特拉华大学和国家衰老研究所的研究人员发现,烟酰胺核苷是一种天然存在的膳食补充剂,它可以进入大脑并改变与阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病有关的相关生物通路的代谢。Christopher Martens 和 Dimitrios Kapogiannis 博士的这一发现意义重大,因为这是首次确定烟酰胺核苷对大脑的影响。
特拉华大学和国家衰老研究所的研究人员发现,烟酰胺核苷是一种天然存在的膳食补充剂,它可以进入大脑并改变与阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病有关的相关生物通路的代谢。C托弗·马滕斯 和 迪米特里奥斯·卡波吉安尼斯博士的这一发现意义重大,因为这是首次确定烟酰胺核苷对大脑的影响。
特拉华大学健康科学学院的一名研究人员与美国国立卫生研究院下属国家衰老研究所的一个团队合作,首次确定了天然存在的膳食补充剂烟酰胺核苷 (NR ), 可进入大脑。
这一发现是由运动机能学和应用生理学助理教授、特拉华州认知老化研究中心主任克里斯托弗·马滕斯(Christopher Martens)和国家老龄化研究所高级研究员迪米特里奥斯·卡波吉安尼斯(Dimitrios Kapogiannis)博士共同发现的。这一发现意义重大,因为它支持这样一种观点,即 NR 到达大脑后,可以改变与阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病有关的相关生物通路的代谢。他们的工作得到了 NIH 拨款的支持,部分得到了 NIH 国家衰老研究所的校内研究计划的支持,最近发表在《 衰老细胞》杂志上。
食用后,NR 很容易转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+),这对细胞修复和受损DNA的修复至关重要。
“随着年龄的增长或患上慢性病,NAD+ 会逐渐丢失。NAD+ 的流失与肥胖和吸烟等其他不良生活习惯有关,”托弗·马滕斯 说。“因为需要更多的 NAD+ 来抵消这些负面影响,所以面对负面的生活习惯,它更有可能被耗尽。”
自从托弗·马滕斯在科罗拉多大学博尔德分校担任博士后研究员以来,他就一直在研究这种化合物。在一项 初步研究中,他发现如果人们摄入 NR,血液中的 NAD+ 水平会升高,但尚不清楚它是否能到达身体的其他组织。
“我们有一些初步的疗效迹象,包括降低原本患有高血压的人的血压,”他说。“但直到现在,尚不清楚 NR 是否能到达大脑等目标器官,从而产生真正的治疗效果。”
测量人类大脑中 NAD+ 的水平具有挑战性。有涉及 MRI 的新兴技术,但这些技术只能提供间接测量,而且成本高昂且难以执行。相反,Martens 及其同事直接测量了称为细胞外囊泡的微小颗粒中的 NAD+,这些微小颗粒源自神经元并最终进入血液。这些细胞外囊泡可以为脑部疾病提供基于血液的尖端生物标志物,并可作为神经元的“液体活检”,让研究人员难得一见它们内部的情况。
“每个囊泡在其表面都有独特的分子特征,包括可以为您提供有关其起源线索的蛋白质,”托弗·马滕斯说。“在我们的例子中,我们选择了携带神经元特征标记的囊泡,因此我们相信我们在它们中测量的 NAD+ 反映了神经元中发生的事情,并延伸到大脑中。”
研究人员使用他们第一次初步临床试验的样本,首先确定六周后这些囊泡中的 NAD+ 水平上升。
“当 NAD+ 在这些囊泡中上升时,我们看到与神经退行性疾病的一些生物标志物有关,”托弗·马滕斯 说。“特别是,在我们看到 NAD+ 增加的人群中,我们还看到了生物标志物的变化,如淀粉样蛋白 β 和 tau,它们都与阿尔茨海默病有关,”托弗·马滕斯说。
托弗·马滕斯 和 迪米特里奥斯·卡波吉安尼斯还发现了这些神经退行性生物标志物与 NAD+ 变化之间的相关性。
“如果 NAD+ 上升很多,那么某些疾病生物标志物通常会发生更大的变化,”托弗·马滕斯 说。“这告诉我们 NAD+ 不仅进入了大脑,而且还可能对其新陈代谢和多种相互关联的途径产生一些影响。”
这些基于血液的生物标志物中的一些可以在未来用于确定 NAD+ 耗竭是否是阿尔茨海默氏症和其他神经退行性疾病的原因。这些类型的测试甚至有可能变得更容易为大众所接受,以进行更多的常规测试。
托弗·马滕斯正在领导一项为期 12 周的研究,该研究涉及患有轻度认知障碍的老年人的 NR。该研究得到了特拉华州认知老化研究中心和国家老龄化研究所的支持,并正在积极 寻找更多参与者。
通过这项研究,托弗·马滕斯试图确定增加天然橡胶的摄入量是否对认知障碍患者有更大的影响。
“他们进来时有认知缺陷,因此更有可能在他们的大脑中积累一些这些生物标志物,所以我们有可能看到这些生物标志物有更大的减少,因为他们有更多的生物标志物在他们的牢房里,”马滕斯说。
市场上几乎所有针对阿尔茨海默氏症患者的药物都对症状只有适度的影响,但不会显着阻止疾病的潜在进展。
“在我们正在进行的试验中,我们正在测量认知功能的标志物以及与功能独立性和生活质量相关的其他事物,但我们也希望对潜在的疾病过程有一些了解,”托弗·马滕斯 说。“我们希望接受 NR 的人可以保留功能。”
在证明其功效后,托弗·马滕斯 和 迪米特里奥斯·卡波吉安尼斯将测试增加使用 NR 是否会改善认知,并最终测试它是否可用于减缓神经退行性疾病的进展。
“我们是最早对人体进行慢性剂量研究的人之一,因此,我们多年来一直处于该领域的前沿,”托弗·马滕斯 说。“现在,我们正处于一个转折点,我们可以开始确定 NAD+ 是否也在其他组织中增加,而这可能是解决疾病方面更重要的信号所在。”
参考文献:“口服烟酰胺核糖提高 NAD+ 并降低富含神经元起源的血浆细胞外囊泡中神经退行性病理学的生物标志物”,作者:Michael Vreones、Maja Mustapic、Ruin Moaddel、Krishna A. Pucha、Jacqueline Lovett、Douglas R. Seals、Dimitrios Kapogiannis 和 Christopher R. Martens,2022 年 12 月 14 日,老化细胞。
DOI: 10.1111/acel.13754