NMN逆轉高齡雌性體內卵子質量。

2020年8月4日,南京農業大學動物科技學院、南京歐賽康生物創始人熊波課題組在Cell Reports雜志上發表題為:Nicotinamide mononucleotide supplementation reverses the declining quality of maternally aged oocytes 的研究論文,闡明了NAD+的前體代謝物NMN通過恢復老齡動物卵母細胞中NAD+水平、改善線粒體功能,增強了卵子減數分裂成熟率、受精能力以及受精後的胚胎發育潛能,最終提高動物產仔數的機理。這一研究結果為解決老齡化引起的雌性生殖問題提供了新的方法和思路。

煙酰胺腺嘌呤二核苷酸《NAD+》是糖酵解、三羧酸循環和氧化磷酸化中諸多酶的輔助因子,參與細胞內眾多生物學過程,特別是作為去乙酰化酶Sirtuin家族的限速共底物,NAD+可以有效調節線粒體功能、代謝和衰老【1】。據報道,NAD+水平在許多組織中隨著年齡的增長而下降,並與衰老有關的各種疾病相關,細胞內NAD+的減少改變了NAD+/SIRT1軸,導致線粒體穩態失衡【2】。然而,NAD+水平與老齡化卵子質量之間的關系尚未明確。

為了探索NMN在老齡雌性動物生殖系統中的作用,研究人員對14-16月齡小鼠連續10天註射NMN後觀察排卵數和卵子質量,發現補充NMN不僅可獲得更多的卵子數量,還能有效減少由於老化造成的紡錘體組裝及染色體排列異常,避免減數分裂成熟阻滯和非整倍體的產生,促進雌性動物形成高質量的成熟卵子,從而提高受精率和囊胚發育率。進一步,研究人員運用單細胞轉錄組測序發現補充NMN使得老齡小鼠卵子內線粒體功能相關基因表達得以恢復,進而降低老齡卵子內積累的活性氧和DNA損傷水平,阻止卵子發生凋亡。

綜上,該研究不僅拓展了我們對母源老化誘導卵子質量退化的生物學特征和分子機理的認知,同時也為應用NMN改善高齡婦女的生育力和輔助生殖技術成功率以及提高農業動物的繁殖力提供了理論依據。

參開文獻:

1.Rajman,L.,K. Chwalek,and D.A. Sinclair,Therapeutic Potential of NAD-Boosting Molecules: The In Vivo Evidence. Cell Metab,2018. 27(3): p. 529-547.

2.Gomes,A.P.,et al.,Declining NAD(+) induces a pseudohypoxic state disrupting nuclear-mitochondrial communication during aging. Cell,2013. 155(7): p. 1624-38.

原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2020.107987