科學家們發現，在小鼠大腦中增加NMN轉運蛋白的豐度可以影響與年齡相關的肌肉力量、耐力和新陳代謝的下降。
在老年小鼠的大腦中實驗性地增加NMN轉運蛋白Slc12a8可以改善肌肉功能，而在年輕小鼠中減少NMN轉運蛋白會導致肌肉衰退。這些發現暗示存在一種重要的NMN介導的大腦與肌肉之間的聯系，推動與年齡相關的肌肉衰退《肌肉萎縮》。
隨著年齡的增長，肌肉質量和力量的喪失——肌肉萎縮，促使身體功能下降、久坐不動和認知能力減退。研究人員尚未弄清楚肌肉萎縮背後的過程，迄今為止，還沒有發現可以針對這種衰老過程的藥物。
華盛頓大學醫學院的Imai及其同事在Cell 上展示了一種名為Slc12a8的煙酰胺單核苷酸《NMN》轉運蛋白在大腦中維持肌肉新陳代謝的作用。他們發現，在年輕和中年小鼠的大腦中減少NMN轉運蛋白的豐度會導致類似於老年小鼠中所觀察到的疲勞和肌肉減弱的現象。這個位於聖路易斯的研究團隊進一步發現，在老年小鼠中實驗性地將轉運蛋白的豐度翻倍，可以改善肌肉萎縮，恢復更年輕的肌肉功能。這些發現表明，肌肉功能的維持依賴於大腦中的NMN轉運蛋白來保持NAD+水平，從而驅動肌肉萎縮。
增加大腦NMN轉運蛋白有助於改善肌肉力量
研究表明，與肌肉萎縮相關的NAD+水平隨年齡的降低。Imai及其同事最近發現，NMN轉運蛋白《將NMN轉運至細胞內的蛋白質》在衰老過程中維持NAD+水平，促使他們研究這些NMN轉運蛋白與肌肉萎縮之間的聯系。通過在老年小鼠大腦中增加NMN轉運蛋白的豐度，研究團隊發現這種操作顯著改善了肌肉力量和耐力，並提高了肌肉對碳水化合物的利用。這些結果表明，增加老年小鼠大腦中NMN轉運蛋白的豐度可以通過恢復肌肉新陳代謝和功能來廣泛緩解肌肉萎縮。
確認大腦NMN轉運蛋白在肌肉功能中的作用，Imai及其同事在年輕和中年小鼠的大腦中將NMN轉運蛋白減少了約40%。他們發現，這些年輕小鼠的肌肉力量和耐力減弱，與肌肉萎縮的老年小鼠類似。研究人員還發現，當NMN轉運蛋白的豐度減少時，用於肌肉能量的碳水化合物消耗減少，這表明NMN轉運蛋白影響碳水化合物代謝。這些發現表明，隨著年齡的增長，大腦NMN轉運蛋白的減少導致肌肉無力、耐力減弱和肌肉代謝異常，暗示這些轉運蛋白可能是導致肌肉萎縮的原因之一。
『我們的研究結果強調了Slc12a8在大腦中對能量代謝和骨骼肌功能的關鍵調控作用，並暗示了它在肌肉衰弱症和衰老過程中的脆弱性發病機制中的重要性。』 Imai及其同事表示。
NMN補充劑能否抵消轉運蛋白喪失並減輕與年齡相關的肌肉萎縮？
本研究首次證實了Slc12a8 NMN轉運蛋白與肌肉減少症發病之間的功能性聯系。通過基因醫學手段在衰老過程中增加大腦中NMN轉運蛋白的豐度或使用藥物刺激NMN轉運蛋白，可能為緩解老年人肌肉減少症提供新的途徑。NMN能提高絕經後婦女肌肉中的胰島素敏感性，從而改善葡萄糖的利用《新陳代謝》。然而，必須在老年人群中進行更長期的研究，以確定NMN單獨是否能改善肌肉表現以克服肌肉減少症。如果不能，未來的治療方法可能包括尋找增加大腦中Slc12a8轉運蛋白數量的途徑。