1.NMN处理可保护干眼病水分流失条件下的眼细胞生存能力。

2.NMN通过激活DNA维持和代谢健康蛋白Sirtuin1(SIRT1)来保护眼细胞。

3.NMN触发称为巨噬细胞的免疫细胞从细胞杀伤状态过渡到治愈状态。

干眼病是最普遍的眼部疾病之一,对患有这种疾病的人造成极大的不适。眼泪中的炎症和盐分过高(一种称为高渗的破坏性条件,会导致细胞失去水分)会导致眼睛表面受伤和可能的视力障碍。干眼症的治疗策略包括滴眼液和针对不适的人造眼泪,但研究人员仍需要找到在高渗性损伤后保持眼细胞功能的方法。研究表明,烟酰胺单核苷酸(NMN)分子可在眼部疾病(如视网膜脱离)中提供细胞保护,因此,找出这种方法是否适用于干眼症至关重要。

中国常熟市第二人民医院的Zhu及其同事在《炎症研究》杂志上发表了一项研究,描述了如何用NMN处理暴露于盐诱导的高渗性小鼠的眼细胞如何保持其生存能力。NMN通过激活一种对代谢和DNA完整性保护至关重要的蛋白质Sirtuin1(SIRT1),降低了高渗暴露后眼细胞炎症的程度。根据他们的研究,NMN还可以协调眼部免疫细胞,使其从杀伤和消灭状态过渡到治愈状态。如果这些发现可转化为人类,则NMN可以提供一种预防干眼病引起的眼损伤的方法。

NMN如何预防干眼症?

NMN会增加生命分子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)的水平,该分子参与细胞能量生成反应,SIRT1使用它来促进健康的新陈代谢和维持DNA完整性。研究人员认为,通过增加NAD +,NMN在视网膜脱离等情况下可保护眼细胞免受损伤。由于这些原因,找出NMN在干眼病中的作用及其影响的途径仍然至关重要。

NMN增强了干眼条件下的眼细胞存活率

为了了解NMN是否能在盐诱导的高渗实验室培养皿环境中保护鼠眼细胞,Zhu及其同事用500 µM NMN处理了它们,并测量了它们的存活率。研究小组发现NMN治疗可防止因高渗应激导致的细胞死亡。这些发现表明,在与干眼病相似的情况下,高渗胁迫下NMN对眼细胞具有显着的保护作用。

(Meng等人,2021 |炎症研究杂志) NMN治疗可保护小鼠眼细胞免受高渗性细胞死亡的影响。用咸溶液处理眼细胞,以在类似于干眼病的实验室培养皿中诱导高渗性病症。暴露于盐溶液24小时后,约有20%的细胞死亡,但NMN处理可逆转此效应(左图)。在没有高渗性条件的实验室培养皿中,健康的眼细胞(对照,右图)显示约5%的细胞死亡(细胞凋亡)率,而在高渗胁迫下的健康眼细胞(HS,右图)显示约20%的细胞死亡率。用NMN处理高渗胁迫下的细胞可使细胞死亡率正常化至大约5%,与健康细胞大致相同(HS + NMN,右图)。

NMN激活SIRT1保护眼细胞

然后,Zhu和同事试图了解NMN如何减轻炎症。他们发现,在高渗应激条件下,NMN降低了炎症相关物质IL-17a的水平。该研究小组还发现,在高渗条件下,随着NMN治疗,SIRT1的水平会增加,而使用SIRT1抑制剂会进一步加剧炎症标志物的水平。这些发现表明,NMN通过增加和激活SIRT1减轻高渗条件下的炎症。


(Meng等人,2021 |炎症研究杂志) 在高渗性条件下,NMN增加了眼细胞中SIRT1蛋白的含量,并降低了炎症标志物IL-17a的含量。高渗压引起的细胞显示SIRT1蛋白降低,炎症标志物IL-17a水平升高。NMN抑制了这些作用,表明NMN在这些条件下可减轻眼细胞的炎症。使用SIRT1抑制剂EX 527带回了最初的高渗应激效应,表明NMN通过激活SIRT1减轻了炎症。

NMN促进免疫细胞愈合反应

为了进一步探索NMN如何保护眼细胞,Zhu及其同事研究了NMN和炎性标志物IL-17a抑制剂对称为巨噬细胞的免疫细胞状态的影响。这些免疫细胞可以两种状态存在。当巨噬细胞处于M1状态时,它们倾向于杀死附近的细胞,而当处于M2状态时,它们可以治愈靠近它们的细胞。研究人员发现,在相同条件下,高渗环境增加了破坏性的M1巨噬细胞,而NMN和IL-17a抑制剂促进了愈合的M2巨噬细胞。这些实验表明,NMN通过抑制炎症反应的重要标志物IL-17a抑制巨噬细胞杀伤并促进愈合。


(Meng等人,2021 |炎症研究杂志) NMN和IL-17抑制巨噬细胞从清除细胞过渡到愈合。为了研究NMN对暴露于高渗应激的眼细胞中巨噬细胞免疫细胞反应的影响,Zhu及其同事测量了与M1和M2巨噬细胞相关的基因的活性,分别涉及杀死细胞和治愈过程的基因。他们发现NMN降低了M1巨噬细胞的基因活性,并通常提高了M2巨噬细胞的基因活性。IL-17a炎症标志物抑制剂可引起相同的作用,表明NMN通过抑制IL-17a炎症功能而促进了从细胞杀伤到愈合的过渡。

“这些发现为我们提供了关于了解NMN对[干眼病]发展的影响的重要线索,” Zhu及其同事在其出版物中表示。“我们提供了NMN在SIRT1和Il-17a表达上的应用知识,然后描述了潜在的分子机制。”

NMN可以帮助人类干眼症吗?

未来检查人体细胞中NMN的研究将表明人们是否可以使用这种治疗剂来保护自己免受干眼症的高渗血症的侵害。如果是这样,NMN治疗结合人工泪液眼药水可能会减缓这种常见眼疾造成的伤害。