譜系的偏向分化，在抑制脂肪細胞的同時刺激了老年小鼠的骨生成。
當骨髓間充質幹細胞以成骨為代價異常分化為脂肪細胞時，就會發生骨骼衰老和骨質疏松症，導致骨形成受損和骨量減少[4]，而NMN能夠逆轉這一過程，為預防和治療老年骨科疾病提供可能。
而對成年小鼠《2月齡》而言， NMN沒有直接改變成年小鼠的骨脂平衡，但對受輻射損傷的成年小鼠有直接影響：電離輻射是導致骨質流失和MSCs損傷的重要因素，有研究發現，暴露於亞致死劑量的輻射會導致成骨細胞減少，骨髓中基質細胞衍生的脂肪細胞增多[5]。實驗中用NMN處理受輻射的MSC後，通過對骨切片的形態學分析，以及相關成骨基因和脂肪形成基因mRNA的表達分析發現，NMN有效促進了成年小鼠成骨細胞的恢復，並抑制MSC分化為脂肪。
①成骨基因RunX2和Wnt4的表達隨輻射降低約50％，
而在NMN處理後增強五倍；
②脂肪形成基因Adipq和Pparg的表達隨輻射增加約2倍，
而在NMN處理後受抑制。
並且，研究人員發現NMN對體內受輻射的MSCs有直接的保護作用，能夠通過促進MSCs的擴增來保護其免受輻射誘導的衰竭。
NMN處理使受輻射的MSC的CFU-F恢復到對照組水平
最後，研究者對NMN調節骨髓間充質幹細胞成骨和脂肪生成的機制做出了研究，他們根據『12個月齡的NMN組小鼠分選的基質細胞中，SIRT1蛋白質的表達增加了約兩倍』這一現象，進一步測試了NMN對15個月齡小鼠中MSCs的作用是否需要SIRT1，用SIRT1抑制劑煙酰胺進行體外培養後，MSCs的CFU-F和成骨能力受到抑制，而脂肪形成能力增加。ColA1floxstop-flox-SIRT1小鼠是一種在肢體MSC中過表達SIRT1蛋白的小鼠模型，與NMN組小鼠類似，這種小鼠的脂肪生成下降了33％，這些結果都表明SIRT1對於NMN促進骨生成和抑制MSC的脂肪形成至關重要。
油紅S染色結果顯示，
ColA1小鼠的股骨切片中脂肪細胞數低於對照
總結：
這項研究結果表明，NMN可以有效促進體內外MSCs的擴增，避免了體外培養的各種缺陷，有希望應用於改善MSCs的治療效果，擴大其臨床應用。此外，NMN還能促進老年小鼠與受輻射的成年小鼠的骨化，減緩衰老過程中的骨骼流失，是一種潛在的治療MSCs相關老年疾病的新手段。
參考文獻
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