長壽文章

Nmn 透過提高 nad+ 可用性來恢復血管活力

Nmn 透過提高 nad+ 的可用性來恢復血管和血管系統的活力

我們知道,大腦中與年齡相關的血管生成障礙(新血管的生成)可能在老年人血管性認知障礙和衰退的發生中發揮關鍵作用。 我們也知道,全身組織和細胞(包括大腦血管)中重要分子煙醯胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 的水平會隨著年齡的增長而下降。 因此,服用提高 NAD+ 水平的前體是否可以發揮有效的抗血管衰老作用,改善腦部血液供應和循環,一直是一個懸而未決的問題。

俄克拉荷馬大學的一組研究人員研究了菸鹼醯胺單核苷酸 (NMN)(一種關鍵的 NAD+ 中間體)治療如何影響與年齡相關的血管發育過程損傷。 他們發現 NMN 治療離體腦血管顯著改善血管新生相關過程。 Kiss 及其同事在他們的文章中總結道:“我們建議在臨床前和臨床研究中都應考慮 NAD+ 增強劑的促血管生成作用。”

血管老化的根源是什麼?

維持健康的心血管系統對於長壽非常重要,因為影響該系統的疾病是老年人疾病和死亡的重要原因 (1-3)。 隨著年齡的增長,動脈硬化、發炎和氧化壓力等多種疾病都與心血管疾病有關。 血管惡化不僅會增加心臟病和中風的風險,還會導致與年齡相關的認知能力下降。

為了設計可以保護心血管健康的預防策略,研究人員正在努力了解我們的心血管系統如何老化。 我們對錶觀遺傳學(不涉及潛在 DNA 序列變化的基因活性的可遺傳變化)理解的進展表明,細胞中的某些條件會影響基因活化的方式,進而可能影響壽命 (4)。 最近的研究表明,細胞功能障礙會導致血管系統與年齡相關的變化,這些變化可以追溯到基因活化的變化。

表觀遺傳學研究的一個重要目標是稱為 microRNA 或 miRNA 的基因家族。 這些是天然存在的基因片段,抑制某些基因的活化。 miRNA 調節內皮細胞(形成血管內壁的細胞)的重要功能。 內皮功能依賴 miRNA 控制的基因活化。 這些小的基因束在調節血管內皮細胞方面發揮重要作用,這對於維持循環系統的穩態或平衡至關重要。

最近的研究顯示 miRNA 對血管健康和壽命調節有影響 (5,6)。 更重要的是,miRNA 正常功能的破壞已被證明會影響可觀察到的衰老跡象(7). 其他研究表明,有缺陷的 miRNA 功能會透過發炎、斑塊形成和血管不穩定來促進動脈粥狀硬化疾病的發展 (8, 9)。 這些變化可能會導致血栓、中風和心肌梗塞(心臟病發作)等併發症。

一些專注於細胞代謝的實驗程序表明,逆轉老化引起的血管 miRNA 的變化是可能的。 基於這些原因,研究人員推測,保留細胞功能可能會防止導致過早老化的 miRNA 功能障礙。

 隨著年齡的增長,動脈硬化、發炎和氧化壓力等多種疾病都與心血管疾病有關。

菸鹼醯胺單核苷酸 (NMN) 可能對錶觀遺傳過程產生影響

最近的研究表明,血管老化與 NAD+ 消耗有關,NAD+ 是代謝過程和細胞活力的重要輔助因子。10, 11). 這就是為什麼研究人員一直在探索不同的方法來保持老年時的 NAD+ 水平。 在動物模型中取得成功結果的一種策略是透過補充 NAD+ 前體 NMN 來恢復細胞 NAD+ (12)。 該策略先前已顯示出一些有效的抗衰老作用,例如逆轉與年齡相關的血管損傷、改善細胞代謝和減少氧化壓力。

根據這些發現,俄克拉荷馬大學的一組研究人員最近在該雜誌上發表了一篇論文 老年科學 檢查與年齡相關的 NAD+ 消耗對血管 miRNA 活化的影響。 這些研究人員先前研究了 NMN 補充劑的使用及其在維持細胞 NAD+ 可用性方面的作用。 在先前使用這種方法的研究中,他們能夠逆轉一些與年齡相關的血管變化 (13)。 在這項研究中,Kiss 和同事使用動物模型來研究補充 NMN 對血管中 miRNA 活化的影響。

研究小組發現,補充 NMN 兩週後,他們可以看到顯著的效果。 他們發現,年輕小鼠和 NMN 治療小鼠中 miRNA 的活化相似,與未經治療的老年小鼠中觀察到的結果形成鮮明對比。 更重要的是,經 NMN 治療的老年小鼠主動脈中 miRNA 的活化恢復到年輕水平。 這些結果進一步證明 NAD+ 消耗在與年齡相關的血管 miRNA 活化失調中具有重要作用,而 NMN 治療具有可測量的抗衰老效果。

使用 NMN 提高 NAD+ 可用性使細胞恢復活力

作為自然老化過程的一部分,與 NAD+ 可用性相關的細胞變化會影響 miRNA 的活化。 因此,miRNA 活化的下降會影響調節發炎過程和細胞機制的表觀遺傳途徑,從而損害血管的結構和功能完整性。 除了觀察到的表觀遺傳復興之外,補充 NMN 還具有抗動脈粥狀硬化作用。 這些發現可以幫助研究人員進一步了解人體中存在的血管變化,這些變化會增加心臟和腦血管疾病的風險。

很明顯,NMN 在細胞層面充當 NAD+ 增強劑,但研究人員並不清楚這些作用到底如何導致 miRNA 活化的變化。 一種建議是,這些效果是透過降低氧化壓力水平來實現的,這是補充 NMN 的已知結果。 了解 miRNA 基因活化產生的抗衰老作用的生物學途徑是開發預防和治療心血管疾病的新藥理策略的關鍵。 

參考:

  1. Abdellatif M、Sedej S、Carmona-Gutierrez D、Madeo F、Kroemer G。心血管老化中的自噬作用。 環路研究中心。 2018;123(7):803-824。 doi:10.1161/CIRCRESAHA.118.312208
  2. Alfaras I、Di Germanio C、Bernier M 等人。 延緩心血管老化的藥理策略。 環路研究中心。 2016;118(10):1626-1642。 doi:10.1161/CIRCRESAHA.116.307475
  3. Ungvari Z、Tarantini S、Donato AJ、Galvan V、Csiszar A。血管老化機制。 環路研究中心。 2018;123(7):849-867。 doi:10.1161/CIRCRESAHA.118.311378
  4. Ibáñez-Ventoso C、Yang M、Guo S、Robins H、Padgett RW、Driscoll M。秀麗隱桿線蟲成年期間調節 microRNA 表達。 老化細胞。 2006;5(3):235-246。 doi:10.1111/j.1474-9726.2006.00210.x
  5. Ito T,Yagi S,Yamakuchi M。MicroRNA-34a 調節內皮老化。 生物化學生物物理資源共同。 2010;398(4):735-740。 doi:10.1016/j.bbrc.2010.07.012
  6. Boehm M,Slack F。一種發育定時 microRNA 及其靶標調節線蟲的壽命。 科學。 2005;310(5756):1954-1957。 doi:10.1126/science.11​​15596
  7. 巴迪 I、曼西內利 L、波利佐托 A 等人。 miR-34a 透過下調 SIRT1(Sirtuin 1)和 Axl(AXL 受體酪胺酸激酶)促進血管平滑肌細胞鈣化。 動脈硬化血栓血管生物。 2018;38(9):2079-2090。 編號:10.1161/ATVBAHA.118.311298
  8. Lu Y, Thavarajah T, Gu W, Cai J, Xu Q. miRNA 在動脈粥狀硬化中的影響。 動脈硬化血栓血管生物。 2018;38(9):e159-e170。 編號:10.1161/ATVBAHA.118.310227
  9. 張F,張R,張X,等。 兔子動脈粥狀硬化發病機轉中circRNA表現模式及circRNA-miRNA-mRNA網絡的綜合分析 老化(紐約州奧爾巴尼)。 2018;10(9):2266-2283。 doi:10.18632/aging.101541
  10.   Tarantini S、Valcarcel-Ares MN、Toth P 等人。 補充菸鹼醯胺單核苷酸 (NMN) 可挽救老年小鼠的腦微血管內皮功能和神經血管耦合反應,並改善認知功能。 氧化還原生物. 2019;24:101192.
  11.   Kiss T、Balasubramanian P、Valcarcel-Ares MN 等人。 菸鹼醯胺單核苷酸(NMN)治療可減輕氧化壓力並挽救老化腦微血管內皮細胞的血管生成能力:預防血管性認知障礙的潛在機制。 老年科學。 2019;41(5):619-630。 doi:10.1007/s11357-019-00074-2
  12.   吉野 j,鮑爾 ja,今井 si。 nad+ 中間體:nmn 和 nr 的生物學和治療潛力。 細胞代謝。 2018;27(3):513-528。 doi:10.1016/j.cmet.2017.11.002
  13.   Kiss T、Balasubramanian P、Valcarcel-Ares MN 等人。 菸鹼醯胺單核苷酸(NMN)治療可減輕氧化壓力並挽救老化腦微血管內皮細胞的血管生成能力:預防血管性認知障礙的潛在機制。 老年科學。 2019;41(5):619-630。 doi:10.1007/s11357-019-00074-2


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