NMN保护老化的肺细胞免受功能衰退

肺细胞进入衰老、非增殖状态(半衰)会引发疾病,而研究人员发现,通过给小鼠灌食烟酰胺单核苷酸(NMN)可以预防此类疾病。

岁月消磨,我们的肺脏机能下降并诱发肺部疾病时,负责与血液交换氧气的肺泡上皮细胞(AECs)失去效能并数量下降。这些细胞的功能和数量是如何随着年龄增长而减少的,研究人员还不完全清楚,但他们认为这与细胞分裂导致端粒变短,从而进入一种不增殖的衰老态有关。

来自中国国家老年医学临床研究中心的魏先生和他的同事们在MedComm上发表了一项研究,首次表明NMN分子可以减缓细胞衰老,促进老年小鼠的肺部健康。

他们通过饮水给小鼠每天喂食500毫克NMN,发现NMN的输入降低了小鼠肺中与年龄相关的蛋白质水平,并减轻了化学诱导和衰老相关的肺损伤。

魏先生指出,“也许在不久的将来,膳食中补充NMN可能被普及,并成为预防和减少衰老相关肺部疾病以及应激性肺损伤的一种新的有效途径。”

NMN是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的前体,NAD+是代谢和DNA健康的关键分子,随着年龄的增长,在包括肺在内的许多细胞类型和器官中,NMN的水平会下降。与年龄相关的疾病,如心血管疾病、神经退行性疾病和代谢损伤,都与与年龄相关的NAD+水平降低有关,研究表明NMN减轻了小鼠的各种年龄相关疾病。但直到现在,人们还没有研究过它是否有助于改善肺功能。

NMN减少年龄相关蛋白的积累

为了弄清NMN是否能防止肺组织衰老和AEC衰老,魏和同事们研究了它对小鼠中与衰老相关的两种蛋白p16和p21水平的影响。在衰老过程中,p16蛋白减缓了细胞分裂和增殖,研究小组发现NMN降低了小鼠肺中的NMN水平。

NMN对p21水平的影响也是如此,p21是一种将DNA损伤积累与衰老期间细胞增殖停止联系在一起的蛋白质。肺中p16和p21水平的下降表明,NMN减轻了肺组织的衰老,并在衰老过程中保护它。

在补充NMN的小鼠肺组织中,与衰老相关的蛋白质减少。

通过饮水(DW)或灌胃(G)(一种精确的液体摄入方法)给予NMN的老年小鼠和年轻小鼠组织显示与衰老相关的蛋白p16和p21。如图a所示的深棕色所示,年老小鼠中这两种蛋白质水平增加,但经NMN处理后有所改善,如图a所示。图B和C量化了NMN对降低p16和p21蛋白水平的影响。

NMN防止肺细胞老化

为了进一步研究NMN是否能直接防止AEC衰老,Wei和同事观察了NAD+前体对AEC的影响,这些AEC通过两种不同的方式诱导衰老。

当在实验室培养皿中培养时,NMN处理显著减少了进入复制性衰老的肺细胞的数量。复制性衰老是一种细胞经过多次分裂后不再增殖的状态。

魏教授和他的同事们还通过使用一种名为博莱霉素的抗生素来治疗肺细胞,这种抗生素已知可以诱导肺细胞衰老。

他们发现NMN处理显著减少了博莱霉素抗生素应激后衰老细胞的数量。

这些研究结果表明,NMN能抑制过度复制和胁迫引起的衰老。

NMN保护肺细胞免受衰老

如图所示,第七代肺细胞衰老增加(衰老相关的β-半乳糖苷酶),但NMN处理降低了衰老细胞的百分比(图A)。

为了测试应激对衰老的影响,研究人员用抗生素博莱霉素对肺细胞做了处理,这大大增加了衰老的肺细胞的比例。

NMN改善了应力诱导的衰老(图B)。图C量化了NMN对年龄诱导细胞衰老的改善,图D显示了NMN对应了对诱导衰老的因素的保护。

NMN保护处于衰老压力下的肺结构和功能

为了测试NMN对整体肺结构的影响,魏和同事们用博莱霉素诱导小鼠,先让它们咳嗽,然后给它们吸入抗生素,导致肺组织破坏。

当这些小鼠接受NMN治疗时,他们发现对肺组织的破坏减少。研究小组还发现,用博莱霉素治疗的小鼠接受NMN后,肺部炎症细胞数量减少,整体肺重量减少。

由于用博莱霉素治疗小鼠可诱导肺瘢痕形成,而肺瘢痕组织的积累可促进更重的肺重量,这些结果表明NMN治疗可防止衰老相关的肺瘢痕形成。

这些结果为NMN显著改善老龄小鼠AEC衰老提供了进一步的证据。

NMN保护小鼠肺免受应激性损伤。

在博莱霉素治疗和补充NMN后,肺解剖外观得到改善(图A)。图B中的染色显示博莱霉素(BLM)诱导的组织紊乱和损伤以及p16和p21水平的升高,但NMN治疗改善了这些效果。图C显示NMN对博莱霉素诱导的肺重量增加有保护作用。图D和E显示NMN的补充分别逆转了p16和p21蛋白的积累。

“我们的数据表明,NMN可以有效缓解肺泡上皮细胞的复制性和应激性衰老,”魏和他的同事说。通过研究NMN增加NAD+水平可以防止与年龄相关的肺细胞衰老,研究结果表明NAD+水平的降低可能在衰老中起作用。

此外,NMN能改善细胞衰老,这与NAD+水平降低有关。综上所述,NMN为老年相关慢性肺部疾病和外界刺激引起的肺损伤提供了预防和治疗的途径。NMN的膳食补充可能是一种新的、有效的方法,用来预防和减少年龄相关的肺部疾病和应激性肺损伤。

最新研究成果:连续补充12周NMN可改善衰老的肌肉功能

最近一项针对老年男性的临床研究首次表明,服用NMN可提高血液中NAD+水平,改善肌肉力量和其他各项指标。

关键词:

·NMN提高65岁以上男性血液NAD+和NAD+代谢物水平。

·补充250 mg NMN 12周可增强肌肉功能和灵活性。

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动物研究表明,喂食前体分子烟酰胺单核苷酸(NMN)可以提高烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)水平。让科学家着迷的是,试验表明,与年龄相关的NAD+水平降低和众多老年性疾病,如心血管、神经退行性疾病和代金性疾病以及肌肉功能降低有关,而通过补充NMN就可以改善这些疾病——至少在实验室小鼠试验中得出这样的结果。

为了研究NMN补充剂是否有助于人类克服与年龄相关的老衰现象,科学家也加紧了研究的步伐。

山内博士和来自东京大学的同事们共同署名在研究广场上发表了一篇非同行评议的期刊文章,表明每天口服250毫克NMN可以显著提高65岁以上男性的NAD+水平,并改善他们的肌肉性能。具体来说,补充NMN可以增加他们在30秒内从椅子上站起来的次数,提高行走速度,提高握力。这项研究为NMN在啮齿类动物等动物身上发现的健康益处转化为人类提供了补充证据。

山内说:“我们的报告说明,为健康的老年男性补充每天250毫克的NMN,持续12周是安全,且人体耐受性良好的。补充NMN显著增加了他们在全血中发现的NAD+和NAD+代谢物。此外,NMN还能改善肌肉力量和体能表现。因此,长期口服NMN可能是预防年龄相关肌肉疾病的有效策略。”

12周连续服用NMN人体耐受良好

山内和同事在测试NMN如何能有效改善老年男性的肌肉功能之前,研究小组最想知道的,是服用NMN对人体是否安全。研究小组记录了每日使用NMN,连续12周后志愿者体内显示的毒性常见血液化学测量,包括肝酶和肾功能标记物。

他们的实验室发现和预期一致:服用NMN的男性组与未服用NMN的男性组相互对照,没有发生改变,这表明服用NMN具有很好的人体耐受性。

口服NMN可增加人体的NAD+水平

先前有研究表明,补充NMN会增加老年啮齿动物血液中NAD+的水平,而较高的NAD+水平与衰老状况的改善相关。因此,山内和同事还测试了补充NMN是否会增加老年男性血液中NAD+的水平。

结果他们发现,连续12周补充NMN显著增加了与试者血液中的NAD+水平,这是所有研究中第一个显示口服NMN能增加人类血液中NAD+水平的实验室结果。

山内博士说:“这是第一个报告连续使用NMN能显著增加全血中NAD+和NAD+代谢物的临床试验。”

进一步的分析还表明,NMN的补充通过直接促进NMN向NAD+的转化,而NMN的代谢物则通过一个独立的NAD+合成途径(通过从头合成)来改善NAD+的代谢。这些发现开启了NMN通过激活多个NAD+生物合成途径来加大NAD+产能的可行性。

服用NMN可显著提高血液中NMN和NAD+水平。

如上图所示:在每日服用NMN 12周后,血液NMN水平显著升高(A), NAD+水平显著升高(B)。这些实验室发现首次证明长期服用NMN的确能增加人体血液中的NAD+水平。03NMN增强65岁及以上男性的肌肉力量

为了弄清NMN诱导的NAD+水平提升是否能改善身体功能,山内和同事测试了老年人肌肉力量和表现。他们发现,NMN显著提高了肌肉力量的几个具体指标:行走速度、握力和30秒内从椅子上起立的次数。结果表明,在健康的老年男性中,口服NMN补充12周可以显著改善肌肉力量和机能。

每天服用NMN连续12周,可显著提高行走速度、握力和在30秒内从椅子起立的次数。

行走速度(步态速度)(米/秒)大幅增加,如左上象限所示。左下象限显示,在补充NMN六周后,30秒内从椅子上站起来的次数显著增加。右下象限的左手握力也随着NMN的补充而显著增加。这些发现表明NMN改善肌肉运动和功能。

山内说:“试验显示,每天口服补充250毫克NMN是安全的,是一种耐受性良好的促进健康老年男性NAD+代谢的有效策略。此外,我们对补充NMN对生理功能影响的探索性分析表明,NMN能够改善肌肉力量,这是衰老的一个重要临床指标。”

NMN如何改善肌肉功能?

虽然研究发现显示长期补充NMN可以促进机体的肌肉健康,但没有证据表明这些作用的具体机制。更重要的是,这项研究是在一个小规模的健康老年人中进行的。

为了得出确定的NMN可以提高人体NAD+水平,改善肌肉力量的结论,研究就必须在包括女性在内的更大的成人群体中反复进行。

尽管如此,这是NMN在临床上被证实具有抗衰老效果的重要一步,因为它是一个很有象征意义的指标,表明在啮齿动物中发现的NMN的一些抗衰老作用可以延伸到人类。

在另一项研究中也使用了每天补充250毫克NMN的方式,结果表明NMN可以改善老年妇女的肌肉胰岛素敏感性。

因此,对于老年人来说,每天250毫克可能是有效剂量,而一个针对日本男性的研究则表明,每天500毫克也是可以耐受的。

那么,现在的问题仍然是,是否可以在安全耐受的更高剂量下看到NMN抗衰老的进一步的好处。

资料来源:

Masaki Igarashi, Masaomi Miura, Yoshiko Nakagawa-Nagahama et al. Chronic nicotinamide mononucleotide supplementation elevates blood nicotinamide adenine dinucleotide levels and alters muscle motility in healthy old men, 09 June 2021, PREPRINT (Version 1) available at Research Square [https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-455083/v1]

美国特种部队将测试基于NAD+的抗衰老药丸

美国特种作战司令部(Special Operations Command)预计明年开始,将进行一种所谓“体能小分子”的临床试验,这种小分子将测试NAD+是否有助于士兵对抗衰老和战斗损伤造成的退行性影响。

Combat Soldier

  • 内容摘要:
  • 美国军方已经完成了一种“抗衰老”药丸的临床前安全性和最低剂量研究,并准备在2022财政年度进行后续性能测试。
  • 特种作战司令部(SOCOM)正在与MetroBiotech公司合作,在抗衰老专家大卫·辛克莱(David Sinclair)博士的建议下,测试NAD+补充剂对提高战士战斗表现的测试。

随着美国军方持续大量于现代武器和人工智能,他们也转向超级战士的研究来提高他们在战场上的表现。

特种作战司令部(SOCOM)是美国负责特种作战的中枢,最新的细胞动力研究成果引起他们浓厚的兴趣,现在他们正在以作战为目的进行抗衰老药物的临床试验。

特战司令部将与Metro国际生物技术有限责任公司(MetroBiotech, LLC)合作,测试目标药物抑制衰老和退行性损伤的能力,这是五角大楼提高部队体能表现的更广泛努力的组成部分。

私有生物技术部门注入军方资金开展合作开发

美国特种作战部队、采购、技术和后勤(SOF AT&L)科技总监丽莎·桑德斯(Lisa Sanders)在一份新闻稿中说,这种抗衰老补充剂“如果成功的话,有可能在现实中展现延缓衰老,预防受伤的效果,是本世纪战时医疗最令人惊讶的改变。”

美国特战司令部将利用OTA的资金与大都会生物科技公司合作开发这种神奇药丸。

桑德斯说,通过OTA的资金,特战司令部得以“在这个新兴的生物技术领域进行探索”。像OTA这样的资金来源允许特战司令部与私人工业和研究机构合作,推动科研,从而为作战部队带来健康福利。

军方与都市生物技术公司联姻

哈佛大学教授、抗衰老专家大卫·辛克莱(David Sinclair)是都市生物技术顾问委员会的主席。

尽管有关药丸成分的细节还不便公布,都市生物科技公司和大卫·辛克莱已经开发出了含有分子烟酰胺单核苷酸的抗衰老产品,如MIB-626。

烟酰胺单核苷酸是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的前体和促进因子,NAD+是细胞中400多个代谢进程的关键辅助因子。衰老过程中,由于NAD+水平下降,导致年龄相关的代谢、心血管和神经退行性疾病,而增加细胞的NAD+水平可能会产生逆转效果,使身体恢复活力,提高机体性能。

提高NAD+水平,延长健康态的生活

美国特战司令部正在测试的抗衰老药片,在营养物中添加促进健康的因子,是为了提高NAD+水平。根据大都会生物科技的研究,衰老过程中提高NAD+水平有助于人们活得更久、且更健康。

现有的研究已经发现,补充NAD+前体烟酰胺单核苷酸可以提高老年女性的胰岛素敏感性,并提高老年男性的肌肉性能。

研究提高NAD+水平是否能提高部队绩效,将是确定NAD+是否真的是改善人类健康的一个有前途的分子靶点的重要一步。

如果真是这样的话,增加前体NAD+水平可能是一种延长人类健康寿命的最令人兴奋的有效方式。