NAD +前体可改善糖尿病患者肌肉的能量产生
2型糖尿病患者可能有许多并发症,其中之一通常是肌肉无力。这可以部分归因于细胞线粒体的线粒体。这些细胞结构驱动新陈代谢,该过程取决于关键的高能化合物烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)。NAD +的前体可以增强NAD +介导的维持生命的活动,至少在动物中如此。但是NAD +前体是否可以补充人类的NAD +水平以恢复线粒体功能呢,本文为您做详细介绍。
研究由范·德·Weijer和来自荷兰马斯特里赫特大学医学中心的同事发表在杂志糖尿病测试NAD +前体阿昔莫司在2型糖尿病患者。该研究小组首次表明,阿西莫昔可以使2型糖尿病患者的骨骼肌中的线粒体康复。
研究人员说:“就我们所知,这项研究是第一个证明NAD +增强剂也可以直接影响人类骨骼肌线粒体功能的研究。” 这些结果表明,新型,安全的NAD +前体具有增强线粒体功能并促进人类健康衰老的强大潜力。
临床认可的NAD +前体可减轻线粒体健康
Acipimox是用于治疗高脂血症的烟酸类似物,高血脂是血液中脂肪颗粒(脂质)含量高的疾病。但是,除了已知的acipimox对脂肪颗粒分解的影响外,acipimox还是NAD +前体。由于acipimox已可用于人类临床使用,因此van de Weijer及其同事测试了它是否可以通过提高NAD +水平来改善人类线粒体功能。
Acipimox重新激发糖尿病患者的肌肉线粒体
研究人员检查了阿西莫昔对线粒体代谢的影响。总体而言,与未经治疗的患者相比,他们发现这些患者的肌肉活检的代谢得到了改善。他们还增加了ATP的水平,ATP是一种传递所有细胞代谢活动所需能量的分子。
(van de Weijer 2020 |糖尿病)Acipimox对人类骨骼肌线粒体代谢具有直接影响。研究人员在接受acipimox治疗两周后对2型糖尿病患者进行了肌肉活检。与未使用阿昔莫昔治疗的患者相比,他们发现这些患者中ATP的水平显着增加,ATP是一种能量分子,为每个活生物体的细胞提供能量。
另外,acipimox对这些患者的线粒体功能有有益作用。在动物研究中,伴随着线粒体基因的激活与由NAD +增强剂诱导的基因集重叠,例如烟酰胺核糖苷(NR)和烟酰胺单核苷酸(NMN)。他们还发现,在接受acipimox治疗的患者的肌肉活检中,驱动能量代谢的基因被激活。研究人员在装有阿昔莫昔的培养皿中培养了24小时的小鼠肌肉细胞,从而复制了其中的许多结果。
(van de Weijer 2020 |糖尿病)用acipimox处理的人类肌肉细胞显示出增强的线粒体功能。研究人员用acipimox处理了人体肌肉细胞24小时,然后检查了线粒体功能的不同方面。在静止状态(基础)或被抑制(低聚)时,用阿昔莫司处理的人肌肉细胞和未用阿昔莫司处理的人肌肉细胞的线粒体之间没有主要差异。但是当刺激线粒体达到最大输出量(Fccp)时,经acipimox处理的细胞显示出明显的增加。
此外,在人类肌肉活检标本和用阿昔莫司处理过的培养的小鼠肌肉细胞中,都激活并修复了线粒体功能和代谢健康的信号通路。NAD +前体对该过程的激活(称为线粒体未折叠蛋白应答)已在动物中显示出来,但在人类中却从未显示过。“据我们所知,这项研究是第一个证明,在用NAD +增强剂治疗的动物中,人类中存在线粒体未折叠的蛋白质反应,”研究人员说。
人体NAD +前体治疗的下一步是什么?
这些结果表明,新型,安全的NAD +前体具有增强人线粒体功能的强大潜力。尽管acipimox本身可能不是合适的候选药物,但新的NAD +前体(例如NR和NMN)没有诸如皮肤潮红(温暖的感觉和快速变红)之类的副作用,可能会充当线粒体的促进剂。
鉴于已证明针对线粒体功能的干预措施(例如热量限制,运动和白藜芦醇)可有效改善代谢健康,因此迫切需要使用此类药物进行人体临床试验。这项工作表明,应测试NAD +前体在人类受试者(如2型糖尿病患者)中增强线粒体功能和改善代谢健康的能力。