清华大学邓海腾团队研究发现,NMN可以通过抑制小鼠肝细胞纤维化相关基因,有效预防小鼠肝细胞纤维化。

生物科技的不断进步为解决肝细胞纤维化问题带来了新希望。近日,来自清华大学生命科学学院的邓海腾团队发现,补充NMN(β-烟酰胺单核苷酸)可以有效预防小鼠肝细胞纤维化。该研究于2021年1月发表在《自由基生物学和医学》(Free Radic Biol Med)上。

补充NMN可以增加NAD+水平

NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)是细胞能量生产以及DNA损伤修复的重要分子。既往研究表明,酒精会造成肝细胞损伤从而降低肝脏细胞中的NAD+含量。而NMN是合成NAD+的前身。研究表明给小鼠补充NMN可以增加细胞中的NAD+水平。但此前尚未有研究对NMN是否可以预防肝纤维化进行探索。

NMN可以抑制小鼠肝细胞纤维化相关基因

肝脏中有一类呈星芒形状的细胞,称为肝星状细胞。正常肝脏中的肝星状细胞数目很少,平时处于静止状态,主要功能是储存维生素A和脂肪等物质。但是当肝脏受到损伤时,肝星状细胞会被激活,并分泌可以引起肝纤维化的蛋白。

邓海腾团队分析了肝星状细胞中的肝纤维化相关蛋白的合成情况。他们首先直接用NMN处理肝星状细胞,结果发现编码这些蛋白的基因水平降低了。然后研究者用一种叫做TGF-β1的蛋白处理肝星状细胞,以增加肝纤维化相关蛋白的基因水平。而同时用TGF-β1和NMN处理细胞后,基因水平再次降低。总的来说,NMN抑制了与肝细胞纤维化有关的基因表达。

NMN抑制小鼠肝细胞纤维化

研究人员还进行了小鼠试验来验证NMN的效果。首先通过硫代乙酰胺来诱导小鼠细胞产生肝纤维化,结果与预期相同,小鼠的肝脏组织中有更多的胶原蛋白沉积,表明发生了纤维化。而对于同时使用NMN和硫代乙酰胺处理的小鼠,它们的肝细胞纤维化水平得到了显著改善。本试验证明补充NMN可以预防小鼠肝细胞的纤维化。

NMN预防小鼠肝细胞纤维化的机制

为了研究NMN预防肝细胞纤维化的原理,研究人员对比了使用NMN处理前和处理后的细胞变化。他们发现NMN会增加一种叫做15-PGDH的蛋白质的含量。15-PGDH的增加会导致一种促进肝细胞纤维化的脂质(PGE2)水平降低,从而抑制肝星状细胞的激活。而前文提到,肝星状细胞被激活正是肝细胞纤维化的成因。

综上所述,这项研究结果表明,通过补充NMN可以预防由肝损伤引起的小鼠肝细胞纤维化。具体机制为NMN可以提高15-PGDH含量,防止肝星状细胞激活,最终达到预防小鼠肝细胞纤维化的目的。

这项研究对于肝细胞纤维化的预防开辟了新思路,具有重要意义。不过还需要进一步的试验,以证明NMN预防肝细胞纤维化的相关作用。

参考文献Chen W, Zheng R, Baade P D, et al. Cancer statistics in China, 2015 [J]. CA:A Cancer Journal for Clinicians, 2016, 66(2):115-132
Zong Z, Liu J, Wang N, Yang C, Wang Q, Zhang W, Chen Y, Liu X, Deng H. Nicotinamide mononucleotide inhibits hepatic stellate cell activation to prevent liver fibrosis via promoting PGE2 degradation. Free Radic Biol Med. 2020 Nov 19:S0891-5849(20)31626-9. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2020.11.014. Epub ahead of print. PMID: 33220424.