最新研究!NMN可促进干细胞治疗老年小鼠心脏损伤!
NMN,NAD+
发布时间: 2021-06-09 | 创建时间: 2021-06-09
当联合注射烟酰胺单核苷酸(NMN)和ghrelin处理的MSCs时,心脏保护作用协同增强。”补充NMN和同时给予预处理的MSCs是一种很有前途的策略,可以很好地保护老年心脏免受IR损伤。

骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)是一种很有前途的治疗方法,对修复肌肉组织具有重要意义。特别是,当血液停止然后开始流入心脏时,MSCs对心脏的缺血再灌注损伤有一定的保护作用。优化骨髓间充质干细胞移植的条件是改善这种以细胞为基础的治疗方法的关键,尤其是在骨髓间充质干细胞似乎不太有效的老年受试者中。

 

Sun和Zhang在《欧洲药理学杂志》上发表的一项研究表明,用ghrelin(一种内源性生长激素)处理的MSCs移植到受到IR损伤的老年小鼠身上,改善了MSCs的保护作用,与年轻小鼠相似。更重要的是,当研究二人联合注射烟酰胺单核苷酸(NMN)和ghrelin处理的MSCs时,心脏保护作用协同增强。”补充NMN和同时给予预处理的MSCs是一种很有前途的策略,可以很好地保护老年心脏免受IR损伤。

 

复合病变使心脏损伤复杂化

 

在合并症(包括衰老)中,保护心脏免受IR伤害在临床上很重要。在老年人中,IR损伤的严重程度似乎比青年人更大。并且研究表明,治疗干预的保护作用严重削弱。

 

MSC移植是一种有前途的治疗方法,它能明显减少IR损伤的幼年动物的血供阻塞(梗死)面积。然而,从原始组织中分离出MSCs后,会很难维持其更新和分化能力,这是由于它与人体内的环境不同。因此,由于高细胞死亡率和低存活率,它们失去了部分治疗效果。

 

NMN的补足作为细胞基础疗法的补充

 

NMN是NAD+的前体,能保护健康幼鼠心脏免受IR损伤,减小梗死面积。研究认为这部分是由于NMN能够刺激线粒体(细胞的能量发生器)的产生,甚至增强细胞的循环过程(自噬)的能力所致。由于衰老会严重降低线粒体的功能和数量,NMN等以线粒体为靶点的化合物可能会改善衰老心脏对其他干预措施的反应。

 

NMN和MSCs的激素治疗可减少老年心脏的梗死面积

 

由于合并症时的心肌IR损伤具有多因素的性质,因此对该疾病的综合治疗越来越受到重视。联合疗法可以克服对老年人干预措施反应能力降低的问题,并可以更持久、更强大地增强细胞防御机制。

 

为此,孙和张在NMN中加入了生长激素释放肽治疗的MSCs,并评估了其对梗死面积的影响。Ghrelin是一种我们都制造的生长激素,它可能是促成MSCs心脏保护作用的因素。Ghrelin还可以通过减少炎症反应和促进线粒体功能,使MSCs在梗死心脏中的作用更持久。因此,研究人员在早期再灌注时用ghrelin或无条件的MSCs治疗了IR损伤的老年大鼠(20-22月龄)。再灌注早期给予NMN(500mg/kg,i.p),并在12小时后重复给药。

 

尽管NMN单独应用在减少梗死面积方面具有与ghrelin治疗的MSC组相似的显著效果,但与IR组相比,NMN的综合应用可显著且更有效地减少梗死面积。综合治疗对缩小梗死面积的影响明显大于单独治疗。Ghrelin治疗的MSCs与NMN的联合应用能够协同增强彼此的作用,为衰老心脏的IR损伤提供强有力的保护。

 

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(Sun and Zhang 2021 | Eur J Pharmacol。)生长激素释放肽预处理的MSCs和NMN可减少老年大鼠心脏的梗塞面积。这些心脏组织切片的图像用一种化合物染色,该化合物表示老年小鼠心脏缺血-再灌注(IR)损伤后的梗死面积(蓝色),在上图中进行了量化。当使用烟酰胺单核苷酸(NMN)或ghrelin处理的MSCs(ghr-MSC)处理时,患有缺血再灌注(IR)损伤的老年小鼠的梗死面积减小。当将NMN补充剂和ghrelin处理的MSCs一起使用时,这些效应最为显著。

 

在NMN加入MSCs治疗方案后,通过检测活性氧的产生和膜电位的变化来重新评估线粒体功能。结果表明,综合治疗对减少MSCs线粒体活性氧和增加线粒体膜电位的作用大于单独用ghrelin的作用。

 

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(Sun and Zhang 2021 | Eur J Pharmacol。)用NMN补充的Ghrelin处理的MSC协同改善了线粒体的氧化应激。线粒体氧化应激的间充质干细胞(MSC)水平用活性氧(Mito ROS)进行测量。当同时使用烟酰胺单核苷酸(NMN)和生长素释放肽处理的MSC(ghr-MSC)处理时,缺血再灌注(IR)损伤的老年小鼠的氧化应激水平降低。通过用自噬抑制剂氯喹(CQ)处理可以逆转这些水平。

 

作者总结说:“ Ghrelin可以作为通过自噬/线粒体途径提高基于MSC的心脏保护作用的一个可期的候选药物,而NMN可以作为老年心脏联合治疗的一个良好的助推器,”

 

寻找与此效应有关的其他生存机制,并确定它们各自对联合治疗诱导的心脏保护的贡献,将使我们找到更有效和集中的治疗目标。

 

参考文献


Sun L, Zhang W. Preconditioning of mesenchymal stem cells with ghrelin exerts superior cardioprotection in aged heart through boosting mitochondrial function and autophagy flux. Eur J Pharmacol. 2021 May 2;903:174142. doi: 10.1016/j.ejphar.2021.174142.