寵物NMN科普|NAD+水平的下降與癲癇發作後的腦損傷有關。

NAD+前體NMN消耗酶是預防癲癇引起的腦損傷的新靶點

· CD38《一種 NAD+ 消耗酶》在癲癇期間腦細胞中的水平升高。

  · CD38 成為癲癇中一個有趣的新靶點。

  隨著自發性反復發作,一種稱為癲癇的疾病。可能會由於腦細胞的過度刺激而出現腦損傷。從本質上講,腦細胞受損了。一些大腦區域容易受到癲癇引起的腦損傷,這一過程稱為癲癇發生,但我們仍然對受影響的腦細胞中究竟發生了什麼知之甚少。【寵物NMN科普】

  在《大腦研究》上發表的一篇文章中,Khodaverdiana 及其同事表明,在小鼠癲癇發作和癲癇發生期間,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的水平急劇下降。與 NAD+ 水平的下降相對應的是,伊朗德黑蘭塔比亞特莫達雷斯大學的研究小組發現,在易發生癲癇的大腦區域海馬體中,一種降解 NAD+ 的酶《稱為 CD38》的水平和活性有所增加。與學習和記憶有關。該研究繼續表明,這些 NAD+ 和 CD38 水平的變化與鈣信號失調有關,而鈣信號是腦細胞興奮性的基礎,並可能解釋癲癇的發生。【寵物NMN科普】

  總之,這些結果表明,CD38 誘導的細胞鈣水平升高可能是癲癇中的一個關鍵損傷引起事件,並為開發一種有效的治療策略來對抗癲癇發生提供了目標。【寵物NMN科普】

NAD+ 水平因癲癇發作而改變

  NAD+缺乏是包括癲癇在內的幾種神經系統疾病的重要因素。有趣的是,NAD+ 治療可以通過減少小鼠海馬中的細胞死亡來抑制癲癇發生。因此,研究 NAD+ 如何變得缺乏可能有助於開發一種有效治療癲癇等神經系統疾病的綜合方法。【寵物NMN科普】

癲癇發作期間 CD38 水平升高

  Khodaverdiana 及其同事對此進行了深入研究,發現由電過度刺激引起的嚙齒動物癲癇發作會導致海馬細胞中 NAD+ 水平顯著下降。當他們研究與 NAD+ 消耗和降解有關的蛋白質水平以找出癲癇期間 NAD+ 下降的罪魁禍首時,他們發現唯一改變的蛋白質是 CD38,這表明 CD38 在癲癇發生過程中的關鍵作用。【寵物NMN科普】

癲癇期間 NAD+ 和代謝 NAD+ 的酶的細胞水平。NAD+ 水平《左》隨著海馬神經元癲癇的進展階段而下降《S1:第 1 階段,S3:第 3 階段,S5:第 5 階段,C0:對照組》。參與 NAD+ 代謝的酶的蛋白質水平《右》,包括 CD38、PARP1 和 NAMPT。隻有 CD38 顯示小鼠海馬神經元的整個癲癇階段的蛋白質水平顯著增加。

CD38升高可能導致腦細胞過度興奮

  CD38 不僅是一種 NAD+ 降解酶,而且還在控制細胞內鈣水平方面發揮作用,這對於大腦和許多其他組織中的細胞間通訊至關重要。過多的鈣會導致腦細胞過度興奮,從而導致腦損傷。【寵物NMN科普】

  CD38通過從 NAD+ 產生一種稱為環狀 ADP 核糖 (cADPR) 的微小化合物,在控制鈣水平方面發揮著至關重要的作用。通常,活化的 CD38 位於細胞外膜上,其酶成分面向細胞外部,會消耗 NAD+ 並吐出 cADPR,然後細胞可以使用 cADPR 來激活某些復合物,包括鈣通道。【寵物NMN科普】

  幾項研究表明,cADPR 參與了分子復合物的激活,該分子復合物具有穿梭鈣的通道,這對於海馬和其他與癲癇發作相關的區域的細胞間通訊至關重要。這種復合物由蘭尼堿受體 (Ryr) 和一種名為 Fkbp-12.6 的蛋白質組成,後者將儲存在稱為內質網的細胞結構中的鈣釋放到腦細胞的細胞體 (細胞質) 中的液體中,以及一種稱為 Fkbp-12.6 的蛋白質,該蛋白質對於調節這些蘭尼堿受體的活性。當 Fkbp-12.6 與復合物結合時,蘭尼堿受體被關閉。但當它從復合物中解離時,蘭尼堿受體就會被激活。【寵物NMN科普】

  Khodaverdiana 及其同事發現,盡管在癲癇發生過程中蘭尼堿受體水平沒有變化,但他們發現 Fkbp-12.6 蛋白水平降低了 20%。Khodaverdiana 及其同事認為,CD38 水平升高和 Fkbp-12.6 水平降低可能會導致蘭尼堿受體過度刺激,從而使腦細胞興奮和癲癇,最終導致其死亡。【寵物NMN科普】

  ​ 癲癇發生過程中海馬中 CD38 和 NAD+ 的復雜調節。Fkbp12.6 的水平是激活被稱為蘭尼堿受體 Ryr2 的鈣 (Ca2+) 通道所必需的,在癲癇發作時會降低,從而導致 Ryr2 過度活躍。過量的鈣會導致腦細胞過度興奮,從而導致癲癇發生中的損傷。【寵物NMN科普】

靶向 CD38 預防癲癇引起的腦損傷

  這項研究表明,NAD+ 下降和鈣升高可能對癲癇的發展和癲癇發生至關重要。因此,CD38、fkbp12.6 等 cADPR 信號蛋白和蘭尼堿受體等鈣通道似乎是癲癇治療的潛在目標。在著手針對這些蛋白質治療癲癇發生之前,這些發現需要首先在人類身上得到證實。【寵物NMN科普】