中国科学家发现“长寿药”NMN新功能“多长骨头，少长肉”，减肥者福音？

编者按

间充质干细胞（mesenchymal stem cell, MSC）是干细胞家族的“明星成员”，是一种具有自我复制能力和多向分化潜能的成体干细胞，能够分化成成熟细胞如成骨细胞，软骨细胞和脂肪细胞等[1]。这种灵活分化的能力使MSC在组织修复与再生等领域备受关注。然而现有的MSC培养方法限制了MSC自我更新的潜力，导致治疗结果不理想。

近日，中山大学附属第三医院的彭亮和谢婵研究团队探讨了NMN通过调节间充质干细胞（MSC）在治疗年龄相关疾病中的作用，他们的研究成果发表在Cell Death & Diease 杂志上[2]。

首先，研究者分别从体外和体内研究了NMN对小鼠间充质干细胞（MSC）的扩增和分化有无影响。

对NMN体外培养的小鼠BM细胞进行CFU-F测定显示：

NMN剂量依赖性地促进了MSC的扩增；

体外结果显示，NMN呈剂量依赖性促进MSC的扩增

而对给予NMN 3个月的小鼠的免疫表型MSC分析结果显示：

与对照组（0.30±0.021％）相比，LepR+、CD45- 、Ter119-、 CD31-、 CD51+ 等基质细胞的表达率增加至0.51±0.024％，NMN显著促进了小鼠体内外MSC的扩增。

体内结果显示，NMN提高了MSC的生物标志物

现阶段，大多数MSC的扩增方法需要频繁和长时间的传代培养，培养过程中容易导致增殖性衰竭、衰老、分化能力受损以及自发转化导致的异质性[3]。而这项研究表明，NMN具有促进MSC扩增的能力，从而避免了体外培养的种种缺陷，减少长时间的传代培养。

研究者接着探究了NMN对MSCs分化的影响，MSC在体外特定条件下可以定向诱导分化为成骨细胞、脂肪细胞和成软骨细胞等，目前尚不清楚MSC在体内的特异性分化条件。

在体外实验中，研究者在分化期间将NMN培养的CFU-F集落诱导成成骨细胞和脂肪细胞谱系，结果显示，NMN处理的培养物中有更多的成骨细胞50％（对照组中约30％），且脂肪细胞的分化显着减少，浓度在0.75-2.25μM之间。qPCR结果更好地分析了这一现象产生的原因：NMN培养的细胞中，促进骨生成的关键转录因子（RunX2）的表达显着增加，而关键脂肪生成转录因子（Pparg、Adipq28等）的表达水平下降。这表明NMN能刺激成骨分化，并抑制脂肪细胞的分化。

①图上：成骨细胞增加；

②图下：脂肪细胞降低。

而在体内，NMN对不同年龄段的小鼠改变分化比例的作用也不同。对老年小鼠（12月龄）而言，体内结果与先前的体外结果一致，NMN处理的MSCs以脂肪细胞谱系为代价，向骨谱系的偏向分化，在抑制脂肪细胞的同时刺激了老年小鼠的骨生成。

当骨髓间充质干细胞以成骨为代价异常分化为脂肪细胞时，就会发生骨骼衰老和骨质疏松症，导致骨形成受损和骨量减少[4]，而NMN能够逆转这一过程，为预防和治疗老年骨科疾病提供可能。

而对成年小鼠（2月龄）而言， NMN没有直接改变成年小鼠的骨脂平衡，但对受辐射损伤的成年小鼠有直接影响：电离辐射是导致骨质流失和MSCs损伤的重要因素，有研究发现，暴露于亚致死剂量的辐射会导致成骨细胞减少，骨髓中基质细胞衍生的脂肪细胞增多[5]。实验中用NMN处理受辐射的MSC后，通过对骨切片的形态学分析，以及相关成骨基因和脂肪形成基因mRNA的表达分析发现，NMN有效促进了成年小鼠成骨细胞的恢复，并抑制MSC分化为脂肪。

①成骨基因RunX2和Wnt4的表达随辐射降低约50％，

而在NMN处理后增强五倍；

②脂肪形成基因Adipq和Pparg的表达随辐射增加约2倍，

而在NMN处理后受抑制。

并且，研究人员发现NMN对体内受辐射的MSCs有直接的保护作用，能够通过促进MSCs的扩增来保护其免受辐射诱导的衰竭。

NMN处理使受辐射的MSC的CFU-F恢复到对照组水平

最后，研究者对NMN调节骨髓间充质干细胞成骨和脂肪生成的机制做出了研究，他们根据“12个月龄的NMN组小鼠分选的基质细胞中，SIRT1蛋白质的表达增加了约两倍”这一现象，进一步测试了NMN对15个月龄小鼠中MSCs的作用是否需要SIRT1，用SIRT1抑制剂烟酰胺进行体外培养后，MSCs的CFU-F和成骨能力受到抑制，而脂肪形成能力增加。ColA1floxstop-flox-SIRT1小鼠是一种在肢体MSC中过表达SIRT1蛋白的小鼠模型，与NMN组小鼠类似，这种小鼠的脂肪生成下降了33％，这些结果都表明SIRT1对于NMN促进骨生成和抑制MSC的脂肪形成至关重要。

油红S染色结果显示，

ColA1小鼠的股骨切片中脂肪细胞数低于对照