李青卓，梅興國(guó)，吳基良*

(1.湖北科技學(xué)院，湖北 咸寧 437100；2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院毒物藥物研究所)

衰老不僅指容顏的老去，它是一種人類(lèi)自然現(xiàn)象，隨著時(shí)間的推移，生理完整性逐漸喪失，身體器官功能受損，以及多種程度的殘疾，最終導(dǎo)致死亡[1]。最近有報(bào)告指出，使用煙酰胺單核苷酸(NMN)可以延緩衰老，甚至讓人外貌都年輕化。日本是第一個(gè)開(kāi)始研究NMN用于人類(lèi)臨床的國(guó)家[2]，在一些實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型中，NMN被證明可以延緩動(dòng)物的正常衰老[3]。有研究表明，在衰老過(guò)程中，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)水平在多個(gè)器官中顯著降低[4]，NAD+水平的下降是衰老的基本特征；SIRT1是一種依賴(lài)NAD的蛋白質(zhì)脫乙酰酶，參與了分子時(shí)鐘成分的調(diào)制，NAD+含量的增加，可以提高SIRT1的活性，從而恢復(fù)老年小鼠的晝夜節(jié)律系統(tǒng)[5]。

Mills等[6]通過(guò)對(duì)試驗(yàn)組小鼠進(jìn)行為期12個(gè)月的給藥，與對(duì)照組相比，NMN給藥可以有效減輕小鼠與年齡相關(guān)的生理衰退，抑制年齡相關(guān)的體重增加，增強(qiáng)能量代謝，促進(jìn)體力活動(dòng)，改善胰島素敏感性和血脂譜，改善眼睛功能和其他病理生理；并且通過(guò)測(cè)定小鼠血小板、血液化學(xué)面板、尿液檢查細(xì)胞毒性，發(fā)現(xiàn)NMN沒(méi)有任何明顯毒性或有害影響，表明了NMN的安全性；并且口服NMN在肝臟和骨骼肌等外周器官中被迅速吸收并轉(zhuǎn)化為NAD+。鑒于NAD+水平在老化或健康跨度減少的條件下下降，表明NAD+水平的降低可能是衰老的主要原因，因此，可以通過(guò)補(bǔ)充N(xiāo)MN,以增加NAD+含量，從而延緩衰老，并阻止與年齡相關(guān)的某些疾病。本綜述將從NMN在與年齡相關(guān)疾病(糖尿病、肥胖、神經(jīng)性疾病)中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。

1 糖尿病

在我們的現(xiàn)代生活方式中，二型糖尿病(T2DM)已經(jīng)成為流行病，糖尿病是以高血糖為特征的代謝疾病，并伴有許多并發(fā)癥，現(xiàn)已成為僅次于癌癥的危險(xiǎn)性疾病。研究發(fā)現(xiàn)糖尿病患者大腦中NAD+水平明顯降低，促使學(xué)者們對(duì)提高NAD+含量來(lái)預(yù)防糖尿病的研究進(jìn)行探究。

Yoshino等[7]為了研究NMN治療小鼠飲食和年齡引起的糖尿病的病理生理學(xué)，建立了糖尿病小鼠模型以及挑選自發(fā)形成的糖尿病小鼠，給糖尿病小鼠注射腹腔注射N(xiāo)MN(500mg/kg)后，15min內(nèi)迅速出現(xiàn)在小鼠的血漿、肝臟、白色脂肪組織和胰腺中；然后在60min內(nèi)，NMN被立即用于NAD+生物合成，導(dǎo)致肝臟中NAD+濃度顯著增加，說(shuō)明NMN改善了年齡誘導(dǎo)的T2DM小鼠及飲食誘導(dǎo)的小鼠的葡萄糖不耐受和脂質(zhì)譜，且不影響非糖尿病小鼠的葡萄糖穩(wěn)態(tài)。Revollo等[8]的研究結(jié)果也證明小鼠糖耐量及胰島素分泌的改善可通過(guò)補(bǔ)充N(xiāo)MN來(lái)實(shí)現(xiàn)。Chandrasekaran等[9]用STZ建立了糖尿病大鼠模型，得到了同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。Caton等[10]的研究表明NMN還可以通過(guò)抑制胰島細(xì)胞的IL-1β來(lái)增加細(xì)胞外煙酰胺磷?；D(zhuǎn)移酶濃度，改善炎癥介導(dǎo)的胰島細(xì)胞功能障礙，從而恢復(fù)β細(xì)胞的胰島素分泌。以上研究表明NMN干預(yù)治療可以調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物糖代謝、降低血糖、改善糖尿病狀況。

2 肥 胖

肥胖是全球性的健康問(wèn)題，且患病率不斷上升。據(jù)報(bào)道，在2018年下半年有關(guān)減肥的搜索次數(shù)高達(dá)6億次，2019年中國(guó)肥胖率達(dá)到12%，占據(jù)榜首，麥肯錫全球研究所在2014年發(fā)布報(bào)告，如果繼續(xù)保持目前的增長(zhǎng)速度，到2030年，全球?qū)⒂薪话氲某赡耆顺鼗蚍逝諿11]。

NMN可以以劑量依賴(lài)性的方式減少與年齡相關(guān)的體重增加，并得到了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[6]，在該實(shí)驗(yàn)中，100mg/kg和300mg/kg劑量的NMN，連續(xù)12個(gè)月給藥，能夠分別降低小鼠4%和9%的體重，與對(duì)照組相比，小鼠在生長(zhǎng)和食欲方面沒(méi)有任何損害。肥胖和糖尿病的病理之間存在著相互聯(lián)系，肥胖通過(guò)改變導(dǎo)致線粒體功能障礙的生化途徑而對(duì)健康產(chǎn)生負(fù)面影響，肝線粒體通過(guò)NAD+和NADH水平的變化而降低ATP的產(chǎn)生導(dǎo)致胰島素抵抗和2型糖尿病[12]。Uddin等[13]人通過(guò)高脂肪飲食(HFD)小鼠模型比較NMN和6周運(yùn)動(dòng)對(duì)肥胖小鼠的治療效果。在實(shí)驗(yàn)中以500mg/kg的劑量持續(xù)17d口服NMN，成功增加了肌肉和肝臟中因肥胖而減少的NAD+的含量，但運(yùn)動(dòng)僅使肌肉中NAD+含量增加；NMN治療還改善了代謝紊亂，如葡萄糖不耐受和降低肝檸檬酸合成酶活性，使肝臟中線粒體功能標(biāo)志物的變化大于肌肉變化，所以NAD前體的療法可能會(huì)有效地治療與肥胖相關(guān)的肝病。

3 神經(jīng)性疾病

3.1 阿爾茨海默病(AD)

AD是老年人癡呆最常見(jiàn)的原因，衰老是最重要的危險(xiǎn)因素。線粒體功能障礙是衰老的標(biāo)志，已在各種與年齡相關(guān)的疾病中被發(fā)現(xiàn)[14]，動(dòng)物模型的最新研究表明[15]，線粒體功能障礙是AD的主要表征，增強(qiáng)線粒體功能成為了潛在的治療AD的手段。NMN被發(fā)現(xiàn)可以改善老年性疾病的線粒體功能[16]。Long等[17]給APP/PS1小鼠注射N(xiāo)MN，觀察線粒體形態(tài)，測(cè)耗氧量，對(duì)小鼠的APP、Sirt1、PGC-1α進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)呼吸功能恢復(fù)正常，APP降低，Sirt1、PGC-1α水平增加且線粒體形態(tài)恢復(fù)正常，表明NMN能改善線粒體的生物能和動(dòng)力學(xué)；另發(fā)現(xiàn)NMN可以彌補(bǔ)AD小鼠模型中NAD+的損失，并減少了具有針對(duì)神經(jīng)元線粒體的熒光蛋白的小鼠的線粒體碎片，且沒(méi)有任何副作用。Chandrasekaran等[9]的實(shí)驗(yàn)也表明NMN治療可以改善糖尿病引起的線粒體呼吸減少，阻止糖尿病引起的認(rèn)知障礙和海馬神經(jīng)元數(shù)量減少。Hosseini等[18]給大鼠(3個(gè)月和24個(gè)月)進(jìn)行NMN和褪黑素單獨(dú)或聯(lián)合用藥，給藥28d，采用巴恩斯迷宮和新物體識(shí)別測(cè)試對(duì)空間記憶和情景記憶進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)NMN和褪黑素單獨(dú)或聯(lián)合使用可以延緩衰老引起的記憶障礙；通過(guò)對(duì)活性氧、ATP水平及線粒體膜電位測(cè)定，對(duì)前額葉皮層和海馬區(qū)的凋亡和線粒體功能的改變進(jìn)行評(píng)估，其結(jié)果表明聯(lián)合給藥降低了前額葉皮層和海馬區(qū)的線粒體功能障礙和凋亡細(xì)胞數(shù)量。該實(shí)驗(yàn)表明NMN和褪黑素單獨(dú)或聯(lián)合(更有效)可能通過(guò)抑制線粒體通透性和增強(qiáng)抗氧化途徑來(lái)增強(qiáng)神經(jīng)保護(hù)作用，改善認(rèn)知功能。但在上述研究中使用的是低劑量(100mg/kg)給藥，更高劑量的NMN給藥或者更長(zhǎng)時(shí)間的給藥是否會(huì)取得更好的效果尚不清楚。

Aβ低聚物是治療AD的主要神經(jīng)毒性藥物，在AD患者腦中形成淀粉樣斑塊，還會(huì)抑制海馬長(zhǎng)期增益效應(yīng)(LTP)，NMN被發(fā)現(xiàn)可以保護(hù)Aβ低聚物引起的認(rèn)知障礙[19]。Yao等[20]給APP/PS1小鼠皮下注射N(xiāo)MN來(lái)探究NMN是否可以通過(guò)抑制JNK的激活來(lái)逆轉(zhuǎn)AD，結(jié)果發(fā)現(xiàn)NMN治療很大程度上改善了AD模型中小鼠的主要病理特征，主要包括認(rèn)知障礙、神經(jīng)炎癥、Aβ病理以及突觸損傷，實(shí)驗(yàn)表明NMN處理通過(guò)介導(dǎo)APP裂解分泌酶的表達(dá)，抑制APP的JNK激活和淀粉樣生成過(guò)程，證明NMN至少部分是通過(guò)抑制JNK的激活來(lái)逆轉(zhuǎn)AD。Tarantini等[21]發(fā)現(xiàn)通過(guò)給高齡小鼠補(bǔ)充N(xiāo)MN，可以增加內(nèi)皮細(xì)胞NO介導(dǎo)的血管舒張來(lái)挽救NVC(神經(jīng)血管耦合)反應(yīng)，改善認(rèn)知功能，證明NMN對(duì)老齡小鼠有腦微血管保護(hù)作用。

3.2 腦出血

腦出血(ICH)是腦卒中的一種，病發(fā)率和死亡率都很高，存活下來(lái)的人往往有嚴(yán)重的神經(jīng)損傷。ICH損傷可分為兩個(gè)階段，首先血腫形成對(duì)鄰近組織造成機(jī)械損傷，然后血腫引起病理改變?cè)斐衫^發(fā)性損傷[22]。

Wei等[23]在膠原酶誘導(dǎo)的ICH小鼠模型研究表明，在ICH發(fā)作30min尾靜脈注射N(xiāo)MN，在2h和6h后，NAD+水平升高，對(duì)肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥和腦缺血性中風(fēng)具有保護(hù)作用；此外，NMN治療雖然不降低血腫體積和血紅蛋白含量，但可以明顯減輕腦出血區(qū)腦水腫、腦細(xì)胞死亡、神經(jīng)炎癥、氧化應(yīng)激、細(xì)胞間粘附分子-1表達(dá)、小膠質(zhì)細(xì)胞活化和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，表明NMN可以用于ICH的治療。Shu等[24]以膠原酶誘導(dǎo)的小鼠為模型，研究NMN對(duì)大腦中動(dòng)脈閉塞(MCAO)模型腦梗死出血性轉(zhuǎn)化的保護(hù)作用。在該研究中將實(shí)驗(yàn)分為假手術(shù)組、模型組和給藥組，在ICH發(fā)作1h后尾靜脈注射N(xiāo)MN，在24h后對(duì)小鼠周?chē)M織的神經(jīng)功能、腦水腫、血腫體積、體重、出血量、RNA表達(dá)水平、凋亡、炎癥因子和活性氧含量進(jìn)行綜合分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與其他兩組比較，給藥組對(duì)小鼠出血量及血腫體積無(wú)明顯影響，對(duì)神經(jīng)功能有顯著的恢復(fù)作用，對(duì)腦水腫、炎癥因子、體重和細(xì)胞凋亡均有顯著改善作用。上述研究表明NMN在膠原酶誘導(dǎo)的腦出血模型中有著積極作用。

4 總 結(jié)

綜上所述，NMN作為NAD+的一個(gè)關(guān)鍵中間體，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中給人提供了令人信服的證明：NMN靜脈給藥能夠有效提高大腦在內(nèi)的各種外周組織的NAD+含量，表明NMN可以跨越血腦屏障；NMN腹腔給藥能有效提高海馬區(qū)和下丘腦取的NAD+水平；長(zhǎng)期口服NMN給藥能夠有效提高與年齡相關(guān)個(gè)組織的NAD+水平，且無(wú)不良反應(yīng)，具有良好的耐受性。這些NMN的影響突出了NAD+中間體作為人類(lèi)有效抗衰老干預(yù)措施的預(yù)防和治療潛力，近期臨床試驗(yàn)開(kāi)始評(píng)估NMN在人類(lèi)中的安全性。

最近的一項(xiàng)臨床研究表明NMN的單次口服給藥不會(huì)引起任何明顯的臨床癥狀，除了在正常范圍內(nèi)血清膽紅素水平升高和血清肌酐、氯化物和血糖水平下降，且其變化與NMN的劑量無(wú)關(guān)。鑒于NMN的安全無(wú)毒、無(wú)明顯副作用且耐受性良好等特點(diǎn)，在未來(lái)老年受試者中補(bǔ)充N(xiāo)MN的臨床試驗(yàn)是可行的，但服用的劑量、時(shí)間長(zhǎng)短以及其作用機(jī)制和代謝動(dòng)力學(xué)也要進(jìn)一步研究。