NMN 在老年小鼠中恢复年轻肾脏蛋白质水平可能会在治疗上转化为人类

By Brett J. Weiss

Published: 4:13 p.m. PST Nov 13, 2020 | Updated: 1:08 p.m. PST Sep 29, 2021

 

世界人口继续以前所未有的速度增长。 因此,有必要更好地了解衰老过程,以减轻与年龄相关的疾病和疾病。 但并非所有器官的老化速度相同,因此科学家必须描述每个器官的衰老过程。

最近,邓和来自北京清华大学的同事发表了一篇在学术期刊《Aging (Albany NY)的一项研究,他们研究了小鼠肾脏细胞在衰老过程中的变化。 他们测试了管理分子烟酰胺单核苷酸(NMN)对老年肾脏的影响,发现NMN有助于恢复蛋白质平衡——蛋白质。 这增加了对肾脏老化过程如何运作的理解,将有助于开发治疗方案。

 

老年人更容易患肾脏疾病

肾脏与年龄相关的变化包括球蛋白的变化,球蛋白是过滤血液中废物的关键细胞单位。 与年龄相关的肾球功能下降意味着废物过滤率的逐步下降,并最终导致肾功能丧失。 这损害了肾脏受伤后的功能,导致患有肾损伤和疾病的老年人的易感性更高。

 

Deng和他的同事研究了NMN在衰老期间对恢复肾功能的影响。 他们选择调查NMN,因为最近的研究表明,NMN补充可以改善与年龄相关的器官功能障碍。 NMN 是重要分子烟酰胺腺苷二核苷酸 (NAD+) 的前体,在细胞能量产生和维护 DNA 完整性方面有作用。 NAD+ 水平随着年龄的增长而下降,这种现象与年龄相关的器官功能下降有关,包括肾功能障碍。 许多研究表明,NMN补充剂可增加老年啮齿动物血液和各种组织的NAD+水平,科学家正在测试NMN在人身上是否也有同样的作用。

 

可以揭示肾脏年龄的生物标志物

 

Deng和其同事寻找肾脏老化的生物标志物,蛋白质水平表明肾龄。 为此,研究人员比较了年轻、八周和老年、九十六周大小鼠肾脏之间的蛋白质水平,结果产生了7,208种蛋白质。 为了减少这一点,他们把这些结果与其他研究小组的两个数据集进行比较,并考虑了血液或尿液以及肾脏组织中存在的蛋白质。 这一分析给研究人员留下了27个生物标志物。

(Yi et al., 2020 | Aging (Alban NY)27个肾蛋白(生物标志物)的水平随着年龄的增长而变化 。 左三列和右三列分别显示研究中使用的三个数据集中来自老年小鼠肾脏和年轻小鼠肾脏的蛋白质水平。 每行代表右侧列出的 27 个蛋白质生物标志物之一。 红条表示与其他年龄组相比,蛋白质水平增加,蓝条表示蛋白质水平与其他年龄组相比下降。

 

NMN注射可恢复年轻的蛋白质水平

 

然后,科学家每两天给老年小鼠注射一次NMN,为期四周,使蛋白质恢复到年轻水平。 在27种生物标志物中,NMN补充剂减少了19种蛋白质中的16种,这些蛋白质随着衰老而增加,8种蛋白质中增加了6种,衰老水平降低。 这表明,NMN恢复肾脏蛋白向年轻水平。

NMN补充也增加了称为永久体、分解细胞中废物的细胞成分的数量。 研究小组发现,随着年龄的增长,上氧化物的数量会显著减少。 NMN补充有效地增加了上氧化物数量,也减少了肾脏损伤的细胞标记。 总来说,这表明NMN可以防止肾脏损伤。

(Yi et al., 2020 | Aging (Alban NY) NMN补充增加老年肾脏组织细胞的上氧化物水平,这可以改善对损伤和/或疾病的反应 。 研究人员使用专门的显微镜来放大肾细胞和计数过氧化物(黑点),如图F所示。 这些图像显示,幼鼠比老年小鼠具有更多的 peroxisome,但 NMN 恢复了老年肾组织细胞的过氧化物数。 此信息在图 G 中量化,图 G 显示了肾组织细胞中过氧化物数如何随着年龄的增长而减少,但 NMN 如何恢复老年肾脏组织中的上氧化物数。

“我们发现了一组在年轻和老年小鼠肾脏中不同表达的蛋白质,因此可能作为肾脏老化的生物标志物,”Deng及其同事在学术论文中表示。 此外,我们的结果表明,衰老导致过氧化物减少,而补充NMN可以恢复过氧化物平衡,这表明NMN补充可能有益于肾脏健康。 他们说,他们的数据为了解肾脏蛋白质成分中与年龄相关的变化提供了宝贵的资源。 这项研究还重申了蛋白质(蛋白质组学)作为衰老研究中一种强有力的方法的大规模研究。

 

肾脏衰老的研究方向

 

未来的研究将需要检查本研究中确定的27个生物标志物的水平是否在年龄上发生变化。 如果是这样,这意味着小鼠蛋白质细胞学分析在老化可以应用于人类的研究。 同样重要的是,看看NMN是否对增加肾细胞的上氧化物数量有同样的影响,并能保护老年人免受肾脏损伤和疾病。

参考文献:

Yi M, Ma Y, Zhu S, Luo C, Chen Y, Wang Q, Deng H. Comparative proteomic analysis identifies biomarkers for renal aging. Aging (Albany NY). 2020 Nov 6; 12(21):21890-21903. doi: 10.18632/aging.104007. Epub 2020 Nov 6. PMID: 33159023; PMCID: PMC7695359.

引用文献:

Wighton K. Average life expectancy set to increase by 2030. Imperial College London; 2017.

文章来源: https://www.nmn.com/news/nmn-anti-aging-kidneys

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