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研究表明 NMN 通過激活長壽蛋白使幹細胞和線粒體恢復活力

已更新：1月10日

研究表明 NMN 通過激活長壽蛋白使幹細胞和線粒體恢復活力

•吉林大學的研究人員表明，煙酰胺單核苷酸 (NMN) 通過增加長壽相關蛋白 sirtuin 3 (Sirt3) 的活性來減少幹細胞衰老（衰老）並恢復線粒體功能。

【重點】
1. NMN 減少幹細胞中的細胞衰老——一種促進衰老的休眠細胞狀態，並增加線粒體功能。
2. NMN 對線粒體和細胞衰老的影響受 sirtuin 3 (Sirt3) 活性增加的影響——一種有助於調節線粒體的保護蛋白。

幹細胞因其在再生醫學中的潛在應用而備受關注。它們具有自我更新特性，有助於組織癒合和軟骨再生。然而，它們的再生潛力受到細胞衰老的嚴重損害，細胞衰老發生在幹細胞生長的後期。因此，尋找延緩生長干細胞衰老的方法對於維持其治療潛力至關重要。

現在，中國吉林大學的研究人員在國際分子科學雜誌上報告說，煙酰胺單核苷酸 (NMN) 可減輕晚期幹細胞的干細胞衰老。 Wang 及其同事表明，用 NMN 治療衰老幹細胞可限制衰老細胞負擔並增強線粒體功能，這是延緩衰老的關鍵。值得注意的是，研究人員證明 NMN 的有益作用依賴於 Sirt3 的激活，突出了潛在的作用機制。

NMN 促進線粒體並減少舊幹細胞的衰老

功能障礙的線粒體會阻礙 ATP 的產生，ATP 是我們細胞的能量貨幣。此外，它們會加劇活性氧 (ROS) 的產生，活性氧是一種會引起氧化應激的有害化合物。這些後果是加速衰老的已知驅動因素，並已被證明可促進細胞衰老。考慮到這一點，研究人員檢查了用 NMN 處理舊幹細胞是否可以改善線粒體功能並限制衰老細胞負擔。

在治療之前，舊幹細胞表現出減少的 ATP 產生和增加的 ROS 水平，表明線粒體功能差。治療後，舊幹細胞的 ATP 產量顯著增加，ROS 水平顯著降低。此外，NMN 處理降低了舊幹細胞中衰老細胞的數量。總之，初步發現表明 NMN 通過恢復線粒體功能來減輕細胞衰老。

（Wang 等人，2022 年 | Int. J. Mol. Sci.）NMN 增加 ATP，減少 ROS，並減少衰老。

在治療之前，舊幹細胞 (LP) 具有較低的 ATP 水平（左）、更多的 ROS（中）和增加的衰老（右）。然而，用 NMN (LP+NMN) 處理舊幹細胞可恢復 ATP、降低 ROS 並限制衰老。

NMN 的有益作用依賴於 Sirt3 激活

Sirt3 是一種重要的線粒體蛋白，有助於調節氧化應激並在 ATP 產生中發揮關鍵作用。鑑於 Sirt3 參與了這些關鍵過程，Wang 及其同事測試了 NMN 是否改變了舊幹細胞中的 Sirt3 活性。因此，在用 NMN 處理的舊幹細胞中，Sirt3 活性顯著更高，這突出了 Sirt3 激活與 NMN 處理後觀察到的線粒體益處之間的潛在聯繫。

為了進一步闡明 Sirt3 激活是否控制 NMN 的線粒體益處，研究人員檢查了抑制舊幹細胞中的 Sirt3 蛋白是否會逆轉 NMN 在治療後對線粒體的影響。結果表明，阻斷 sirt3 消除了 NMN 的作用，表明 NMN 的作用是由 Sirt3 介導的。

總的來說，這些發現突出了一個潛在的機制，該機制將 Sirt3 激活、健康的線粒體和舊幹細胞的衰老減少聯繫起來。

（Wang 等人，2022 年 | Int. J. Mol. Sci.）NMN 增加 Sirt3 活性。

未經處理的幹細胞 (LP) 中的 Sirt3 mRNA（左）和蛋白質（右）水平低於 NMN 處理的幹細胞 (LP+NMN)。

Sirtuin 的激活和長壽

研究繼續證明 sirtuins 在延長壽命方面的重要性。值得注意的是，sirtuins 對於修復和維持我們的基因藍圖 (DNA) 的完整性至關重要，當基因藍圖受到損害時，它會引發大多數與年齡相關的疾病。然而，sirtuins 需要 NAD+ 才能激活。因此，像 NMN 這樣的 NAD+ 前體是激發 sirtuins 促進健康作用的主要候選者。在本研究中，NMN 通過 Sirt3 調節增強線粒體功能和減少干細胞衰老的能力表明 NAD+ 前體可以通過激活 sirtuins 恢復幹細胞的治療潛力和延緩衰老特徵。

文章內容來自︰

Wang H, Sun Y, Pi C, Yu X, Gao X, Zhang C, Sun H, Zhang H, Shi Y, He X.

Nicotinamide Mononucleotide Supplementation Improves Mitochondrial Dysfunction and Rescues Cellular Senescence by NAD+/Sirt3 Pathway in Mesenchymal Stem Cells.

International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(23):14739.

https://doi.org/10.3390/ijms232314739