四川大学的研究表明，NAD+是骨髓干细胞修复骨折所不可或缺的。
强调
- 在人类中，NMN 是骨干细胞成熟为称为成骨细胞的骨生成细胞所必需的。
- 增强 NMN 合成可促进骨干细胞成熟，产生更多成骨细胞，并促进骨形成。
- 阻断 NMN 合成通过抑制骨干细胞发育成骨生成细胞来损害小鼠的骨折修复。
当我们骨折时，我们骨髓中的干细胞会设计一个多阶段的过程来修复和治愈骨折。骨髓中的这些干细胞称为骨间充质干细胞 (BMSCs)，对骨再生至关重要。骨折愈合延迟或失败，发生在 5-10% 的病例中，通常可以追溯到 BMSC 活性不足或功能失调。
中国四川大学的研究人员报告说，提高 NAD+ 水平对于 BMSCs 产生称为成骨细胞的成骨细胞并形成骨骼是必不可少的。在哺乳动物中，NAD+ 主要由 NMN 通过一种称为 NAMPT 的酶合成。Li 及其同事表明，阻断 NAMPT 可阻止人类 BMSCs 成熟为成骨细胞并减少骨形成。另一方面，通过增强 NAMPT 活性来提高 NAD+ 水平可促进 BMSC 成熟为成骨细胞并刺激骨形成。这种范例适用于培养皿中的细胞和动物，因为在活小鼠中阻断 NAMPT 会抑制骨折修复。发表在《干细胞研究与治疗》上的这项研究表明，NAD+ 可能为骨修复和再生提供潜在的治疗靶点。
更好地重建骨骼
BMSCs 目前被用作组织再生和干细胞治疗的种子细胞。这些可自我更新的细胞有可能分化成多种类型的细胞，包括成骨细胞和产脂肪细胞（脂肪细胞）。骨髓间充质干细胞以一种相互排斥的方式转化为这些细胞——也就是说，它们通常成熟为这两个谱系中的一个。了解如何调整尺度以控制 BMSC 向成骨细胞成熟对骨修复具有重大影响。
多种因素有助于骨髓间充质干细胞对骨骼或脂肪形成的谱系承诺，包括细胞外环境和细胞代谢。细胞产生能量的主要途径，氧化磷酸化，是线粒体最关键的代谢活动之一。细胞还可以通过糖酵解在细胞质中产生能量——这种产生能量的方式比氧化磷酸化效率低；通过线粒体氧化磷酸化的糖代谢可以产生比糖酵解多十五倍的能量。但关于氧化磷酸化和糖酵解在调节 BMSCs 细胞命运决定和成熟中的作用知之甚少。
人体骨骼形成依赖于 NMN 产生的 NAD+
Li 及其同事旨在梳理 BMSCs 谱系承诺过程中代谢和 NAD+ 的作用。四川大学的研究人员表明，培养的人骨髓间充质干细胞正在成熟为骨生成细胞，它们的代谢从糖酵解转变为氧化磷酸化。与增强的氧化磷酸化相一致，线粒体在骨形成（成骨）期间变得细长并且数量显着增加。相反，致力于成熟为产脂肪细胞的骨髓间充质干细胞表现出整体代谢增加，氧化磷酸化和糖酵解活性增加。
他们还发现 NAD+ 是 BMSCs 选择成骨命运的关键。当 Li 及其同事通过使用 NAMPT 抑制剂 (FK866) 抑制 NAD+ 合成来降低 NAD+ 水平时，他们观察到成骨细胞成熟和骨生成受损。当 NAMPT 激活剂 (P7C3) 提高 NAD+ 水平时，这些影响被逆转。此外，这项研究表明，在 BMSC 成熟为骨生成细胞期间，NAD+ 是维持线粒体功能和氧化磷酸化活性所必需的。通过阻断 NAMPT 来抑制 NAD+ 会损害线粒体融合，导致线粒体功能障碍和氧化磷酸化活性降低，从而停止骨生成。
由于 NMN 是 NAMPT 的直接产物，Li 及其同事研究了 NMN 是否可以减轻 NAMPT 对成骨细胞生成的抑制并挽救线粒体功能。NMN 治疗部分恢复了通过抑制 NAMPT 抑制的成骨细胞生成和骨形成。值得注意的是，NMN 显着阻止了由 NAMPT 抑制引起的线粒体健康和功能下降。d。这些数据表明，通过抑制 NAMPT 来阻断 NAD+ 合成会抑制 BMSC 成骨，这可以通过补充 NMN 来部分恢复。
小鼠的骨修复依赖于 NMN 产生的 NAD+
为了评估 NAD+ 在小鼠成骨中的作用，Li 及其同事进行了骨折模型实验并注射了 NAMPT 抑制剂 FK866。与细胞培养数据一致，四川大学的研究人员表明，当 NAMPT 受到抑制时，骨折愈合受到抑制，软骨和骨骼的形成受损。此外，FK866 治疗降低了愈伤组织的矿物质密度——骨和软骨材料在修复过程中形成跨越骨折的连接桥。
NAD+ 促进可以改善骨骼修复吗？
检查补充 NAD+ 或其中间体是否有益于骨折修复将很有趣。Li 及其同事的工作与最近关于 NMN 和骨骼健康与生产的其他工作是一致的。例如，几周前发表的一项研究表明，NMN 可以通过防止衰老来重振 BMSCs 的“干性”——这是一种与年龄相关的疾病，细胞不再生长或复制。2020 年，另一项研究揭示了 NMN 治疗作为治疗衰老小鼠骨质疏松症的潜在联系。这种数据的融合可能会促使人们冒险研究 NMN 在人类骨骼形成和再生方面的治疗潜力。
文章来源：https://www.nmn.com/news/human-bone-regeneration-requires-nmn
