瑞士研究人員表明 NMN 可以幫助青少年應對壓力 (2022/03)
瑞士洛桑聯邦理工學院大腦思維研究所 (EPFL) 的一項研究表明,煙酰胺單核苷酸 (NMN) 可以通過覆蓋從脂肪到大腦的信號,幫助超重的兒童和年輕人通過社交和早期生活壓力度過青春期
要點
1.在青春期受到壓力的成年小鼠表現出脂肪沉積增加和社交能力不足。
2.脂肪和血液中 NAD+ 生成酶 NAMPT 水平的降低將終生社交能力的降低與青春期的壓力聯繫起來。
3.使用 NMN (一種 NAD+ 增強化合物)治療可防止社交能力和腦功能受損。
小時候超重可能會導致比我們看到的更多的健康問題,例如社交技能差。 由此產生的行為相互作用會導致青春期的大量壓力,這會循環回來導致內臟脂肪沉積的長期改變,進一步影響青少年的親和力和壓力。 但目前尚不清楚壓力引起的脂肪組織變化是否會向大腦發出協調行為變化的信號。
發表在《科學進展》上的一項研究表明,青春期壓力導致的脂肪增加會減少一種叫做 NAMPT 的酶從脂肪到伏隔核的交流,伏隔核是已知編碼社會行為的獎勵特性的大腦區域。 來自瑞士洛桑聯邦理工學院 (EPFL) 腦心智研究所的研究人員證明,血液中 NAMPT 水平的降低——它產生 NMN,是必需的生物能量分子 NAD+ 的直接前體——有助於終生降低由青春期壓力引起的社交能力 . 然而,補充有 NMN(每天約 100 mg/kg)的飲用水可以防止這些社交能力和伏隔核中神經元功能的損害。 這些發現強調了 NMN 和其他 NAD+ 增強化合物作為早期生活壓力對社會行為的重編程影響以及脂肪增加與這些行為之間的關係的中介。
1.在青春期受到壓力的成年小鼠表現出脂肪沉積增加和社交能力不足。
2.脂肪和血液中 NAD+ 生成酶 NAMPT 水平的降低將終生社交能力的降低與青春期的壓力聯繫起來。
3.使用 NMN (一種 NAD+ 增強化合物)治療可防止社交能力和腦功能受損。
小時候超重可能會導致比我們看到的更多的健康問題,例如社交技能差。 由此產生的行為相互作用會導致青春期的大量壓力,這會循環回來導致內臟脂肪沉積的長期改變,進一步影響青少年的親和力和壓力。 但目前尚不清楚壓力引起的脂肪組織變化是否會向大腦發出協調行為變化的信號。
發表在《科學進展》上的一項研究表明,青春期壓力導致的脂肪增加會減少一種叫做 NAMPT 的酶從脂肪到伏隔核的交流,伏隔核是已知編碼社會行為的獎勵特性的大腦區域。 來自瑞士洛桑聯邦理工學院 (EPFL) 腦心智研究所的研究人員證明,血液中 NAMPT 水平的降低——它產生 NMN,是必需的生物能量分子 NAD+ 的直接前體——有助於終生降低由青春期壓力引起的社交能力 . 然而,補充有 NMN(每天約 100 mg/kg)的飲用水可以防止這些社交能力和伏隔核中神經元功能的損害。 這些發現強調了 NMN 和其他 NAD+ 增強化合物作為早期生活壓力對社會行為的重編程影響以及脂肪增加與這些行為之間的關係的中介。
(Morató et al., 2022 | Science Advances) NAMPT 在脂肪和血液中的作用會影響伏隔核中的 NAD+ 水平,從而將增加的脂肪水平(肥胖)與青春期壓力導致的社交能力缺陷聯繫起來。 脂肪中的煙酰胺磷酸核糖基轉移酶 (NAMPT) 及其細胞外形式 (eNAMPT) 在血液中的水平降低會導致青春期壓力引起的社交能力終生降低。 NAMPT 水平的改變最終導致伏隔核中煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+)/SIRT1 通路受損。 通過使 eNAMPT 水平正常化或用 NAD+ 增強化合物煙酰胺單核苷酸 (NMN) 治療,可以防止伏隔核 (NAc) 中社交能力和神經元放電的損害。
|
對抗脂肪以適應
個人福祉和社會功能都依賴於社會關係。人類社交能力的降低,例如社交迴避或退縮,可能是各種精神病理學的症狀。儘管社會功能障礙對個人和社會都有負面影響,但其根本原因仍不清楚,也缺乏有效的治療方法。
根據之前的臨床和臨床前研究,兒童和青春期的壓力暴露與脂肪堆積和肥胖增加以及社交能力下降有關。 “我們知道壓力會誘發精神疾病,包括抑鬱症,”資深作者卡門桑迪博士說。 “你在抑鬱症中看到的一些特徵性行為變化是個體社交能力的改變,這意味著一些抑鬱症的人往往更內向,有點迴避社交;有些人甚至會產生社交焦慮。”
但是,目前尚不清楚超重個體的哪些行為變化可以描述與肥胖相關的社會退縮程度,以及代謝過程是否也可以解釋社會缺陷。
青春期壓力過大的成年小鼠脂肪增加
Morató 及其同事創建了一個小鼠模型,該模型顯示了脂肪沉積增加與人類經常報告的社交能力缺陷之間的聯繫,從而使他們能夠研究動物中這種關聯的機制基礎。 “我們在這里關注的是你在抑鬱症中看到的社交能力下降,”桑迪說。 “我們還從對人類的流行病學研究中了解到,它可能與早期生活壓力——青春期壓力有關,這會使人們變得不善於交際。我們探討了生命早期壓力引起的脂肪成分變化是否會導致大腦發生變化,最終導致社會行為的長期變化,”Sandi 說。
作為研究的一部分,小鼠在青春期(青春期前後)受到壓力。儘管維持在正常飲食下,這些小鼠的瘦體重減少和脂肪量增加 - 體重沒有變化 - 與脂肪細胞(脂肪細胞)增大、輕度葡萄糖耐受不良和成年後肌肉能量可用性降低平行。這些發現表明,青春期壓力將成人代謝重新編程為脂肪組織中的能量儲存,並且與早期生活壓力導致代謝脆弱性增加的觀點一致。
NAD+ 信號在青春期壓力的成年小鼠大腦中受損
EPFL 研究小組表明,在青春期壓力大的小鼠在循環中脂肪分泌的化合物水平明顯下降,包括循環中的 NAMPT (eNAMPT) 和瘦素——一種主要由脂肪細胞產生的激素,有助於通過抑制來調節能量平衡飢餓,這反過來又會減少脂肪的儲存。青春期壓力成年小鼠表現出 NAD+ 水平下降,特別是在調節社會動機的大腦區域,稱為伏隔核。與伏隔核中 NAD+ 水平的這些降低相一致,遭受青春期壓力的年輕成年小鼠也表現出 SIRT1 靶標的基因活性水平降低,SIRT1 是一種與壽命延長相關的 NAD+ 依賴性酶。
Morató 及其同事接下來表明,在伏隔核中註射 NMN(一種調節 SIRT1 活性的 NAD+ 增強劑)可以恢復青春期應激小鼠中由壓力引起的社會缺陷。相比之下,與 SIRT1 抑製劑 (EX527) 共同註射消除了該效應,證明該效應是由 SIRT1 引起的。
個人福祉和社會功能都依賴於社會關係。人類社交能力的降低,例如社交迴避或退縮,可能是各種精神病理學的症狀。儘管社會功能障礙對個人和社會都有負面影響,但其根本原因仍不清楚,也缺乏有效的治療方法。
根據之前的臨床和臨床前研究,兒童和青春期的壓力暴露與脂肪堆積和肥胖增加以及社交能力下降有關。 “我們知道壓力會誘發精神疾病,包括抑鬱症,”資深作者卡門桑迪博士說。 “你在抑鬱症中看到的一些特徵性行為變化是個體社交能力的改變,這意味著一些抑鬱症的人往往更內向,有點迴避社交;有些人甚至會產生社交焦慮。”
但是,目前尚不清楚超重個體的哪些行為變化可以描述與肥胖相關的社會退縮程度,以及代謝過程是否也可以解釋社會缺陷。
青春期壓力過大的成年小鼠脂肪增加
Morató 及其同事創建了一個小鼠模型,該模型顯示了脂肪沉積增加與人類經常報告的社交能力缺陷之間的聯繫,從而使他們能夠研究動物中這種關聯的機制基礎。 “我們在這里關注的是你在抑鬱症中看到的社交能力下降,”桑迪說。 “我們還從對人類的流行病學研究中了解到,它可能與早期生活壓力——青春期壓力有關,這會使人們變得不善於交際。我們探討了生命早期壓力引起的脂肪成分變化是否會導致大腦發生變化,最終導致社會行為的長期變化,”Sandi 說。
作為研究的一部分,小鼠在青春期(青春期前後)受到壓力。儘管維持在正常飲食下,這些小鼠的瘦體重減少和脂肪量增加 - 體重沒有變化 - 與脂肪細胞(脂肪細胞)增大、輕度葡萄糖耐受不良和成年後肌肉能量可用性降低平行。這些發現表明,青春期壓力將成人代謝重新編程為脂肪組織中的能量儲存,並且與早期生活壓力導致代謝脆弱性增加的觀點一致。
NAD+ 信號在青春期壓力的成年小鼠大腦中受損
EPFL 研究小組表明,在青春期壓力大的小鼠在循環中脂肪分泌的化合物水平明顯下降,包括循環中的 NAMPT (eNAMPT) 和瘦素——一種主要由脂肪細胞產生的激素,有助於通過抑制來調節能量平衡飢餓,這反過來又會減少脂肪的儲存。青春期壓力成年小鼠表現出 NAD+ 水平下降,特別是在調節社會動機的大腦區域,稱為伏隔核。與伏隔核中 NAD+ 水平的這些降低相一致,遭受青春期壓力的年輕成年小鼠也表現出 SIRT1 靶標的基因活性水平降低,SIRT1 是一種與壽命延長相關的 NAD+ 依賴性酶。
Morató 及其同事接下來表明,在伏隔核中註射 NMN(一種調節 SIRT1 活性的 NAD+ 增強劑)可以恢復青春期應激小鼠中由壓力引起的社會缺陷。相比之下,與 SIRT1 抑製劑 (EX527) 共同註射消除了該效應,證明該效應是由 SIRT1 引起的。
(Morató et al., 2022 | Science Advances) 伏隔核中的 NMN 給藥可防止雄性小鼠在青春期壓力引起的社交能力缺陷。 (A) 對照和壓力小鼠被植入針對伏隔核 (NAc) 的引導套管。
(B) 注射載體 (Veh) 或 NMN (25 mM) 的小鼠的 NAc NAD+ 水平。
(C) 注入 SIRT1 抑製劑 EX-527 (EX, 0.5 mM) 消除了 NMN 使壓力小鼠的社會偏好正常化的能力。
(B) 注射載體 (Veh) 或 NMN (25 mM) 的小鼠的 NAc NAD+ 水平。
(C) 注入 SIRT1 抑製劑 EX-527 (EX, 0.5 mM) 消除了 NMN 使壓力小鼠的社會偏好正常化的能力。
針對轉化應用,Morató 及其同事通過將 NMN 放入小鼠的飲用水中來評估營養 NMN 干預的治療潛力。 與將 NMN 注射到伏隔核中獲得的結果一致,營養性 NMN 治療使壓力引起的伏隔核中 NAD+ 含量和神經元活動的減少以及社會行為正常化。
(Morató et al., 2022 | Science Advances) 膳食補充劑與 NMN 可逆轉成年雄性小鼠青春期壓力誘導的大腦功能和行為。
NMN 治療(每天 100 mg/kg)2.5 周顯示恢復的社交能力(左)、伏隔核 (NAc) 中的 NAD+ 水平(右)以及應激小鼠中 NAc 中神經元的放電。
NMN 治療(每天 100 mg/kg)2.5 周顯示恢復的社交能力(左)、伏隔核 (NAc) 中的 NAD+ 水平(右)以及應激小鼠中 NAc 中神經元的放電。
在另一項實驗中,成年小鼠脂肪中 NAMPT 的激活使青春期壓力誘導的血液 eNAMPT 水平、伏隔核中 NAD+ 含量和社會行為的損傷正常化。 此外,脂肪組織 NAMPT 基因的激活減少了壓力誘導的脂肪堆積。 雖然脂肪組織中的 NAMPT 基因激活減少了脂肪堆積並完全挽救了社交能力缺陷,但在伏隔核中註射 NMN 或直接靶向 SIRT1 對身體成分沒有影響。 這些觀察對於了解 NAMPT 在脂肪組織中的確切作用至關重要。
兒童和青少年的NAD+ 補充劑
這項研究揭示了一種脂肪到大腦的通路,該通路介導了在青春期前後承受壓力的成年人中觀察到的脂肪沉積增加與社交能力缺陷之間的關聯。 Morató 及其同事強調 NAD+ 補充劑是一種有前途的策略,可以恢復與脂肪代謝改變相關的行為缺陷,主要是由早期生活壓力引發的。 然而,EPFL 的研究人員警告說,關於青春期前後 NAD+ 增強的研究並不多。 “我們必須小心,因為我們在成年期的研究中應用了營養治療,”桑迪博士說。 “我們並不是說壓力大的孩子或青少年應該服用 NMN; 重要的是首先分析他們是否降低了 NMN 或 eNAMPT 的血漿水平,並進行有針對性的研究,以了解這種方法對年輕人群的效率。
兒童和青少年的NAD+ 補充劑
這項研究揭示了一種脂肪到大腦的通路,該通路介導了在青春期前後承受壓力的成年人中觀察到的脂肪沉積增加與社交能力缺陷之間的關聯。 Morató 及其同事強調 NAD+ 補充劑是一種有前途的策略,可以恢復與脂肪代謝改變相關的行為缺陷,主要是由早期生活壓力引發的。 然而,EPFL 的研究人員警告說,關於青春期前後 NAD+ 增強的研究並不多。 “我們必須小心,因為我們在成年期的研究中應用了營養治療,”桑迪博士說。 “我們並不是說壓力大的孩子或青少年應該服用 NMN; 重要的是首先分析他們是否降低了 NMN 或 eNAMPT 的血漿水平,並進行有針對性的研究,以了解這種方法對年輕人群的效率。