Az NMNH erősen növeli a NAD+ szintet, és elnyomja a glikolízist, a TCA ciklust és a sejtnövekedést

A NAD+ elengedhetetlen a biológiai folyamatokhoz, mint az anyagcsere és a DNS-javítás, és csökkenése az életkorral összefüggő betegségekkel. Bizonyítottan a NAD+ előző, például nikotinamid ribozid (NR) és nikotinamid mononukleotid (NMN) kiegészítése növeli a sejtes NAD+ szintet és egészségügyi előnyöket biztosít. A legújabb tanulmányok szerint az NR-nek csökkentett formája, az NRH jobb NAD+ erősítő, mint az NR vagy az NMN, és növelheti a genotoxinok által okozott sejthalál elleni ellenállást. Ezenkívül az NRH szájon át is elérhető, és bizonyítottan megelőzik az akut vesekárosodást egerekben. Ezért a kutatók azt vizsgálták, hogy az NMN (NMNH) csökkentett formája növelheti-e a sejtes NAD+ szintet és szabályozhatja-e a biológiai folyamatokat.

NMNH megnövelte a sejtes NAD+ szintet mind in vitros, mind in vivo

A kutatók NMNH (100 μM) kezelést végeztek, és azt találták, hogy a sejtes NAD+ szintje 5-szeresére növelte a HepG2 sejtekben, míg a 100 μM NMN csak enyhén növelte a NAD+ szintjét, ahogy azt tömegspektrometria állapította meg. (Ahogy az 1-A ábrán látható)
A szerző C57BL/6J hím egereket intraperitoneális injekcióval kezelt 340 mg/kg NMN vagy NMNH injekcióval, és tömegspektrometriával mérte a máj NAD+ koncentrációit. A cikk azt mutatta, hogy a máj NAD+ szintje 4-szer magasabb volt NMNH-val kezelt egerekben, mint PBS-vel kezelt egereknél (ahogy az 1-C ábrán látható). Ezenkívül az NMNH-val kezelt egereknél a máj NAD+ szintje 1,5-szer magasabb volt, mint NMN-vel kezelt egerekben.

1. ábra

A kísérlet eredményei azt mutatták, hogy az NMNH hatékony NAD+ erősítő, és in vivo NAD+ erősítő, mint az NMN.
Azonban miközben C57BL/6J hím egereket 50, 100, 500 vagy 1000 mg/kg NMNH-val kezeltünk intraperitoneális injekcióval egy héten át, és megállapították, hogy az alanin aminotransztransferáz (ALT) és az aspartát aminotransztransferáz (AST) szérumi szintje nem emelkedett (ahogy a 2. ábrán látható), ami arra utalt, hogy az NMNH magas dózisban nem volt májmérgező.
Kimutatta, hogy az NMNH kezelés dózisfüggő módon növeli az egérmáj NAD+ tartalmát, míg a 1000 mg/kg NMNH kezelés növelte az egér máj NAD+ szintjét.

2. ábra

NMNH gátolta glikolízist és a TCA ciklust

A szerző az NMNH transzformációs rutint NAD+ szintre vizsgálja, ahogy azt a 3. ábrán látható.

3. ábra

A kísérlet eredménye szerint a NADH-szint 2,5-szer magasabb volt NMNH-vel kezelt HepG2 sejtekben, mint kezeletlen és NMN-rel kezelt sejtekben. A 4. ábra azt is feltárta, hogy a 340 mg/kg NMNH kezelés háromszorosára növelte a NADH szintet az egér májában, míg a 340 mg/kg NMN kezelés 1,7-szeresére növelte a NADH szintet.

4. ábra

Az NMN-kezelés azonban egyértelmű szabályozást mutatott a glikolízis és a TCA ciklus között. Az NMN csak enyhe 2PG/3PG és PEP csökkenést indukált glikolízisben (3E. ábra), és szinte semmilyen megfigyelhető csökkenést nem mutatott a TCA ciklusban sejtekben (3F. ábra). Ezek az eredmények arra utaltak, hogy az NMNH nagyon jelentős glikolízis és a TCA ciklus elnyomását okozza, míg az NMN szintén akadályozza a glikolízist, de sokkal enyhébb mértékben.

5. ábra

NMNH elnyomott sejtnövekedés

Adatfüggő kvantitatív proteomikai elemzést végeztek, hogy azonosítsák a HepG2 differenciáálisan kifejezett fehérjéit (DEP-eket) 1 mM NMNH kezelés alatt 12 órán keresztül.  Az NMNH sejtnövekedésre gyakorolt hatásainak további vizsgálata érdekében a kutatók különböző koncentrációjú 786-O sejteket kezeltek. A 786-O sejtek, amelyek tiszta sejtes vesekarcinómás betegből származnak, tipikus Warburg-fenotípust mutatnak, és növekedésük a glikolízistől függ.

6. ábráz

Kimutatták, hogy az NMNH gátolja a sejtnövekedést a 786-O sejtekben 50μM, míg 250 μM NMNH szükséges volt a sejtnövekedés hatékony gátlásához a HK-2 sejtekben (ahogy a 6. ábrán látható), ami egy örökkéső proximalis tubuli hámsejtvonal volt egy normál felnőtt emberi veséből.

Összegzés

A NAD+ előanyagok redukált formában (NMNH és NRH) jobb NAD+ erősítők, mint az oxidált formában, mind in vitro és in vivo formában. Eközben megerősítettük, hogy az NMNH hosszú távú beadása biztonságos az egereknek.Az NMNH hatékonyan növelte a sejtes NAD+ tartalmat, és ez a folyamat főként az NMNAT-tól függött. Az NMNH erős NAD+ fokozó in vitro és in vivo egyaránt. Az NMNH jelentősen növelte a sejtes NADH szinteket, elnyomta a glikometabolizmát, és gátolta a sejtnövekedést.

Hivatkozás: Liu, Y., Luo C., etal, Csökkentett nikotinamid mononukleotid (NMNH) erősen fokozza a NAD+ szintet és elnyomja a glikolízist, a TCA ciklust és a sejtnövekedést, Promote research, 2021