在兩種小鼠模型中用 NAD+ 和 NMN 治療 SARS-CoV-2 誘導的肺炎 (2022/04)
2020年4月,美國哈佛大學科研團隊就發現了NMN雞尾酒療法能治療新冠,NMN雞尾酒療法指的是以NMN為主藥劑,配合甜菜堿、硫酸鋅和氯化鈉的一種溶液。經過NMN雞尾酒治療後,一名對常規治療手段無效的重症新冠感染者僅僅13天后就康復出院,其他老年新冠感染者的症狀也明顯好轉。
在NMN治療新冠首戰告捷後,科學家對NMN等NAD+前體物質防治新冠產生了濃厚的興趣。2021年2月,瑞士皇家理工學院團隊公佈了雞尾酒療法治療新冠的人體臨床,發現NAD+前體和數種其他物質組成的雞尾酒套餐,能將新冠患者的恢復速度提升40%[2]。就在前不久,“抗衰教父”辛克萊在《Trends in immunology》上也發文力挺提高NAD+水準能有效防治新冠這一觀點。
近日,(中國)中科院團隊聯合北京大學、清華大學在頂級期刊《Cell Discovery》上發表了他們的臨床前研究,他們發現補充NMN對於新冠具有類似NAD+的效果,它不僅可以改善感染新冠後引起的NAD+代謝,還能改善免疫反應和細胞死亡相關基因表達的失調,抑制細胞死亡。
補充NAD+可改善新冠引起的肺部損傷
研究人員先從NAD+入手,採用毒性較弱的SARS-CoV-2 MASCp6來感染小鼠,分別用NAD+(1mg/g/天)來治療老年小鼠(8-9個月)和年輕小鼠(6-7周),並且以生理鹽水作為對照組,在感染後的第三天對小鼠進行解剖。
在NMN治療新冠首戰告捷後,科學家對NMN等NAD+前體物質防治新冠產生了濃厚的興趣。2021年2月,瑞士皇家理工學院團隊公佈了雞尾酒療法治療新冠的人體臨床,發現NAD+前體和數種其他物質組成的雞尾酒套餐,能將新冠患者的恢復速度提升40%[2]。就在前不久,“抗衰教父”辛克萊在《Trends in immunology》上也發文力挺提高NAD+水準能有效防治新冠這一觀點。
近日,(中國)中科院團隊聯合北京大學、清華大學在頂級期刊《Cell Discovery》上發表了他們的臨床前研究,他們發現補充NMN對於新冠具有類似NAD+的效果,它不僅可以改善感染新冠後引起的NAD+代謝,還能改善免疫反應和細胞死亡相關基因表達的失調,抑制細胞死亡。
補充NAD+可改善新冠引起的肺部損傷
研究人員先從NAD+入手,採用毒性較弱的SARS-CoV-2 MASCp6來感染小鼠,分別用NAD+(1mg/g/天)來治療老年小鼠(8-9個月)和年輕小鼠(6-7周),並且以生理鹽水作為對照組,在感染後的第三天對小鼠進行解剖。
補充NAD+可改善新冠引起的基因表達變化
NAD+“下游”—--PARP家族
PARP家族是消耗NAD+的“大戶”,研究人員對肺部的PARP家族基因的表達進行了檢測,發現補充NAD+的小鼠其PARP2的表達減少幾乎完全恢復了。出乎意料的是,補充NAD+的小鼠其PARP9、PARP10以及PARP14進一步上調了,這說明PARP9、PARP10以及PARP14三種基因在抵禦新冠病毒感染上發揮了重要作用。
PARP家族是消耗NAD+的“大戶”,研究人員對肺部的PARP家族基因的表達進行了檢測,發現補充NAD+的小鼠其PARP2的表達減少幾乎完全恢復了。出乎意料的是,補充NAD+的小鼠其PARP9、PARP10以及PARP14進一步上調了,這說明PARP9、PARP10以及PARP14三種基因在抵禦新冠病毒感染上發揮了重要作用。
根據補充NAD+後PARP家族基因的變化,研究人員認為感染新冠後PARP2基因的下調是由於細胞為了抵禦新冠病毒感染,上調了PARP9、PARP10以及PARP14基因的表達,從而增加了對NAD+的需求,但NAD+總量是有限的,因此選擇下調PARP2基因的表達來維持NAD+的動態平衡。
NAD+“上游”—--NAD+合成相關基因
研究人員不僅檢測了NAD+的“下游”PARP基因,還檢測了其“上游”——NAD+合成相關基因。
我們知道,NAD+合成主要是三條途徑:從頭合成、Preiss-Handler途徑以及補救途徑。研究發現補充NAD+後其補救途徑的基因的下調得到了部分恢復,而從頭合成相關的基因沒有受到影響。
其他基因
此外,研究還發現了Cd200r3、Cd200r4和Apaf1等與免疫和凋亡相關的基因得到了抑制,說明補充NAD+能通過調控基因表達來減少感染新冠引起的過度炎症和細胞死亡。
補充NMN同樣能改善肺部損傷,並且減少了死亡率
既然NAD+能治療新冠,那麼NAD+的前體NMN是否具有類似的治療效果呢?為了更好的實驗效果,研究人員採用了毒性更強的SARS-CoV-2 MASCp36來感染老年小鼠(8-9個月),然後分別用NMN和NAD+來治療,其中NMN的劑量為500 mg/kg/天,NAD+劑量不變,並以生理鹽水作對照。
結果顯示,對照組小鼠的肺部有嚴重的炎性細胞浸潤和肺泡間隔增厚,而NMN組和NAD+組小鼠的這一損傷明顯減輕。此外,NMN組和NAD+組的細胞死亡均得到了顯著抑制,抑制率分別為72.0%和73.9%。令人意外的是,NMN組有30%的小鼠最終存活下來,而對照組在感染後第8天就已經全部死亡。
NAD+“上游”—--NAD+合成相關基因
研究人員不僅檢測了NAD+的“下游”PARP基因,還檢測了其“上游”——NAD+合成相關基因。
我們知道,NAD+合成主要是三條途徑:從頭合成、Preiss-Handler途徑以及補救途徑。研究發現補充NAD+後其補救途徑的基因的下調得到了部分恢復,而從頭合成相關的基因沒有受到影響。
其他基因
此外,研究還發現了Cd200r3、Cd200r4和Apaf1等與免疫和凋亡相關的基因得到了抑制,說明補充NAD+能通過調控基因表達來減少感染新冠引起的過度炎症和細胞死亡。
補充NMN同樣能改善肺部損傷,並且減少了死亡率
既然NAD+能治療新冠,那麼NAD+的前體NMN是否具有類似的治療效果呢?為了更好的實驗效果,研究人員採用了毒性更強的SARS-CoV-2 MASCp36來感染老年小鼠(8-9個月),然後分別用NMN和NAD+來治療,其中NMN的劑量為500 mg/kg/天,NAD+劑量不變,並以生理鹽水作對照。
結果顯示,對照組小鼠的肺部有嚴重的炎性細胞浸潤和肺泡間隔增厚,而NMN組和NAD+組小鼠的這一損傷明顯減輕。此外,NMN組和NAD+組的細胞死亡均得到了顯著抑制,抑制率分別為72.0%和73.9%。令人意外的是,NMN組有30%的小鼠最終存活下來,而對照組在感染後第8天就已經全部死亡。
補充NMN可部分改善新冠引起的代謝紊亂
研究人員並不滿足于這一結果,他們還通過代謝組學分析對NMN的保護作用作了更加深入的研究。發現感染新冠的小鼠中有75種代謝物水準發生了變化,其中22種上調,53種下調。而將NMN組的代謝物與對照組進行對比之後,發現NMN組改善了下調的53種代謝物中的23種,包括穀氨醯胺、天冬醯胺、脯氨酸、膽鹼和甘氨酸等。
既然是補充NMN,自然少不了檢測NAD+相關的代謝物,發現NAD+、NMN、NR和NAM水平均出現升高。此外,研究人員還發現補充NMN能恢復感染新冠對許多代謝物的影響,包括檸檬酸迴圈中的丙酮酸、延胡索酸和蘋果酸,色氨酸、犬尿氨酸以及葡萄糖。種種證據表明補充NMN可以部分改善感染新冠引起的代謝紊亂。
研究人員並不滿足于這一結果,他們還通過代謝組學分析對NMN的保護作用作了更加深入的研究。發現感染新冠的小鼠中有75種代謝物水準發生了變化,其中22種上調,53種下調。而將NMN組的代謝物與對照組進行對比之後,發現NMN組改善了下調的53種代謝物中的23種,包括穀氨醯胺、天冬醯胺、脯氨酸、膽鹼和甘氨酸等。
既然是補充NMN,自然少不了檢測NAD+相關的代謝物,發現NAD+、NMN、NR和NAM水平均出現升高。此外,研究人員還發現補充NMN能恢復感染新冠對許多代謝物的影響,包括檸檬酸迴圈中的丙酮酸、延胡索酸和蘋果酸,色氨酸、犬尿氨酸以及葡萄糖。種種證據表明補充NMN可以部分改善感染新冠引起的代謝紊亂。
總結
先前的NMN雞尾酒療法雖然證實了NMN能夠治療新冠,但那畢竟是個別的臨床案例,說明力並不是很強,而且沒有理論依據。而其他的研究大多集中於NAD+治療新冠這一方面,儘管NMN是NAD+的直接前體,但也不能貿然斷定NMN同樣能治療新冠。
(中國)中科院科研團隊的這項臨床前研究不僅再次證明了NMN能夠治療新冠,增強了說服力,而且還會NMN治療新冠的作用提供了扎實的理論依據。基於NMN能減輕感染新冠後小鼠的肺部病理損傷甚至死亡這一良好的表現,NMN或將用治療新冠患者的臨床試驗上。
先前的NMN雞尾酒療法雖然證實了NMN能夠治療新冠,但那畢竟是個別的臨床案例,說明力並不是很強,而且沒有理論依據。而其他的研究大多集中於NAD+治療新冠這一方面,儘管NMN是NAD+的直接前體,但也不能貿然斷定NMN同樣能治療新冠。
(中國)中科院科研團隊的這項臨床前研究不僅再次證明了NMN能夠治療新冠,增強了說服力,而且還會NMN治療新冠的作用提供了扎實的理論依據。基於NMN能減輕感染新冠後小鼠的肺部病理損傷甚至死亡這一良好的表現,NMN或將用治療新冠患者的臨床試驗上。