【杉寶解讀】NAD+可保護神經元，對抗多種神經退行性疾病

【原文標題】EffectsofNAD+inCaenorhabditiselegansModelsofNeuronalDamage

【標題翻譯】NAD+在秀麗隱杆線蟲神經元損傷模型中的作用

【文獻作者】YuriLee，HyeseonJeong，KyungHwanPark，KyungWonKim

【釋出雜誌】Biomolecules

【釋出時間】2020.07

【影響因子】4.082

【文獻解讀】

煙醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)存在於所有活細胞中，並在許多基本生物學過程中發揮重要作用，例如代謝、細胞訊號傳導、基因表達和DNA修復。NAD+可以從NAD+的前體產生，其中包括煙酸(NA)、煙醯胺(NAM)、煙醯胺單核苷酸(NMN)和煙醯胺核糖核苷(NR)。這四種化合物為維生素B3或其衍生物，可以從飲食中攝取。研究表明，NAD+的生物合成具有保護神經元免受損傷的作用。

(注:圖片摘自網路)

根據有害刺激的持續時間，損傷的型別可分為急性(短期)和慢性(長期)損傷。慢性神經元損傷可導致軸突變性和興奮性毒性，其中神經元興奮性毒性常常誘導神經遞質穀氨酸的過量釋放，並且觸發軸突退化和神經元死亡。神經元興奮性毒性是包括亨廷頓舞蹈症、阿爾茨海默病和帕金森病在內的幾種神經退行性疾病的致病因素。

亨廷頓舞蹈病是一種遺傳性神經疾病，可導致神經元進行性變性，表現在身體運動不協調、心智衰退。在線蟲模型中發現，使用沉默資訊調節因子SIRT1的啟用劑或使SIRT1表達上調可以減輕軸突變性，恢復軸突形態。由於NAD+是SIRT1發揮活性的必需底物，因此NAD+含量的增加也會啟用SIRT1，用於亨廷頓舞蹈病的治療。

(注:圖片摘自網路)

阿爾茲海默病是老年人中最常見的神經退行性疾病。通過過量表達β-澱粉樣蛋白或tau蛋白建立線蟲的阿爾茲海默病模型。NAD+前體之一NR可降低β-澱粉樣蛋白的毒性，而通過補充另一種NAD+前體NMN進行線粒體刺激可逆轉阿爾茲海默病線蟲模型的記憶障礙。線粒體的增強還消除了人類神經元中與阿爾茲海默病有關的tau過度磷酸化，並逆轉了轉基因tau小鼠的記憶障礙。

帕金森病是一種成人發作的神經系統運動障礙，多巴胺能神經元會逐漸退化。帕金森病的特徵是α-突觸核蛋白在路易體內積聚。在帕金森病模型中，α-突觸核蛋白的表達引起多巴胺能神經元的喪失、多巴胺依賴性行為的缺乏和多巴胺水平的降低。暴露於重金屬，如甲基汞或過量的錳，也會導致帕金森病。暴露於甲基汞或錳會導致細胞氧化應激、線粒體功能障礙和NAD+的耗竭。主要原因是高水平的活性氧會誘導DNA損傷，進而觸發DNA損傷反應蛋白PARP的活性，這會加劇NAD+的消耗。有趣的是，補充NAD+的預處理可以減少甲基汞誘導的氧化應激、多巴胺能毒性和行為缺陷。

(注:圖片摘自網路)

【文獻總結】

NAD+是介導所有活細胞中眾多生物學過程的重要輔助因子。多種NAD+生物合成酶和NAD+消耗酶參與神經保護和軸突再生。研究發現，NAD+及其前體具有對興奮性毒性和軸突變性的神經保護作用。因此，NAD+水平的調節可能是對抗許多神經退行性疾病以及神經毒素誘導的和外傷性神經元損害的有前途的治療策略。

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【延伸閱讀】

軸突:亦稱“軸索”，是從神經元發出的一條突起。軸突的主要作用是傳導由神經元胞體發生的興奮衝動，並將衝動傳遞到另外神經元上或傳遞到肌肉和腺細胞的效應器上。

【文獻節選】