研究表明:通过改变肠道菌群多样性烟酰胺单核苷酸(NMN)对小鼠肠道有保护作用

长期烟酰胺单核苷酸治疗可改善肠道屏障

烟酰胺单核苷酸不仅影响肠道微生物的多样性,NAD+前体处理似乎改善了肠道的功能。黄和他的同事发现,烟酰胺单核苷酸增加了肠道杯状细胞和黏液厚度。

杯状细胞分泌的粘蛋白形成屏障,防止外部细菌直接接触上皮层。它的主要成分粘蛋白是肠道细菌的营养来源,因为它由蛋白质(氨基酸)和碳水化合物(寡糖)组成。此外,烟酰胺单核苷酸处理增加了控制肠道通透性的紧密连接(即更多紧密连接使营养物质更容易通过肠道屏障运输)的丰度。

(Huang等人,2021 |营养学前沿)NMN增加小鼠肠壁细胞连接屏障中发现的蛋白质水平。小鼠结肠上皮紧密连接蛋白clin -1 (Cla-1)和ZO-1的水平。灰色区域染得越深,所涉及的蛋白质水平就越高。nmn处理过的小鼠(G1,最下面一行)的肠道内壁比未处理过的小鼠(CON)呈深灰色,表明细胞间产生屏障的蛋白质水平更高。案例,控制组小鼠;G1, 0.1 mg/mL NMN处理小鼠。

由于健康的肠道不应该泄漏其内容物,黄和他的同事分析了这些老鼠的肠道是如何阻止发光染料的运动的。他们发现,接受烟酰胺单核苷酸治疗的小鼠肠道中泄漏的化合物要少得多。这些结果表明,烟酰胺单核苷酸降低了肠黏膜的通透性,维持了粘膜屏障的完整性。

(Huang et al., 2021 | Frontiers in Nutrition)长期NMN治疗可改善小鼠肠道黏膜内层的完整性。在饮用纯水或添加了烟酰胺单核苷酸的水的小鼠中,测量了一种发光化合物(fitc -右旋糖酐,FD4)从肠道渗漏的情况。在左边的图像中,你可以看到FD4(红色)在未经处理的小鼠体内扩散,表明可能由于渗透性增加而从肠道渗漏。然而,在NMN处理的小鼠中,FD4主要包含在肠道中,这表明健康的肠壁不会泄漏其内容物。定量的血液(血清)液体部分中发现的FD4的数量,它与肠道吸收反向相关(即,血液中FD4越少,肠道吸收越大),证实了图像发现NMN改善肠道通透性。案例:控制组小鼠;G1, 0.1 mg/mL NMN实验组小鼠。

烟酰胺单核苷酸还促进肠道自噬——机体对功能失调蛋白质和失效细胞的循环过程。

最近的研究表明,肠细胞屏障(上皮层)的完整性受到自噬的调控。通过建立饥饿模型,黄和他的同事们发现,自噬可以增强细胞之间被称为紧密连接的屏障,这种屏障控制着化合物在细胞层中的流动。尽管如此,只有小分子在这些紧密连接之间的通量减少了,而大尺寸探针的通量没有受到影响。综上所述,这些结果表明NMN通过加强紧密连接和促进粘液分泌来维持肠上皮的完整性。

烟酰胺单核苷酸能培养一个健康的人体肠道微生物群吗?

本研究结果支持烟酰胺单核苷酸可以增强肠道微生物组成,改善肠道内壁的完整性。本研究为探索烟酰胺单核苷酸在肠道健康和微生物群相关健康状况的临床研究中的应用奠定了基础。如果这些发现真的适用于人类,烟酰胺单核苷酸可能会提供一种营养方法来改善消化健康,帮助对抗与微生物群有关的疾病。随着对肠道微生物的研究的增加,这一清单将越来越多,烟酰胺单核苷酸疗法会得到更广泛的认可。

资料来源:

Huang P, Jiang A, Wang X, Zhou Y, Tang W, Ren C, Qian X, Zhou Z, Gong A. NMN Maintains Intestinal Homeostasis by Regulating the Gut Microbiota. Front Nutr. 2021 Jul 29;8:714604. DOI: 10.3389/fnut.2021.714604. PMID: 34395502; PMCID: PMC8358781.

最近中国科学家发现葡萄籽提取物能增强烟酰胺单核苷酸效能,保护小鼠视网膜细胞免受衰老侵袭!

这种以浆果果实为基础提取的化合物原花青素有可能会被用来帮助数百万患有视网膜疾病的人,
并通过提高他们体内NAD+的水平,保护许多人免于失明之痛。
本文亮点:
葡萄籽提取物中有一种叫做原花青素的化合物,在视网膜细胞中具有抗衰老的作用。
葡萄籽原花青素提取物(GSPE)通过激活酶NAMPT的水平,生成烟酰胺单核苷酸, 也就是NAD+的前体。

我们用感官体验世界,视觉(至少对人类)对我们来说尤其重要。但目前在全世界有超过5亿人患有视网膜退行性疾病和失明。这些视觉障碍通常是由与年龄相关的细胞衰老引起的,由于视觉细胞无法更新,导致视网膜发生破坏性变化。了解眼部细胞衰老可以为视网膜疾病的治疗提供线索,视网膜疾病仍然是一个急需解决的重大问题。幸运的是,除了多吃一些随处可见的水果,我们可能不再需要做进一步的深入研究了。

郑州大学第一附属医院的研究人员使用一种从葡萄籽中提取的化合物——原花青素缓解衰老小鼠的视网膜细胞衰老。这个中国研究小组证明,葡萄籽提取物通过促进一种生成烟酰胺单核苷酸的酶发挥作用。这项发表在《炎症研究杂志》上的研究强调了这种基于植物的分子对退行性眼病的潜在影响。

视网膜色素上皮的健康是预防退行性眼病的基础
视网膜的色素层或视网膜色素上皮(RPE)位于神经感觉视网膜的外面,它们在那里滋养视网膜的视觉神经细胞。RPE功能障碍被认为是导致糖尿病视网膜病变(DR)、视网膜色素变性(RP)、老年性黄斑变性(AMD)等多种退行性眼病发生的关键因素。RPE细胞的衰老损害了它适当分泌促进眼睛中感觉细胞和维持血管健康的细胞因子的能力。

葡萄籽提取物保护细胞健康
葡萄籽原花青素是从整个葡萄籽中提取的,具有抗氧化、抗炎、抗衰老的特性。这种以水果为基础的化合物已被证明可以增加NAMPT的水平,它对通过烟酰胺单核苷酸来维持必需的、与年龄相关的分子,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的水平至关重要。NAD+含量随年龄的下降与健康、寿命和年龄相关性的退行性疾病发生密切相关。在视网膜退行性疾病中,NAMPT的表达与NAD+的含量一致,且与健康的对照组相比发病率降低。

因此,我们有理由相信NAD+代谢途径的关键调控因子NAMPT与视网膜退行性疾病有关。但原花青素促进NAMPT的潜在保护作用是否也适用于减缓视网膜细胞的衰老,之前还没有研究论文报告过。

原花青素减缓视网膜细胞衰老
万闻崔和他的同事做的第一项研究是GSPE的抗衰老特性是否适用于眼睛。这个中国的研究团队发现,GSPE在降低衰老小鼠RPE细胞衰老量的同时,也显著提高了细胞活力。

通过这样做,GSPE使RPE细胞能够执行其预期的功能,主要包括维持细胞屏障和向周围的光敏细胞以及为它们提供营养的微血管分泌生长因子。RPE细胞生长因子分泌异常也与视网膜疾病的发生有关。万和他的同事报告说观察到衰老驱动化合物SASP因子在衰老小鼠的RPE细胞中升高。而当这些老化的RPE细胞经GSPE处理后,SASP因子水平有所降低。

葡萄籽原花青素提取物(GSPE)可以保护衰老小鼠的视网膜细胞屏障。衰老显著降低了细胞屏障蛋白ZO1(红色)的水平,这表明了细胞的完整性。GSPE可显著提高老化视网膜色素上皮(RPE)细胞中ZO1水平。

葡萄籽原花青素提取物通过NMN提高NAD+水平
万和他的同事们的问题集中在GSPE是如何在眼睛中发挥它的抗衰老作用。一方面,他们发现这些作用与衰老小鼠RPE细胞中NAD+和NAMPT含量的显著下降相关。另一方面,GSPE治疗还增加了NAD+和NAMPT的水平。

为了进一步证明这种关系不仅仅是一种或然的相关性,万教授和他的同事们观察了用GSPE处理的衰老小鼠RPE细胞在NAMPT活性被阻断时的表现。当他们使用NAMPT活性抑制剂时,GSPE对老化RPE细胞衰老的保护作用被阻断。然而,当他们跳过这一步骤,直接向细胞补充NAMPT的产物烟酰胺单核苷酸时,保护作用恢复了。

(Wan et al., 2021 | Journal of炎症研究)葡萄籽原花青素提取物(GSPE)调节老化RPE细胞中NAD+水平和细胞衰老。(A) GSPE减少衰老诱导的衰老细胞数量(蓝色)。而NAMPT抑制剂Fk866阻断了GSPE对衰老RPE细胞衰老的保护作用。补充烟酰胺单核苷酸可显著恢复保护作用。(B) GSPE通过NAMPT上调NAD+含量具有抗衰老作用。

烟酰胺单核苷酸和NAMPT激活剂
这项研究表明,我们周围环境中存在着天然的化合物,萃取这些化合物可以用来改善健康、长寿和与年龄相关的疾病。而且它们的工作方式也并不是什么神奇的黑箱,而是能适应科学家们不断定义和改进的过程。越多的人研究天然产品的治疗特性,临床医生的工具箱就越完备。

“这项研究的结果强调了筛选更多抗衰老天然提取物的重要性,并将有助于我们更好地理解它们对与衰老相关的退行性疾病的影响,”作者提出。

该研究中一个普遍存在的问题与如何选择最佳的促进NAD+产生的方法有关:是通过产生NAD+和代谢中间体的酶或激活剂呢,还是直接补充这些酶的前体物质?结合两种NAD+促进策略可能有最有效的效果,因为我们仍在研究细胞在吸收这些分子时有何异同。

例如,我们知道哺乳动物的胃肠道中有烟酰胺单核苷酸的受体,直接补充烟酰胺单核苷酸会有很好的效果。而其他类型的细胞可能更适合接受NAMPT激活剂,像在本研究中提出的。总之,这些策略可能给我们提供了改善健康和延长寿命的最佳方法,同时与年龄相关疾病作斗争,这将对个人和社会产生重大影响。

葡萄籽原花青素提取物(GSPE)是一种潜在的退行性视网膜疾病的治疗方法。GSPE显著上调老化视网膜色素上皮(RPE)细胞NAMPT的表达,从而促进NAD+的产生。改善细胞衰老状态和降低SASP水平对预防视网膜退行性疾病具有重要作用。

资料来源:

Wan W, Zhu W, Wu Y, Long Y, Liu H, Wan W, Wan G, Yu J. Grape Seed Proanthocyanidin Extract Moderated Retinal Pigment Epithelium Cellular Senescence Through NAMPT/SIRT1/NLRP3 Pathway. J Inflamm Res. 2021 Jul 12;14:3129-3143. Doi: 10.2147/JIR.S306456. PMID: 34285539; PMCID: PMC8286255.