美科学家研究表明,NMN可提高心肌收缩力,增加心衰小鼠生存率

美国凯斯西储大学科学家发现,NAD+水平降低,会导致线粒体功能障碍,从而引发心力衰竭;而补充NMN可以从功能和结构方面维持线粒体稳态,提高心肌收缩能力,改善心力衰竭。

作者: Mercury, 北京协和医学院博士

既往研究表明,心力衰竭与心脏中线粒体功能障碍有关,因此改善线粒体健康对治疗心力衰竭十分关键。2017年9月,美国凯斯西储大学研究人员在《分子与细胞心脏病学杂志》(Journal of Molecular and Cellular Cardiology)上发表一项研究显示,补充NMN可以从功能和结构方面维持线粒体稳态,并改善心力衰竭。

“乙酰化”是调节蛋白质功能的一种重要方式。但以往研究证实,过度乙酰化会破坏线粒体稳态和功能。在这项研究中,研究人员将一种KLF4基因缺陷的小鼠作为观察对象, KLF4基因缺失会使线粒体代谢功能受损,增加小鼠发生心力衰竭的风险。

结果发现,当这种小鼠发生心力衰竭时,心脏中的线粒体蛋白乙酰化基团数量增多,表明线粒体蛋白发生过度乙酰化。同时,研究人员还发现,NAD+依赖酶Sirt3及NAD+水平全部降低。对此,研究人员猜测,NAD+依赖酶Sirt3和NAD+水平降低,导致了线粒体蛋白过度乙酰化,从而影响线粒体稳态,引发心力衰竭。

随后,研究人员选择通过补充NMN来提高NAD+水平,使线粒体蛋白乙酰化水平恢复正常。结果发现,与正常小鼠相比,心衰小鼠心肌收缩百分比显著降低。但补充NMN后,心衰小鼠心肌收缩百分比显著提升,接近健康小鼠心肌收缩水平。这说明,补充NMN可以显著提高心衰小鼠的心脏收缩能力,而且使这些小鼠的存活率达到100%。

图1 NMN可以提高心力衰竭小鼠的心肌收缩能力

并且,NMN还可减少线粒体的氧化应激状态,氧化应激是体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态,氧化应激反应增加,会影响线粒体功能。与正常小鼠相比,心衰小鼠线粒体氧化应激水平增加了约1倍,而补充NMN后,心衰小鼠的氧化应激水平显著降低,几乎与正常小鼠无差异。

简而言之,本研究证实NAD+依赖酶Sirt3和NAD+水平降低会引起心力衰竭,而补充NMN可通过多方面维持线粒体稳态,提高心肌收缩力,改善心力衰竭。

“实验表明,蛋白质过度乙酰化是线粒体功能障碍的原因,这可能会成为治疗心力衰竭的新靶点。同时我们也证明了,补充NMN或其他NAD+前体可通过维持线粒体稳态来保护心脏。”研究人员表示。

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