研究结果揭示了 NMN的介入与骨质疏松症和衰老治疗之间的潜在联系。
By swriter Published: 9:28 am PST Apr 25, 2019 | Updated: 11:43 am PST Sep 22, 2020
206 块骨头支撑着一个成年人的骨架，保护我们的重要器官，支撑我们的体重，并使我们的活动能力得以实现。 在器官的刚性表层内部是蜂窝状的孔。 我们的骨组织会分解并不断得到补充。 但随着年龄的增长，新骨的形成跟不上旧骨的去除。 外层变薄，小孔变大——曾经坚固的骨头开始从里到外分崩离析。
中山大学的科学家发现，烟酰胺单核苷酸（NMN）分子可以通过刺激一组干细胞分化为骨细胞而不是脂肪来促进小鼠的骨骼生成。 发表在学术期刊《细胞死亡与疾病》（Cell Death &Disease）上的方法揭示了 NMN 是一种新型的骨质疏松症潜在干预措施。
“我们的研究结果揭示了 NMN 介入与骨质疏松和衰老小鼠治疗之间的潜在联系，”Song及其同事提出。
骨髓干细胞产生多种细胞类型
科学家们已经知道，骨髓中的间充质基质细胞（MSC）是多能干细胞的储存库，可以分化成多种细胞类型，包括骨骼、软骨和脂肪。 干细胞在骨组织内保持平衡。 然而，当骨髓 MSC 异常分化为脂肪而不是骨组织时，它会损害骨骼的形成，导致骨骼老化和骨质疏松症。
NMN 培养的间充质干细胞（MSC） 增加更多的骨骼和更少的脂肪
在细胞培养物和成年小鼠中，研究小组发现 NMN 治疗有效地促进了 MSC 扩增，其中干细胞数量增加。 当研究人员进一步将 MSC 诱导成两个不同的谱系，即骨形成细胞（bone-forming cell）和脂肪形成细胞（fat-forming cell）时，他们发现 NMN 对这两个谱系具有显著且独特的影响。
虽然用NMN介入的骨形成细胞系产生了约50%的成骨细胞，即形成新骨的细胞，但未经介入的细胞仅产生约30%。 相比之下，与未介入的细胞相比，用 NMN 介入的脂肪形成细胞系形成脂肪的脂肪细胞浓度较低。 结果表明，NMN促进骨骼生成，同时阻碍脂肪形成。
(Song et al., 2019 | Cell Death Dis. ） NMN 扩增的骨髓干细胞增强了成骨作用，但降低了脂肪生成能力。 与对照组（B、D）中的~30% 相比，在用 NMN 处理的培养物中培养的骨髓干细胞产生显著更多的成骨细胞（~50% Alizarin R+ colonies）。 此外，在浓度大于 0.25 μM （E） 的 NMN 处理的细胞中，脂肪细胞分化显著减少。
NMN 逆转小鼠与年龄相关的骨质流失
研究人员还在一岁大的老年老鼠身上观察到了类似的结果。 与正常的老年小鼠相比，饮用 NMN 溶解水的老年小鼠的骨密度增加，而脂肪形成细胞的数量减少。 然而，“NMN 不会改变成年小鼠的骨-脂肪平衡，”研究中的研究人员说。
(Song et al., 2019 | Cell Death Dis. ） NMN 增加老年小鼠的成骨作用。 NMN 介入的老年小鼠导致骨小梁数量 （I）、厚度 （J） 和骨连接密度 （L） 增加——所有这些迹象都表明骨形成增加。 一致地，NMN 介入也降低了小梁间距 （K）。
在人类中，老年人也更容易患骨质疏松症。 根据疾病控制和预防中心的数据，每4名65岁以上的女性中就有1人患有骨质疏松症，而每20名男性中就有1人患有骨质疏松症。 骨质疏松症也被称为“无声病”，身体无法感觉到骨骼变弱，许多人甚至在骨折之前都不会意识到自己患有这种疾病。
为了测试 NMN 针对与年龄相关的骨质流失的治疗潜力，该团队将成年小鼠暴露于辐射，导致骨质流失和 MSC 损伤，这模仿了骨质疏松症的影响。 辐射使 MSC 的扩张能力降低了 75%，它还导致成骨细胞减少，但脂肪细胞增多。 然而，NMN 逆转了辐射的影响。 NMN 治疗的小鼠能够像正常小鼠一样扩大其 MSC，它们的骨密度增加，并且干预有效地抑制了大约 66% 的辐射后脂肪形成。
(Song et al., 2019 | Cell Death Dis. ） NMN 在照射下增加成年小鼠的成骨。 代表性的μCT图像显示来自股骨形而上学的骨小梁。 照射后，未经治疗的成年小鼠小梁数量、厚度和骨连接密度减少，小梁间距增加。 重要的是，NMN 介入逆转了照射后骨小梁的这些变化。
(Song et al., 2019 | Cell Death Dis. ） NMN 减少照射下成年小鼠的脂肪生成。 与未治疗的小鼠相比，在暴露于辐射后用 NMN 介入的小鼠（右）的脂肪形成组织（染成红色）明显减少。
“我们的研究表明，NMN 增强了老年和受过辐射小鼠骨谱系的骨-脂肪平衡，这表明 NMN 是挽救衰老过程中骨质流失的一种有价值的方法，”作者指出。 “我们的研究将 NMN 确立为一种有前景的潜在疗法，可用于 MSCs 扩张和老年 MSCs 的恢复。”
参考文献：
Song J, Li J, Yang F, et al. Nicotinamide mononucleotide promotes osteogenesis and reduces adipogenesis by regulating mesenchymal stromal cells via the SIRT1 pathway in aged bone marrow. Cell Death Dis. 2019; 10(5):336. Published 2019 Apr 18. doi:10.1038/s41419-019-1569-2
文章来源 ：
https://www.nmn.com/news/nmn-stimulates-bone-marrow-stem-cells
