年紀大了,經常丟三落四,轉頭忘記自己要辦的事,突然間的記憶恍惚……像這樣的記憶障礙可能是由於神經血管單元出現功能障礙造成的。
01 神經血管單元與認知障礙
神經血管單元由神經元-膠質細胞-腦血管組成,各組分協同調節血管舒縮並維持血腦屏障功能,以維持微環境穩態和確保正常腦功能。
如果神經血管單元出現故障,容易導致阿爾茲海默病《老年癡呆》等認知障礙疾病,不僅會讓生活質量下降,還會給社會及家庭帶來沉重的經濟和精神負擔。
發表在國外權威衰老研究雜志《GeroScience》的一項研究表示:
補充煙酰胺單核苷酸《NMN》可以逆轉衰老對神經血管單位的影響。來源:《GeroScience》
02 NMN逆轉神經血管衰老
研究小組對老年小鼠進行為期2周的NMN治療,並將其神經血管基因表達特征與未治療的年輕和老年對照小鼠的神經血管基因表達特征進行比較。
發現,經NMN治療的老年小鼠中約有55%的神經血管單位恢復了年輕時的水平。
年輕、老年小鼠與NMN治療的老年小鼠差異表達的mRNA數量
研究人員鑒定了 590 個在老年小鼠神經血管單元中差異表達的基因,發現其中 204 個差異表達基因通過 NMN 治療恢復到與年輕小鼠一致的表達水平。
結果表明,NMN治療可逆轉神經血管單位基因活性中與衰老相關的變化。
03 NMN激活Sirtuin1,逆轉線粒體失調
曾有研究結果表明,Sirtuin沉默蛋白參與調控的基因活性與年齡有關,它可維持DNA和染色體健康,並有助於維持細胞健康。
Sirtuins沉默蛋白家族
Sirtuins沉默蛋白有7個家族成員:SIRT1~SIRT7,但研究團隊專註於研究SIRT1的影響。
SIRT1是一種依賴NAD+的組蛋白去乙酰化酶,它通過去乙酰化上調PGC-1α,而後者激活線粒體生物發生。
NMN 逆轉SIRT1調節基因與年齡變化有關的神經血管表達
他們發現在老年小鼠中,SIRT1沉默蛋白存在失調,但NMN處理後激活了SIRT1蛋白,從NMN 治療的轉錄足跡可以看到,通過NMN提高的 NAD +分子水平,能夠促進神經血管單元中的 SIRT1 激活,從而使老年小鼠的細胞線粒體煥發活力。
經NMN處理的老年小鼠與年幼小鼠的線粒體相關基因表達譜相似,這表明NMN可逆轉神經血管單位中與年齡相關的線粒體失調。
NMN 治療逆轉了線粒體相關基因的與年齡變化有關的神經血管表達
NMN 的神經血管保護作用是通過誘導參與線粒體再生、抗炎和抗凋亡通路的基因來介導的。NMN 治療對神經血管功能的保護作用可歸因於神經血管轉錄組中由 Sirtuin 介導的多方面抗衰老變化。
通過NMN提高了小鼠體內NAD+水平,增加激活SIRT1介導的途徑,從而減弱線粒體氧化損傷,並恢復細胞能量。之前也有研究表示,通過NMN治療可增加血流量並改善認知能力。
04 總結與展望
從目前收集的新遺傳學數據來看,NMN能夠逆轉神經血管單位中與年齡相關的細胞變化,特別是Sirtuins蛋白和線粒體功能相關的基因活性。
通過補充NMN恢復老年神經血管單元中的NAD+水平,促進神經血管再生
研究顯示,用NMN治療可在老年小鼠中實現逆轉神經血管單位功能障礙的效果。未來,該方法可能成為老年人對抗因神經血管功能障礙而出現認知障礙的一種潛在幹預措施。
/// 參考資料 ///
[1]Nicotinamide mononucleotide (NMN) supplementation promotes neurovascular rejuvenation in aged mice: transcriptional footprint of SIRT1 activation,mitochondrial protection,anti-inflammatory,and anti-apoptotic effects[J]. GeroScience,2020,42(2):527-546.[2] Nation D A ,MD Sweeney, Montagne A ,et al. Blood–brain barrier breakdown is an early biomarker of human cognitive dysfunction[J]. Nature medicine,2019. [3]Yoshino,Jun, Ba ur,et al. NAD(+) Intermediates: The Biology and Therapeutic Potential of NMN and NR[J]. Cell Metabolism,2018.[4]Anderson RM,Bitterman KJ,Wood JG,Medvedik O,Cohen H,Lin SS,Manchester JK,Gordon JI,Sinclair DA (2002) Manipulation of a nuclear NAD+ salvage pathway delays aging without altering steady-state NAD+ levels. J Biol Chem 277:18881–18890[5]Baur JA,Ungvari Z,Minor RK,Le Couteur DG,de Cabo R (2012) Are sirtuins viable targets for improving healthspan and lifespan? Nat Rev Drug Discov 11:443–461[6]Bolger AM,Lohse M,Usadel B (2014) Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics. 30:2114–2120[7]紀怡璠,李曉莎,李向雨,等. 神經血管功能障礙在血管性認知損害和阿爾茨海默病中的作用[J]. 國際腦血管病雜志,2019,027(011):860-864.