杉宝解读：一种NAD+前体可以改善高脂肪饮食的小鼠健康

　　【文献作者】Sarah J. Mitchell,0 Michel Bernier,0 Miguel A. Aon, Sonia Cortassa, Eun Young Kim, Evandro F. Fang, Hector H. Palacios, Ahmed Ali, Ignacio Navas-Enamorado, Andrea Di Francesco, Tamzin A. Kaiser, Tyler B. Waltz, Ning Zhang, James L. Ellis, Peter J. Elliott, David W. Frederick, Vilhelm A. Bohr, Mark S. Schmidt, Charles Brenner, David A. Sinclair, Anthony A. Sauve, Joseph A. Baur, and Rafael de Cabo

　　【解读作者】杜绍康 北京大学 博士在读

　　【发布杂志】Cell Metabolism

　　【发布时间】2018

　　【影响因子】21.567

　　【文献解读】

　　烟酰胺(NAM)是三种烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)前体维生素之一,主要通过分解膳食中的NAD和NADP来回收NAD。在细胞中,NAM由NAD+消耗酶形成,如sirtuins、CD38等。CD38是一种糖苷水解酶,通过其调节SIRT3活性的能力参与了NAD年龄相关的下降和线粒体功能损害。NAD有助于维持线粒体的健康,并且对组织健康至关重要,包括神经和心脏。有研究表明,膳食中添加NR(NAD前体)可以防止高脂饮食(HFD)诱导的小鼠肥胖,同时改善肝功能,预防糖尿病神经病变。并且这些NAD前体有助于延长寿命和减少代谢疾病。例如NR通过增加肌肉、肝脏和棕色脂肪组织中的NAD+/NADH比值和循环脂肪酸水平来促进氧化代谢,但是对于高剂量NAM对啮齿动物代谢的影响,特别是在HFD方面,了解较少。

图片来源于网络

　　本文研究了缓慢补充NAM(共补充62周)对雄性C57BL/6J小鼠的寿命和健康周期特征的影响。将小鼠分为6组:三组为低脂肪饮食类、另外三组为高脂肪饮食类,每类中有一组空白对照,一组加0.5gNAM/Kg,一组加1.0gNAM/Kg。研究对小鼠肝脏进行了组织学、生化等检查,以了解补充NAM对合成低脂肪饮食(SD)和高脂肪饮食(HFD)饲喂的小鼠的肝脏代谢的影响。结合一系列生化分析,可以确定NAM具有增强肝脏葡萄糖处理和降低氧化应激的潜在机制。在HFD小鼠中,NAM似乎比在SD中具有更大的有益作用,这可能为其在对抗肥胖和相关疾病方面的治疗潜力提供重要线索。

　　示意图可以很好表现本文的工作,如图,通过给HFD小鼠补充NAM,加速了NAM的代谢和乙酰化作用,糖原存储率也有所上升,氧化应激炎症减轻。NAM在改善糖代谢的同时,可以防止肥胖小鼠的脂肪肝生成。

　　通过组织学染色切片可以分析得出,NAM的加入减少了肝脏由于衰老和HFD饮食带来的形态学改变。

　　本研究首次表明,慢性补充NAM可以很好地耐受,并防止饮食引起的肝脂肪化,同时能改善小鼠肝脏的葡萄糖代谢和氧化还原状态,这与食物摄取量、体重或身体组成无关。在HFD喂养的小鼠中,NAM使糖原沉积水平恢复到SD喂养组中观察到的水平, 此外,NAM在减轻氧化应激和炎症方面的有益作用,可能是对抗年龄和HFD引起的DNA损伤的因素。

　　【文献总结】

　　作为NAD+的前体,烟酰胺(NAM)在寿命和健康周期中的作用尚不清楚。文章报道了慢性补充NAM在不延长寿命的情况下改善小鼠的健康广度指标。首次表明,慢性补充NAM可以很好地耐受,并防止饮食引起的肝脏脂肪化。肝脏的非靶向代谢谱分析和肝脏来源细胞的代谢通量分析显示,在高脂饮食(HFD)的小鼠体内,NAM介导的葡萄糖稳态改善与肝脏脂肪变性和炎症减少有关。总的结果显示,在没有生存影响的情况下,补充了NAM的HFD小鼠的健康状况有所改善。NAM在减轻氧化应激和炎症方面的有益作用,可能是对抗衰老和HFD引起的DNA损伤的因素。

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　　【延伸阅读】

　　NADP-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate)的缩写,曾称为三磷酸吡啶核苷酸(TPN)或辅脱氢酶Ⅱ或氧化型辅酶Ⅱ。它是一种辅酶,是烟酸酰胺腺嘌呤二核苷酸与一个磷酸分子以酯键结合的物质,广泛存在生物界。

　　氧化应激-(Oxidative Stress,OS)是指体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态,倾向于氧化,导致中性粒细胞炎性浸润,蛋白酶分泌增加,产生大量氧化中间产物。氧化应激是由自由基在体内产生的一种负面作用,并被认为是导致衰老和疾病的一个重要因素。

　　雄性C57BL/6J小鼠-我国国家啮齿类实验动物种子中心上海分中心于2002年自JAX引进该品系。其乳腺癌发病率较低,对放射性损伤有抵抗力,嗜酒精性高,常用于致癌研究。是肿瘤学、生理学、遗传学等方面研究常用的品系。