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NAD前体物改善脑血流受损小鼠的认知功

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强调

NAD+前体烟酰胺的治疗可以减少被称为慢性脑低灌注(CCH)的脑血流减少的情况下的脑损伤。

烟酰胺给药也能改善CCH小鼠的认知功能。

(Liuetal.,FrontiersinNeurology)用烟酰胺治疗慢性脑低灌注(CCH)小鼠有利于白质(髓鞘)恢复并改善认知。研究人员用NAM治疗白质受损的CCH小鼠。反过来,NAM促进神经周围的脂肪绝缘层--髓鞘的恢复,以减轻白质的损伤。NAM也提高了CCH小鼠的认知能力,这很可能是由于白质结构完整性的改善。大脑的许多基本功能需要持续的血液供应。当我们经历了长时间的脑供血减少,一种叫做慢性脑低灌注(CCH)的情况,损伤形成在大脑区域,脂肪鞘围绕着被称为白质的神经。CCH的一个特征是认知障碍,研究甚至表明CCH引起的白质损伤促进了老年痴呆症和帕金森氏症等与年龄相关的神经系统疾病的发病。因此,寻找治疗和延缓CCH进展的方法以防止认知功能下降和神经退行性疾病的发生具有重要的医学价值。刘和南京医科大学的同事在《神经学前沿》上发表了一项研究,他们使用了一种名为烟酰胺(NAM)的前体,将其转化为生理上至关重要的分子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)来改善实验性CCH小鼠的认知能力。他们的发现表明NAM治疗改善了CCH小鼠的认知功能,减少了类似抑郁的行为,并改善了白质的完整性。如果NAM对CCH的治疗可以转化为人类,那么它可能会减缓或防止老年痴呆症和帕金森病等与年龄有关的疾病的发生。

烟酰胺是NAD+前体

NAM作为NAD+的前驱物,可用于提高NAD+水平。NAD+在多种细胞产生能量的反应中起着关键作用,促进DNA修复和维持以及整体细胞健康的酶依赖NAD+发挥作用。随着人类和许多其他动物衰老,NAD+水平降低,这与年龄相关的神经退行性疾病的发病有关。因此,在衰老过程中使用NAM来提高NAD+水平可能会减缓和减轻人类与年龄相关的认知衰退。

烟酰胺治疗对CCH小鼠认知功能的恢复

为了证明在实验性CCH模型中给予小鼠NAM可以改善小鼠的认知功能,Liu和他的同事使用Morris水迷宫测试了空间学习和记忆。通过这项测试,研究小组测量了老鼠在一个圆形水池中停留的时间,水池中有一个平台,可以让它们在游泳时休息一下。老鼠花在搜索平台上的时间越多,空间学习记忆的下降就越大。患有CCH的小鼠找到平台的时间要长得多,但每天注射毫克/千克NAM持续30天基本上恢复了这一时间。使用NAM显著地恢复了学习和记忆,这是基于在水池区域和用于逃离水的平台中所花费的时间的测量。(Liuetal.,FrontiersinNeurology)烟酰胺(NAM)显著改善慢性脑低灌注(CCH)小鼠的学习和记忆。在四天的训练中,小鼠在水池中找到一个平台以逃避游泳所花费的时间(逃避潜伏期)在CCH小鼠中最多,但NAM治疗部分恢复了成绩(a)。CCH小鼠在平台池区域的持续时间(目标象限内的时间)显著减少,但NAM治疗使其恢复(B)。记录的游泳轨迹显示,非CCH假小鼠与CCH小鼠相比,在与逃生平台的目标象限中花费了更多的时间。NAM处理的CCH小鼠在靶象限内的时间明显多于CCH小鼠(C)。这些结果表明NAM治疗可恢复CCH小鼠的学习记忆。

烟酰胺降低脑血流不良小鼠的抑郁和焦虑样行为

Liu和他的同事们还通过一系列测试,在CCHmice中测量了抑郁和焦虑样的行为,这是认知缺陷的表现。研究人员使用了一个野外测试,老鼠可以蜷缩在角落里,或者跑向一个方形围栏的中心,表明它们具有探索性的、非抑郁的行为。他们还使用了一种蔗糖偏好试验,在饮用注入蔗糖的水或常规水之间提供一种选择,在常规水中,寻求快乐的非抑郁小鼠更喜欢蔗糖。第三个抑郁和焦虑测试是强迫游泳测试,把老鼠放在一个池水里;在这种情况下,沮丧和焦虑的老鼠不会游泳,导致它们不能移动。在所有三个例子中,CCH小鼠都表现出明显的抑郁和焦虑样行为,但NAM治疗使这些行为特征恢复到正常水平。(Liuetal.,FrontiersinNeurology)NAM治疗降低了CCH小鼠的抑郁和焦虑样行为。开放场地测试测量探索行为,较低的旅行距离和较少的时间在中心区指示抑郁行为。顶部的轨迹显示,与CCH小鼠相比,非CCH羞耻小鼠跑了更长的距离,在中心区域花费了更多的时间。NAM治疗在CCH小鼠(A)中部分恢复了这些措施。空场测试图显示NAM部分恢复了CCH鼠标运行距离(B)和在中心区域花费的时间(C)。蔗糖偏好试验表明NAM处理部分恢复了CCH小鼠对快乐的偏好(D)。强迫游泳试验表明,与未处理的CCH小鼠相比,NAM处理的CCH小鼠在水池中停留在不动状态的时间更短,这表明其行为不那么压抑(E)。

烟酰胺减少脑白质损伤

大脑的结构异常往往先于功能问题,导致异常或功能失调的认知和行为。由于给予NAM可以改善CCH小鼠的认知和行为,Liu和同事们想弄清楚NAM是否也可以减轻CCH小鼠大脑结构的异常,特别是与白质完整性有关的异常。他们发现NAM治疗减少了CCH小鼠白质中被称为空泡的有害的小白质空腔的存在,这导致在NAM治疗CCH小鼠后总体白质损伤较小。这些发现表明,在NAM治疗的CCH小鼠中,认知功能和行为的改善来自于脑白质损伤的减少。(Liu等,神经学前沿)NAM治疗减轻CCH小鼠白质脑损伤。顶部图像显示脑白质苏木精和伊红染色。苏木精使细胞核染成蓝色,伊红使其它细胞物质染成粉红色。图像显示,与CCH小鼠相比,非CCH假小鼠在粉红色细胞材料中具有更多的结构完整性和更少的空泡间隙。与非CCH假小鼠相比,NAM治疗CCH小鼠可减少空泡和白质的损伤。右边的图表说明了这些发现(A)。底部图像显示白质的Klüver-Barrera染色,用于检测髓鞘的丢失,髓鞘是包围神经并构成白质的脂肪鞘。髓鞘纤维呈蓝色,神经细胞呈紫色。图像显示CCH小鼠有白质损伤,但NAM治疗部分恢复了白质髓鞘形成。本研究表明NAM治疗减轻了CCH小鼠的白质损伤,改善了认知。但不结盟运动如何提供这些好处仍不得而知。“NAM的作用机制没有被调查,”刘和他的同事在该出版物中说。他们提出NAM可能通过促进DNA稳定性来保护神经元和防止炎症。

烟酰胺治疗的长期效应及人体可译性

Liu和他的同事们说,还需要进一步研究NAM治疗认知障碍的方法。他们建议延长服用NAM的时间以测试其潜在的毒性作用,因为他们在研究中使用了较短的治疗时间。研究人员最终发现,在像CCH这样的长期脑血流量减少的情况下,NAM是否减少了人类白质损伤,以防止认知能力下降。如果是这样的话,用NAM前体提高NAD+水平可能会提供一种方法来防止由这种情况引起的认知功能下降。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇


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