“长寿药”NMN又有新功能:解酒护肝和改善抑郁
编者按
NMN解酒护肝
NMN解锁“解酒护肝”新功能,或有助于改善酒精性肝病
@海参
复旦药学院
抗衰老先锋研究媛
夏眠动物
医生
饮酒不利于长寿。
没有酒何须长寿?
病人
正如“吸烟有害健康”印了这么多年也不见烟草行业倒闭,酒精的危害虽然在昨天的推文里被我们安排得明明白白,但有一点你我心知肚明:指望读者看完就戒酒?那是在做梦!

劝人戒酒有多难笔者这里就不细说了,但退而求其次,咱们还能利用一些现代科学的产物缓解甚至逆转酒精带来的危害。这不,就在本月,一项研究解锁了NMN(β-烟酰胺单核苷酸)“解酒护肝“的新功能[1],算是给顶着脂肪肝、癌症、脑衰老、高血压、中风、糖尿病、情绪障碍等副作用的酒鬼们带来了一点好消息吧……

01
亚洲人喝酒更伤身
酒精本身不可怕,它在代谢过程中产生的乙醛才是真正的罪魁祸首。酒精的分解代谢主要有三步:👇👇
1
酒精(乙醇)在乙醇脱氢酶(ADH)与NAD+作用下转化为乙醛;
2
乙醛在乙醛脱氢酶2(ALDH2)与NAD+作用下转化为乙酸;
3
乙酸进入三羧酸循环,转化为二氧化碳和水。

乙醇能让我们产生醉意,但没什么毒性,乙酸说白了就是醋,二氧化碳和水更不用说。但乙醛,即使是没学过化学的人,一听这个“醛”字也要心里打鼓。科学研究告诉我们,乙醛不仅能引起DNA损伤突变,是明确的致癌物[2],还与脑衰老、免疫衰老、骨折、叶酸代谢变化(影响下一代)脱不开干系[3]。
当然,酒精主要的代谢场所是肝脏,所以喝酒时肝脏首当其冲,受到的危害最大。长期饮酒对肝脏造成的损害初期表现为脂肪肝,进而可发展成酒精性肝炎、肝纤维化、肝硬化和肝癌;严重酗酒还可能导致肝衰竭。

ALDH2基因正常的人能够及时将乙醛分解;而当ALDH2存在缺陷时,乙醛只能在肝脏中蓄积,被肝脏中的氧化酶P450慢慢氧化代谢,引起面部潮红、心跳加速、头晕目眩、恶心呕吐等不适、更容易对内脏器官造成伤害,遗憾的是,约30%-50%的中国人属于ALDH2基因异常人群,这意味着喝酒对我们而言更加致命[4]。
少喝一点行不行呢?😳
18年柳叶刀发表的重磅研究告诉我们:酗酒不可取,小酌也伤身。“适量饮酒有益“的说法根本不存在!为了健康着想,最好一滴都别喝[5]。
02
NMN解酒护肝原理解析
有些时候,不是我们想酗酒,而是喝酒不可避,此时应该怎么办呢?研究人员认为,关键在于提高NAD+含量。

根据酒精代谢的相关化学反应,乙醇与乙醛的代谢均涉及一种人体内关键辅酶,NAD+的参与。在先前的不少研究中,服用NMN能够快速提高肝脏中NAD+含量,加速酒精的分解代谢,从而发挥快速解酒的作用。
不过NMN能做的不只是解酒,它对肝脏的保护作用是这项研究的重点。因此,研究采用了Lieber-DeCarli慢性乙醇模型,这些成天酗酒的小鼠不负众望地在六周内患上了酒精性肝病。
当给这些小鼠隔天饲喂500mg/kg NMN后,含量恢复至对照组水平的不仅是NAD+与一系列前体物质,还有TCA循环代谢产物如丙酮酸和2-氧戊二酸。这些代谢产物是TCA循环过程中的关键中间体,它们的含量随酒精而降低,导致氧化应激和脂肪变性,从而影响肝功能。

血浆ALT(丙氨酸氨基转移酶)与AST(天冬氨酸氨基转移酶)是特征明确的肝损伤生物标志物。为了评估NMN能否保护肝脏免受酒精引起的损害,研究人员还测量了血浆中ALT和AST的含量,实验发现,补充NMN能够阻止乙醇诱导的ALT和AST升高。

看来,NMN或许真的可以对付酒精肝。不过研究也发现,NMN对其他肝脏标志物如甘油三酯、肝脏重量和血浆中乙醇浓度无明显影响,研究人员推测原因可能在于他们采用的是早期酒精肝模型,限制了NMN的发挥,也不排除给药频率、剂量和途径的影响。
仅分析肝脏标志物并不能解释NMN护肝的原因,因此研究人员随后从基因层面探究了NMN逆转肝损伤的分子机制,他们通过RNA序列分析发现,乙醇显著改变了1778个基因的表达,而NMN处理能减弱乙醇对其中437个基因的影响(约25%)。

据此,研究人员认为NMN改变肝代谢的机制主要有:👇👇
1
NMN预防乙醇诱导的Atf3过表达
Atf3是乙醇影响最明显的前五位基因之一,也是受NMN影响最大的基因,它是一种应激反应转录因子,依靠亮氨酸拉链结构形成二聚体发挥作用,它的过表达被认为是肝脏的有害影响因素。
2
NMN恢复了Erk1/2信号传导
细胞外信号调节激酶1/2(Erk1/2)是MAPK途径中的核心蛋白,在代谢、细胞周期和细胞存活中发挥作用。而NMN能够阻止乙醇对Erk1/2磷酸化的抑制作用。
总结
这项研究发现,NMN能够提高肝脏NAD +水平,通过Atf3和Erk1 / 2信号传导阻止乙醇诱导的ALT和AST升高,并改变25%受乙醇代谢调节的基因的表达,对酒精性脂肪肝的治疗具有重要意义。
参考文献

我是一条没有感情的分割线
NMN改善抑郁
NMN增强NAD+合成酶,改善抑郁行为
@怀瑾
复旦药理学硕士
朋克养生点读机

图片来自:WHO
据世卫组织报道,抑郁症影响着全球2.64亿人的生活,成为了全球总体疾病负担的主要来源。今年底发表于Journal of Affective Disease期刊的一项研究表明:β-烟酰胺单核苷酸(NMN)能够改善皮质醇(CORT)诱导的抑郁症小鼠病情[1],还能增强NAD+合成限速酶NAMPT的活性。
研究概况(内容小结)
赶时间的读者看这里

CORT:皮质酮,注射CORT是公认的抑郁症小鼠建模方法
01
研究背景:抑郁症疗法
人类最早关于抑郁症的记录可追溯到公元前2000年,彼时抑郁被认为由魔鬼引起,疗法简直不可思议(下图)......直到20世纪,大家才意识到抑郁属于生理疾病,该观点促进了抗抑郁药的研发,为患者们带来曙光。

目前,药物是治疗抑郁的主力军,获批的抗抑郁药包括下表几类:👇👇
▼表-FDA批准的抗抑郁药(本表选读)▼

这些药物用于调节患者大脑紊乱的单胺类物质:血清素、去甲肾上腺素、多巴胺等,它们具有影响情绪、经历,塑造世界观的作用。照理说这些药物够“对症”了,然而临床实战结果却是见效慢、易复发——这说明我们对抑郁症的机制认识还不够完善。
近几年的研究提出了“对付”抑郁的新角度:抑郁症或许并不只是神经内分泌疾病,也是一种线粒体功能障碍疾病[2]。
02
研究假设:抑郁症是线粒体病
线粒体功能障碍可由慢性压力引起,它影响细胞外基质蛋白,并引起氧化应激,导致脑神经发生病变,引发抑郁[2]。NMN在其他非抑郁症的神经疾病研究中,曾被证实能改善线粒体功能,因此,NMN可能是潜在的抑郁症治疗分子[1]。
在此认知基础上,本文作者设计了如下实验方案:👇👇

03
研究结果:代谢和行为学的改变
研究员对3组小鼠的代谢、行为学进行了测定与统计,结果发现,NMN改善抑郁小鼠的能量代谢和线粒体功能,并矫正了小鼠的消极行为。
1
NMN改善抑郁小鼠海马区的线粒体功能
NMN使CORT抑郁小鼠海马区ATP增多
海马区是抑郁受损最严重的脑区,其神经元萎缩丢失、神经突触连结减少是抑郁症的病理标志。本研究发现:CORT抑郁小鼠海马区ATP浓度降低,而使用NMN治疗可显著改善ATP产量。

Con:空白组,CORT:抑郁组,CORT-NMN:抑郁治疗组
抑郁小鼠的ATP是怎样被NMN升高的呢?作者进行了进一步的原理研究。
NMN升高ATP的原理:NAMPT酶、ATP合成酶和SIRT3

A:NAMPT酶活性,B:NAD+浓度,C:SIRT3活性,D:ATPase活性,E:GDH活性,F:IDH2活性
研究显示,NMN升高线粒体ATP产量的原理主要有3:👇👇
1
NMN通过增加NAMPT(NAD+合成的限速酶)酶活性,增大了NAD+浓度;
2
NAD+激活组蛋白去乙酰化酶SIRT3,造成GDH(谷氨酸脱氢酶)、IDH2(异柠檬酸脱氢酶)等酶活性增强,激发能量代谢最重要的反应步骤——三羧酸循环;
3
ATP合成酶(ATPase)活性被NMN上调。
以上3点机制共同造成线粒体ATP合成增加。
作者还采用敲低SIRT3(即降低其功能)的神经细胞反向验证了该结论。在正常星形胶质细胞中加入NMN,能增高NAD+浓度,增强NAMPT、ATPase活性,增大ATP产量。当该细胞SIRT3被敲低,NMN对ATP、ATPase的影响大减,说明NMN主要通过激活SIRT3,达到增加神经细胞线粒体ATP的效果(下图)。

左:ATP合成酶的活性;右:ATP浓度
但敲低SIRT3并不影响NMN提高NAMPT酶活性、增大NAD+浓度的效应,证明这两点不是通过SIRT3机制实现的(下图)。

左:NAMPT酶活性;右:NAD+浓度
综上,抑郁小鼠的海马区线粒体ATP浓度较低,而使用NMN能够显著改善ATP含量、线粒体功能,原理是:NMN通过增加NAD+浓度活化SIRT3,促进三羧酸循环;NMN提高海马区NAMPT酶活性,增加NAD+生成。
2
NMN改善抑郁小鼠肝脏代谢、肝细胞线粒体功能
肝脏已被证实和抑郁密切相关,肝代谢紊乱造成抑郁、焦虑的患病概率增大;抑郁症患者罹患肝病、死于肝病的风险也更大[3]。
作者发现,抑郁小鼠服用NMN后,肝脏有169种代谢物的浓度发生变化。其中腺苷、谷胱甘肽增高最明显——二者与线粒体功能相关;D-阿拉伯糖基-1,4-内酯、二十二碳五烯酸、花生四烯酸、牛磺酸等脂质减少最明显,它们与脂肪合成有关。

这些结果证明:口服NMN能够减少抑郁症小鼠的脂肪合成、堆积,改善肝脂代谢。
为了确认抑郁小鼠肝脏的线粒体功能是否真的被NMN改善,作者检测了ATP生成,和大脑海马区一样,它被CORT损害,被NMN“拯救”。

在海马区被验证的NMN升高ATP的3个机制(NAMPT酶活性、ATP合成酶活性、SIRT3)也在肝脏行得通:👇👇

综上, NMN能改善CORT抑郁小鼠肝脏的线粒体功能和脂代谢,并提升肝脏NAMPT酶活性。
3
检验抗抑郁效果:小鼠的积极性/求生意志
我们前面提到线粒体未来可能成为抑郁的治疗靶标,NMN虽能改善线粒体功能,但既然是抗抑郁,能改善情绪才是“硬道理”。
▼小鼠抑郁的行为学测试(本图选读)▼

人类的抑郁程度可以在医疗机构通过抑郁量表进行评估,小鼠的抑郁程度则通过行为学实验评估。本研究选择了强迫游泳和尾部悬挂实验,评判小鼠的抑郁程度。
结果如下:👇👇

A、B:抑郁小鼠(CORT)在游泳、悬挂时静止更久;C、D:NMN的治疗作用
从上图 A、B得知,在强迫游泳、尾部悬挂实验中,CORT抑郁组比非抑郁组(Con)态度更消极(静止时间更长)。C、D表明,CORT-NMN治疗组大大提高了小鼠积极性,减少了静止时间。
综上,本部分研究表明,口服NMN能够显著提高小鼠积极性,减轻抑郁行为。
04
讨论:不足和展望
1
该研究不足之处
该研究作者Li Zezhi认为:他们只使用了星形胶质细胞和少量小鼠,样本过小,还应在更多品系的实验对象上进行重复。
撰写本报道的我们认为:造成人类抑郁症主观痛苦的单胺类物质(血清素、多巴胺、去甲肾上腺素)等指标未测定,无法评估小鼠除了求生欲,情绪还发生了何种变化。毕竟人的情绪是非常复杂的,并非只有面对生死的积极/消极两方面。
2
该研究的意义
该研究初步证明NMN通过增加NAMPT酶活性,提升NAD+浓度,进而活化SIRT3,最终改善小鼠肝脏、海马区(抑郁“重灾区”)线粒体能量代谢、ATP产量。在行为上,服用NMN后,小鼠确实变得更加积极。
本研究提出一种可能:以NMN为代表的NAD+前体们,或许可以作为“从线粒体功能着手治疗抑郁”的潜在疗法。

左:肝脏NAMPT酶活性被NMN上调;右:海马区NAMPT酶被NMN上调
此外,研究NMN对NAMPT酶活性的试验少之又少,本研究证实口服NMN能够增强NAMPT酶活性,由于该酶是老年个体中活性下降最显著的NAD+合成关键酶,是老年人NAD+不足的主要原因,该结果从新角度解释了中老年人服用NMN提升NAD+水平的机制。
参考文献
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