心肌梗死面积减少40%,中国科学家公布NMN动物研究实验结果

郑州大学的研究人员发现胃饥饿素预处理的间充质干细胞与NMN(烟酰胺单核苷酸)联用,可以提高大鼠间充质干细胞的存活率,显著减少心肌梗死面积,改善心脏功能。

作者: Mercury, 北京协和医学院博士
心肌梗死面积减少40%,中国科学家公布NMN动物研究实验结果

心肌梗死是一种常见的心脏病,是冠状动脉急性、持续性缺血缺氧所引起的心肌坏死。心肌细胞死亡是心肌梗死发作的因素之一。快速恢复血流再灌注虽然是治疗心肌梗死的主要治疗措施,但极易发生心肌缺血再灌注损伤(IR)现象,在一定时间内缺血的心肌细胞再次恢复血液的供应,心肌细胞的损伤程度会出现进行性加重甚至死亡。药物、介入手术等治疗方式都无法使心肌细胞完全复活。

2020年11月,来自河南省郑州大学的研究人员研究发现,通过补充胃饥饿素(可减少细胞炎症反应,加强线粒体功能 )预处理的间充质干细胞(ghr-MSC),可以提高大鼠间充质干细胞的存活率,增强心脏的线粒体功能,减少心肌梗死面积,改善心脏功能。而在ghr-MSC基础上补充NMN(烟酰胺单核苷酸),可进一步增强上述的有益效果,为心脏提供强有力保护。此项结果发表于《欧洲药理学杂志》(European Journal of Pharmacology)。   

间充质干细胞是一种多能干细胞,它具有干细胞的所有共性,即自我更新和多向分化能力。既往动物研究发现,在心肌缺血后补充间充质干细胞,可以使其分化为新的心肌细胞,恢复大鼠心肌缺血后的心脏功能,减少12%心肌梗死的面积 。但间充质干细胞在心肌中存活率和分化率都很低,为解决该问题,科研人员使用胃饥饿素对间充质干细胞进行预处理,以提高其存活率及分化率。  

研究人员开展了实验,将年轻大鼠和老年大鼠分为5组,1组为假手术组(进行开胸实验但不诱导IR损伤),2、3、4组诱导为IR模型组,1组和2组大鼠分别注射150μl培养基,3组大鼠补充间充质干细胞,4组大鼠补充胃饥饿素预处理的间充质干细胞。再灌注24小时后进行组织取样,以观察心肌梗死的面积大小。 结果发现,补充ghr-MSC大鼠的心肌梗死面积最小。研究人员进一步了解到,通过补充ghr-MSC,可以提高心肌损伤大鼠间充质干细胞的存活率,增强心肌细胞的线粒体功能,减少心肌梗死面积,从而起到心肌保护作用。

补充胃饥饿素预处理的间充质干细胞大鼠的心肌梗死面积最小

有研究表明,NMN(烟酰胺单核苷酸)可以通过刺激线粒体(为细胞提供能量)生物合成增强细胞自噬,从而保护健康大鼠的心脏免受缺血再灌注损伤,并减少心肌梗死面积。因此研究人员通过补充NMN来验证是否可以起到对心脏的保护效果。

研究人员将IR模型大鼠分为4组,1组为对照组,1组补充ghr-MSC,一组补充NMN,一组补充ghr-MSC+NMN。

结果发现,补充ghr-MSC+NMN组的大鼠,心肌梗死的面积减少了40%,显著小于单独补充ghr-MSC组大鼠。虽然在IR模型大鼠中单独补充NMN也可减少20%心肌梗死面积,但与ghr-MSC联用的效果会更好。  

NMN与胃饥饿素预处理后的间充质干细胞联合应用可显著减少心肌梗死面积

研究人员随后又探索了ghr-MSC+NMN联用效果更加显著的原理。发现补充NMN后,大鼠心肌细胞线粒体氧化应激反应水平显著降低,氧化应激是心脏损伤的重要原因,加入NMN后,心脏损伤程度仅为未加入NMN的一半左右,效果十分显著。“这应该就是加入NMN后心肌梗死面积减少的原因所在,”研究人员说。

从2002年至今,已有不少用间充质干细胞治疗心脏病的临床案例。本论文的作者发现同时使用NMN和胃饥饿素预处理干细胞,比单独使用胃饥饿素预处理对心肌梗死的疗效更好。这一发现或许能为临床医生提供十分有价值的参考。

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