Science:β-烟酰胺单核苷酸/NMN可改善因 ALS 患病的运动神经元的健康

  2022年3月11日,西北大学NMN研究人员在《Science》上发表论文,文中表明,NAD+(我们体内的一种重要代谢物)的减少是ALS线粒体功能障碍的基础。《科学报告》上发表的研究人员证明,使用NAD+前体NMN治疗可以提高线粒体的完整性和ALS小鼠培养的运动神经元的健康。我们的结果表明,代谢组学缺陷发生在ALS运动皮层的早期阶段。建立NAD+平衡可以为患有TDP-43[疾病]的UMN提供治疗效益,该研究的作者Mukeshgautam博士及其同事写道。

  线粒体功能障碍驱动ALS代谢变化。

  ALS的主要原因和疾病神经元的破坏过程是深入研究的主题。越来越清楚的是,来自ALS患者和TDP-43疾病小鼠模型的上运动神经元(最初由退化神经元中TDP-43蛋白的积累定义)显示出明显的线粒体异常。由于在TDP-43驱动的ALSE中发现了线粒体缺陷,尚未解决的关键问题之一是:在ALS背景下,与TDP-43疾病相关的代谢组学变化是什么?

  为了回答这个问题,Gautam及其同事首先分析了健康和疾病运动皮层的代谢谱(传递自主运动的大脑区域),以研究TDP-43疾病小鼠模型中是否有代谢组学变化。他们选择了疾病的早期症状阶段,以检查代谢组学扰动是否开始出现在患有TDP-43疾病的运动皮层的早期阶段。他们的研究结果表明,TDP-43运动皮层的能量(ATP)减少,代谢物发生变化,如磷酸烯醇丙酮酸、谷胱甘肽、2-羟基戊二酸和NAD+

β-烟酰胺单核苷酸/NMN

  NMN改善了受ALS影响的神经元的健康。

  众所周知,代谢紊乱会导致NAD+耗尽,从而影响能量平衡。NAD+水平可通过NR(烟酰胺核苷)、NAM(烟酰胺)、NA(烟酸)和NMN(β-烟酰胺单核苷酸)等化合物恢复。这些前体转化为NAD+,易于发电。NAD+水平的恢复有利于阿尔茨海默病和脑出血,并具有神经保护作用。此外,不同的ALS小鼠模型,称为HSOD1G93A,减缓了运动神经元的退化和神经炎症。

  考虑到这一点,Gautam及其同事测试了增加NAD+水平是否有助于恢复平衡,改善受TDP-43疾病驱动的ALS影响的运动神经元的健康。据报道,NMN(烟酰胺单核苷酸)会增加神经元中的NAD+水平,西北大学的研究人员使用NMN来增加NAD+。为此,他们从TDP-43疾病小鼠的大脑中取出运动神经元,并在NMN实验室培养皿中培养它们。他们发现NMN治疗可以改善运动神经元在TDP-43疾病中的神经元健康和线粒体完整性。

  NMN治疗ALS的下一步是什么?

  虽然NMN与被称为SARM1的酶的相互作用长期暴露在NMN中可能对轴突稳定性和神经元健康有害,但保持NAD+平衡似乎是运动神经元健康的一个重要因素,特别是在TDP-43患者中。因此,这些发现强调了解运动皮层早期代谢组学问题的关键必要性,促进创新治疗技术的发展,以恢复大脑干扰的NAD+水平