吉林大学的研究人员表明,烟酰胺单核苷酸 (NMN) 通过提高长寿相关蛋白 sirtuin 3 (Sirt3) 的活性来减少干细胞衰老并恢复粒线体功能。

重大亮点

  • NMN 能减少干细胞中的细胞衰老—一种促进衰老的休眠细胞状态,并增加粒线体功能。
  • NMN 对粒线体和细胞衰老的影响受 sirtuin 3 (Sirt3) 活性增加的影响—这是一种有助于调节粒线体的保护蛋白。

 

干细胞因其在再生医学中的潜在应用而获得了极大的关注。 它们拥有自我更新的特性,被证明有助于组织愈合和软骨再生。 然而,干细胞的再生潜力受到细胞衰老的严重影响,细胞衰老发生在干细胞生长的后期阶段。 因此,找到延缓生长中的干细胞衰老的方法,对维持其治疗潜力至关重要。

现在,来自中国吉林大学的研究人员在学术期刊《国际分子科学期刊》(International Journal of Molecular Sciences)上发表论文报告说,烟酰胺单核苷酸(NMN)可以减弱后期干细胞的衰老。 Wang及其同事表明,用 NMN 介入衰老干细胞可以限制衰老细胞的负担,并促进粒线体功能,这是延迟衰老的关键。 值得注意的是,研究人员证明 NMN 的有益作用依赖于 Sirt3 的激活,突出了一种潜在的作用机制。

 

NMN 促进粒线体并降低衰老干细胞的衰老

 

粒线体功能障碍阻碍了ATP的生产,ATP是我们细胞的能量货币。 此外,它们会加剧活性氧(ROS)的产生,活性氧是一种会引起氧化应激的有害化合物。 这些后果是已知的加速衰老的驱动因素,并已被证明能促进细胞的衰老。 考虑到这一点,研究人员考察了用 NMN 介入衰老干细胞是否能改善粒线体功能并限制衰老细胞负担。

 

在介入之前,衰老干细胞表现出 ATP 的生成减少和 ROS 水平增加的现象,表明粒线体功能不佳。 NMN 介入后,衰老干细胞的 ATP 的生成显著增加,ROS 水平显著降低。 此外,NMN 的介入降低了衰老干细胞中的衰老细胞数量。 综上所述,初步研究结果表明,NMN通过恢复粒线体功能来减轻细胞衰老。

 (Wang et al., 2022 | Int. J. Mol. Sci.  NMN 增加 ATP,减少 ROS,并减少衰老。 在介入之前,老年干细胞(LP)具有较低的ATP水平(左)、更多的ROS(中)和增加的衰老(右)。 然而,用NMN(LP+NMN)介入老年干细胞可恢复ATP、降低RAS并限制衰老。

NMN 的有益作用依赖于 Sirt3 的激活

长寿基因 Sirt3 是一种关键的粒线体蛋白,有助于调节氧化压力,并在ATP生产中发挥关键作用。 鉴于Sirt3参与这些关键过程,Wang及其同事测试了NMN是否改变了衰老干细胞中的Sirt3活性。 因此,在用 NMN 介入的衰老干细胞中,Sirt3的活性明显较高,突出了 Sirt3 激活与 NMN 介入后观察到的粒线体益处之间的潜在联系。

为了进一步阐明Sirt3的激活是否控制NMN对粒线体的益处,研究人员检查了在衰老干细胞中抑制Sirt3蛋白是否会逆转NMN在介入后对粒线体的影响。 结果显示,阻断Sirt3可消除NMN的作用,这表明NMN的作用是由Sirt3介导的。

总的来说,这些发现突出了一个潜在的机制,该机制将 Sirt3 激活、健康的粒线体和衰老干细胞的衰老减少联系起来。

 

(Wang et al., 2022 | Int. J. Mol. Sci.  NMN 增加 Sirt3 活性。 未经介入的干细胞 (LP) 中的 Sirt3 mRNA(左)和蛋白质(右)水平低于 NMN 介入后的干细胞 (LP+NMN)。

 

Sirtuin 的激活和长寿

研究继续证明长寿基因 Sirtuins 在延长寿命方面的重要性。 值得注意的是,sirtuins 对于修复和维护我们的基因蓝图(DNA)的完整性至关重要,而基因蓝图 一旦受损,就会引发大多数与年龄有关的疾病。 然而,sirtuins 需要 NAD+ 才能激活。 因此,像NMN这样的NAD+前体是激发sirtuins健康促进作用的主要候选人。 在本研究中,NMN 能够增强线粒体功能,并通过 Sirt3 调节减少干细胞衰老,这表明 NAD+ 前体能够恢复干细胞的治疗潜力,并通过激活sirtuins延迟衰老特征。

参考文献

Wang H, Sun Y, Pi C, Yu X, Gao X, Zhang C, Sun H, Zhang H, Shi Y, He X. Nicotinamide Mononucleotide Supplementation Improves Mitochondrial Dysfunction and Rescues Cellular Senescence by NAD /Sirt3 Pathway in Mesenchymal Stem Cells. International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(23):14739. https://doi.org/10.3390/ijms232314739+

文章来源

https://www.nmn.com/news/new-study-shows-nmn-rejuvenates-stem-cells-and-mitochondria-by-activating-longevity-protein

能激活全部七个长寿基因的物质 — NAD+ , 而补充NMN是补充NAD+最佳方式

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