NMN 可減少炎症並防禦病毒

在病毒感染的人類細胞模型中,NMN 減少了炎症和 NAD+ 消耗蛋白的激活。

Principal investigator, Dr. Ayako Yachie | SBX Biosciences

首席研究員,Ayako Yachie 博士 | SBX生物科學公司

由於免疫功能下降和細胞能量消耗的增加,老年人更易受到病毒攻擊,並有更高的致命風險。這些因素使得老年人在對抗病毒方面處於不利地位,因為病毒需要利用細胞的能量來進行繁殖。 由於菸酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 可以促進能量產生,但會隨著年齡的增長而減少,因此日本 SBX Biosciences 的科學家研究了增強 NAD+ 對細胞抗病毒防禦的影響。

在《科學報告》中,Sano 及其同事表明,NMN 可以阻止人工感染的人類細胞中一種稱為 IL-6 的促炎蛋白的激活。 此外,他們還表明,NMM 減少了一種名為 PARP9 的蛋白質的激活,這表明在所謂的“NAD+戰場”上取得了勝利,其中 PARP9 具有足夠水平的 NAD+ 來克服病毒蛋白。 這些研究結果表明 NMN 可以減輕病毒介導的炎症並有助於抵禦病毒。

 

NMN 預防病毒介導的炎症

為了模擬病毒感染,薩諾和同事將人類肺細胞暴露於一種名為聚肌胞苷酸(PPA)的合成化學物質中,該化學物質模擬了病毒感染。 隨後,研究人員用低劑量 (0.1 mM)、中劑量 (1.0 mM) 或高劑量 (10.0 mM) NMN 處理 PPA 感染的人類細胞,眾所周知,NMN 可以補充細胞 NAD+ 水平。

一般來說,遺傳信息沿著一個方向流動,從 DNA 到信使 RNA (mRNA),再到蛋白質。 通常,測量該 mRNA 是為了估計其相應蛋白質的產量。 由此可見,由於我們已經知道大多數蛋白質的功能,因此我們可以根據 mRNA 水平的變化來預測細胞將如何發揮作用。

Sano 及其同事發現,受感染的人肺細胞中白細胞介素 6 (IL-6)(一種促炎蛋白)的 mRNA 水平升高,表明炎症加劇。 然而,在使用高劑量 NMN 治療後,IL-6 mRNA 降至正常水平。 這些發現表明 NMN 可以減輕病毒介導的炎症。

(Sano 等人,2023 | 科學報告)NMN 減輕病毒介導的炎症。 與未感染的人肺細胞 (Pm_ctrl) 相比,受感染的人肺細胞 (Pp_ctrl) 中促炎性 IL-6 mRNA 水平較高。 然而,高劑量的 NMN (Pp_high) 可使 IL-6 mRNA 水平正常化,表明炎症得到緩解。

(Sano 等人,2023 | 科學報告)NMN 減輕病毒介導的炎症。 與未感染的人肺細胞 (Pm_ctrl) 相比,受感染的人肺細胞 (Pp_ctrl) 中促炎性 IL-6 mRNA 水平較高。 然而,高劑量的 NMN (Pp_high) 可使 IL-6 mRNA 水平正常化,表明炎症得到緩解。

“NAD+戰場”涉及人類蛋白質PARP和病毒產生的蛋白質之間的戰鬥。 NAD+ 戰場之所以如此命名,是因為 NAD+ 會被 PARP 分解,從而將 ADP-核糖分子從 NAD+ 分子中裂解出來。 然後 PARP 將 ADP 核糖分子附著到蛋白質上。 病毒蛋白的作用恰恰相反,它會從蛋白質中去除 ADP-核糖分子。 由於在特定蛋白質中添加 ADP-核糖可以摧毀病毒,因此 PARP 贏得這場戰鬥至關重要。

Sano 及其同事發現,PARP9(PARP 的一種特殊形式)的 mRNA 水平在受感染的細胞中升高。 然而,高劑量的 NMN 降低了 PARP9 mRNA 水平,表明不再需要高 PARP 水平。 這些發現表明 NMN 通過提高 NAD+ 水平來幫助在 NAD+ 戰場上獲勝。

(Sano 等人,2023 | 科學報告)NMN 有助於細胞防禦病毒。 與未感染的人肺細胞 (Pm_ctrl) 相比,受感染的人肺細胞 (Pp_ctrl) 中的 PARP9 mRNA 水平較高。 然而,高劑量的 NMN (Pp_high) 會降低 PARP9 mRNA 水平,表明 NMN 有助於保護細胞免受病毒侵害。

 

NMN:抗衰老抗炎藥

Sano 及其同事強調的 NMN 的一項關鍵特性是其抑制炎症的能力。 慢性炎症會對器官和組織造成損害,是許多與年齡相關的疾病的根源。 因此,通過減輕炎症,NMN 還可以對抗多種疾病的主要潛在特徵之一。

雖然 Sano 及其同事沒有測量蛋白質水平,但 NMN 已被證明可以減少小鼠超過敏反應期間免疫細胞分泌的促炎蛋白。 NMN 還被證明可以減少腸道中的促炎因子,從而治療炎症性腸病並減少脂肪組織中與肥胖相關的炎症。 包括 IL-6 在內的促炎蛋白也被證明在肺損傷時對 NMN 的反應會減少。 最近,NMN 被證明可以減少膿毒症小鼠模型的腦部炎症,膿毒症是一種過度活躍的免疫反應,會導致全身炎症。 因此,NMN 可以減輕多種與年齡相關的炎症,支持其作為抗炎抗衰老化合物的作用。


資料來源

Sano, H.、Kratz, A.、Nishino, T.、Imamura, H.、Yoshida, Y.、Shimizu, N.、Kitano, H. 和 Yachie, A. (2023)。 煙酰胺單核苷酸 (NMN) 可減輕人類原代細胞培養物中聚 (I:C) 誘導的炎症反應。 科學報告,13(1), 1-12。

By Victor Ciardha

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