提升骨髓移植后的造血速度及存活率,瑞士科研团队动物实验发现NAD+前体新用途

瑞士研究人员发现,通过补充NR提升NAD+水平,不仅可以提高造血干细胞的造血速度,还可以提升其增殖能力,从而增加骨髓移植后的小鼠存活率。

作者: Mercury, 北京协和医学院博士
提升骨髓移植后的造血速度及存活率,瑞士科研团队动物实验发现NAD+前体新用途

骨髓干细胞移植是迄今为止应用最广泛的一种干细胞疗法,也是白血病、侵袭性淋巴瘤等疾病的主要治疗方式。但由于移植后造血恢复速度缓慢,患者死亡率仍高达25%。因此,寻找增加造血干细胞造血速度、提高存活率的方法,是科学家们一直以来的研究重点。

2019年5月,瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员在《细胞干细胞》(Cell Stem Cell)期刊发表的一项研究显示,补充NAD+前体NR可提高造血干细胞的造血速度及增殖能力,从而提高骨髓移植后的小鼠存活率。研究人员指出,“补充NR或其他NAD+前体,可能会成为一种支持性治疗手段,并对血液系统相关疾病的患者有所帮助。”

以往研究表明,在移植后3-6周内,造血干细胞为了重建体内造血系统,会激活线粒体氧化磷酸化以提供大量的能量。但提高线粒体活性的过程会引发造血干细胞早衰。因此,研究人员设想是否可以通过提高NAD+水平来改善线粒体稳态,从而在提高造血速度的同时防止造血干细胞的早衰。 对此,研究人员首先将小鼠分为2组,并对其进行辐射处理以模拟白血病小鼠。随后给小鼠进行骨髓移植,同时给2组小鼠分别喂食正常饲料及添加了NAD+前体NR(7.57mg/小鼠/天)的饲料,实验持续36周。

结果发现,服用NR的小鼠骨髓中新生血细胞占比约70%,是对照组小鼠的6倍之多;在脾脏中,补充NR的小鼠新生血细胞占比约80%,也显著高于对照组小鼠。而且,实验组小鼠的存活率为80%,对照组老鼠全部死亡。这说明,通过补充NR提高NAD+水平可以提升造血干细胞的造血速度,并提高骨髓移植后的小鼠存活率。

图1 补充NR可以提高造血干细胞的造血速度

为了测试造血速度提高是否会导致造血干细胞早衰,研究人员在体外培养了造血干细胞,并在其中一组培养基中加入NR。结果发现,NR培养基中的造血干细胞数目显著高于对照组(未加NR)。这一现象表明,提升NAD+水平可提高造血干细胞的增殖能力。

“这些结果表明,通过补充NR提高NAD+水平,不仅可以提高骨髓移植后的造血速度,还可以提高造血干细胞的增殖能力,防止造血干细胞早衰。” 研究人员说。

图2 提升NAD+水平可提高造血干细胞的增殖能力

对于提升NAD+水平可提高造血干细胞的造血速度且不会致其早衰的机制,研究人员也进行了深入探究。结果发现,通过补充NR提高NAD+水平后,造血干细胞内与“自噬”有关的基因表达水平均显著提高,细胞的自噬水平提高。

“自噬”就像是细胞内的“垃圾清理厂”,可以把受损的线粒体等细胞器吞噬、降解,为细胞回流能量。当细胞自噬水平提高后,可促进细胞加速清除受损的线粒体,从而降低线粒体活性,防止造血干细胞早衰。

“我们的工作首次证明了,提高NAD+水平可对造血干细胞产生有益影响,并揭示了补充NR等NAD+前体对血液系统相关疾病的改善作用。”研究人员说。

相关推荐
中国科学家:烟酰胺单核苷酸与番茄红素联用可改善老年大鼠认知障碍
超3万人研究显示:“适度饮酒”也加速大脑衰老
日本科学家研究发现,珍珠母提取物可延缓小鼠皮肤衰老并改善记忆力
墨西哥科学家:姜黄素可提高老年小鼠的认知功能
相关推荐
中国科学家:烟酰胺单核苷酸与番茄红素联用可改善老年大鼠认知障碍
超3万人研究显示:“适度饮酒”也加速大脑衰老
日本科学家研究发现,珍珠母提取物可延缓小鼠皮肤衰老并改善记忆力
墨西哥科学家:姜黄素可提高老年小鼠的认知功能