NMN潛能爆發,可能對人體膽固醇代謝具有調節作用。

膽固醇危機

膽固醇又分為高密度脂蛋白膽固醇和低密度膽固醇兩種,前者對心血管有保護作用,後者偏高,冠心病的危險性就會增加。膽固醇水平普遍升高是造成國人冠心病發病和死亡迅速增加的主要原因。

近40年裡,亞洲人的膽固醇水平在逐年上升,如今在高膽固醇導致死亡的人群中,東亞、東南亞和南亞人群已經占了半數!中國在1980年曾是中低密度脂蛋白膽固醇水平最低的國家之一,到2018年時,已超過許多西方國家,成為最高的國家之一。

肝臟是人體膽固醇代謝的主要靶器官,血液中低密度脂蛋白( LDL) 被肝細胞表面低密度脂蛋白受體(LDLR) 識別,進入細胞溶酶體後水解為遊離膽固醇及脂肪酸。LDLR 是高表達於肝細胞膜上的一種糖蛋白,能清除血液中超過70%的低密度脂蛋白膽固醇(LD-LC) ,對維持細胞內膽固醇穩態起重要作用。

β-煙酰胺單核苷酸(NMN) 是哺乳動物中煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD) 的關鍵前體物質之一。已有研究顯示,NMN通過恢復NAD+的水平進而降低了糖尿病小鼠的脂質水平/降低小鼠肥胖程度/降低血液中總膽固醇、LDL 和甘油三酯含量。綜合上所述可知,NMN有調節脂代謝的作用,但其具體作用機制尚不清楚。

為驗證此機制,劉文鳳等人通過實驗用人肝Huh7 細胞探討 NMN 對膽固醇代謝的作用及機制,進而為指導臨床應用提供實驗依據。

研究設想依據:

前蛋白轉化酶枯草溶菌素9(PCSK9) 與LDLR形成復合物使其在蛋白水平降解,阻斷其再循環轉運LDLC,導致血液內LDLC升高並誘發心血管疾病。肝細胞核因子1α(HNF1α) 在肝細胞中作為PCSK9 轉錄因子,正向調控 PCSK9 的表達進而調節膽固醇代謝。由此推測 NMN 或是作用於HNF1α/PCSK9/LDLR 通路來調控膽固醇代謝。

NMN對 Huh7 細胞無毒性

采用CCK-8實驗檢測NMN是否對Huh7細胞存在毒性作用。分別以0、12. 5、25、50、100、200μmol/L NMN 處理 細 胞 24 h。結 果 顯 示,所有NMN處理組的細胞存活率無明顯差異,說明 NMN在本實驗濃度范圍內對細胞沒有毒性作用。

不同濃度 NMN 對 Huh7 細胞存活率的影響

NMN 可增加 Huh7 細胞脂質蓄積

50 mg/L LDL處理的Huh7細胞分別加入0、12. 5、25、50、100 和 200 μmol/L NMN處理 24 h,采用油紅 O 染色實驗檢測細胞脂質蓄積情況。結果顯示,隨著 NMN 濃度的增加,Huh7 細胞內紅色脂滴逐漸增多,提示NMN 可增加 Huh7 細胞脂質蓄積。

不同濃度NMN對Huh7細胞脂質蓄積的影響

NMN可增強Huh7細胞對DiI-LDL的攝取

分別加入0、12.5、25、50、100、200μmol/L NMN處理Huh7細胞24 h後,再加入20 mg/LDiI-LDL處理細胞4h,采用熒光顯微鏡觀察細胞對DiI-LDL的攝取情況。結果顯示,隨著NMN 濃度的增加,細胞核周紅色熒光逐漸增強,說明NMN 可增強 Huh7 細胞對 DiI-LDL 的攝取。

不同濃度 NMN 對 Huh7 細胞脂質攝取的影響

適量NMN攝入明顯提升LDLR mRNA和蛋白表達水平

分別用 0、12. 5、25、50、100、200μmol/LNMN處理Huh7細胞24 h,qRT-PCR和Western blot分別檢測細胞中主要LDL攝取受體 LDLR mRNA 和蛋白表達情況。結果顯示,攝入100μmol/L以上NMN組的LDLR mRNA和蛋白表達水平明顯升高。

不同濃度 NMN 對 Huh7 細胞中 LDLR mRNA 和蛋白表達的影響

NMN可抑制PCSK9表達間接增加肝細胞對LDLC的攝取

PCSK9 是影響肝臟脂質代謝的重要分子,可在蛋白水平靶向降解 LDLR。我們采用 qRT-PCR 及Western blot 檢測了不同濃度 NMN 處理後細胞中PCSK9 mRNA 和蛋白表達情況。結果顯示,100 μmol/L NMN 組、200μmol/L NMN組PCSK9 mRNA和蛋白表達水平明顯降低。由此可知,NMN 可能通過抑制PCSK9 的表達,進而上調 LDLR 表達,從而增加肝細胞對 LDLC 的攝取。

不同濃度 NMN 對 Huh7 細胞中 PCSK9 mRNA 和蛋白表達的影響

NMN可抑制HNF1α表達間接增加肝細胞對膽固醇的攝取

HNF1α是PCSK9基因的正向轉錄因子且參與脂代謝調控。用qRT-PCR和Western blot檢測HNF1α mRNA 和蛋白的表達情況。結果表明 NMN 可能通過抑制HNF1α的表達,介導 PCSK9下調,進而上調 LDLR 表達,從而增加肝細胞對膽固醇的攝取。

不同濃度 NMN 對 Huh7 細胞中 HNF1α mRNA 和蛋白表達的影響

綜上所述研究顯示,NMN可能通過介導HNF1α/PCSK9/LDLR 信號通路參與調節 Huh7 細胞的膽固醇代謝,增強肝細胞對LDL的攝取能力。本研究證實了NMN對非臨床膽固醇有代謝作用,是NMN擊碎膽固醇過高的一大進步。

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參考文獻:

《煙酰胺單核苷酸對 Huh7 細胞膽固醇代謝調節作用的研究》劉文鳳,雷小燦,向 瓊,廖 韋,夏夢蝶,彭 娟(南華大學衡陽醫學院心血管疾病研究所 動脈硬化學湖南省重點實驗室 湖南省動脈硬化性疾病國際科技創新合作基地,湖南省衡陽市 421001)

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