小分子增强NAD+水平使肌肉恢复活力

  一种名为NNMT的酶的小分子抑制剂可改善老年小鼠的肌肉质量和功能。将来,这种药物可能会帮助老年人感觉更健康、更强壮。

  这种酶N-甲基转移酶(NNMT)在老化的肌肉中具有高表达水平,并导致在NAD+生物合成途径中转化为NAD+的分子水平欠佳。

小分子增强NAD+水平使肌肉恢复活力插图NMN

  先前的研究表明,随着年龄的增长,该分子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)在体内的水平降低会导致骨骼肌代谢功能障碍,并抑制肌肉细胞动力源线粒体的功能。随着年龄的增长,这会导致肌肉退化和肌肉功能丧失,以及肌肉修复受损。

  考虑到这一点,得克萨斯大学医学分部(UTMB)的科学家们着手寻找改善老年动物肌肉功能的干预措施,在这种情况下是老鼠。他们在《生化药理学》中发表了关于小分子对老年小鼠肌肉功能影响的研究。

  科学家们进行的一项研究表明,NNMT酶的小分子抑制剂可促进肌肉干细胞活化并提高老年小鼠再生新肌肉的能力。肌肉NNMT水平随着年龄的增长而增加,并改变在NAD+生物合成途径中转化为NAD+的分子水平。用小分子药物抑制NNMT通过增强衰老肌肉细胞中的NAD+,使衰老小鼠更强壮、更健康、更快。

  UTMB的资深作者Stanley Watowich在一份声明中说:“我们在肌肉干细胞中发现了一种似乎导致其与年龄相关的功能障碍的蛋白质,然后开发了一种小分子药物来限制这种蛋白质的作用。 ” “通过将肌肉干细胞重置为更年轻的状态,我们能够使它们恢复活力,以便它们能够更有效地修复肌肉组织。”

  图像显示顶部小鼠老化肌肉组织和底部NNMT抑制剂治疗一周后小鼠老化肌肉组织的EdU染色。较亮的EdU染色表明细胞增殖能力更强。

  科学家小组发现,给予NNMT抑制剂的小鼠肌肉干细胞增殖增加。这种小分子药物还促进了老年小鼠肌肉损伤和再生后的肌肉纤维生长。事实上,用这种药物治疗的肌肉受伤小鼠的横截面肌肉纤维面积增加了1.8 倍。这一结果表明,NNMT抑制剂治疗不仅增加了肌肉干细胞的增殖,而且还增加了老年动物肌肉损伤后的肌肉纤维再生能力。

  该图显示了左侧肌肉损伤后未接受NNMT抑制剂治疗的老年小鼠的肌肉纤维横切面和左侧肌肉损伤后接受NNMT抑制剂治疗的老年小鼠的肌肉纤维的横截面。对。在用NNMT抑制剂治疗的老年小鼠中,肌肉纤维的大小增加了1.8倍。

  “据我们所知,这是第一项证明用小分子药物样NNMT抑制剂对老年动物进行全身治疗可以使 [肌肉干细胞] 恢复活力的研究,从而有力地促进 [肌肉干细胞] 的活化和融合,”作者说在他们的学习中。

  抑制NNMT以促进肌肉干细胞增殖和肌肉纤维再生的想法还有其他含义,例如提高NAD+水平。未来的研究可以着眼于通过其他方式在衰老过程中增强NAD+是否可以通过使用NAD+促进剂(例如烟酰胺单核苷酸(NMN)或烟酰胺核苷(NR) 等)促进骨骼肌健康。

  UTMB的资深作者Harshini Neelakantan在声明中说:“目前没有可用于延缓、阻止或逆转与年龄相关的肌肉退化的治疗方法。” “这些初步结果支持开发一种创新药物治疗方法,该药物治疗方法有可能帮助老年人变得更健康、更快、更强壮,从而使他们能够随着年龄的增长过上更加积极和独立的生活。”