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清华大学研究发现NMN具有使肾脏年轻化的潜在作用

来源: 本站 作者: admin 发布时间: 2022-03-29 15:18:20 浏览次数: 182

清华大学在期刊《老龄化》上发布的文章显示,NMN 可使老年小鼠肾脏蛋白水平恢复年轻。

期刊《老龄化》上发布的文章显示,NMN 可使老年小鼠肾脏蛋白水平恢复年轻。

 

世界人口老龄化已成为不可逆转的趋势。据估计,到2030年,男性和女性的预期寿命最高可分别达到88岁、91岁[1]。但寿命的延长不代表生命质量的提升,随着年龄的增加,人体的各个器官以不同的速度逐渐老化,各种疾病的发生率增加,导致老年人医疗支出显著增加,并严重影响生活质量。

正常成年人的肾脏每天可将全身血液过滤60次左右,快速移除大量代谢废物。而30岁之后,肾小球过滤率会以每年1%的速率下降。

近期,通过分析补充NMN(β-烟酰胺单核苷酸)的老年小鼠肾脏内衰老生物标志物的变化,清华大学学者邓海腾及其团队发现NMN具有抗肾脏衰老的潜力,研究结果发表在《老龄化》杂志[2],为人类抗肾脏衰老提供了新思路。

 

 

蛋白组学分析肾脏的衰老程度

极少量的蛋白质可以十分精确地调节和控制生命的各项活动。作为近年来最具突破性的检测技术之一,蛋白质组学方法可以同时检测出近万种蛋白质的浓度,对科学家研究各种疾病的发生、疾病的早期诊断等提供了帮助。

研究人员应用这一方法分析鉴定出幼年(8周)和老年小鼠(96周)肾脏内的7208种蛋白质,标记为数据集Y,并与另一批科学家的研究数据(标记为数据集G和K)进行对比,识别出三个数据集中共存的108种差异蛋白(即在幼年和老年小鼠肾脏中浓度具有明显差异的蛋白质)。

在排除了一些不相关的蛋白质(与亚细胞器相关的蛋白质和血浆蛋白质)后,初步确认出27种蛋白质,作为肾脏衰老的标记(又称生物标志物)。通过追踪这27种蛋白质的变化,可以得知肾脏的衰老程度。

图1小鼠肾脏中27种蛋白质(肾脏衰老生物标志物)随年龄变化情况
注:左边的三列显示了该研究中使用的Y、G、K三个数据集中老年小鼠肾脏蛋白质表达水平,右边三列显示了幼年组小鼠肾脏蛋白质表达水平。图片右侧列出27种蛋白质(肾脏衰老生物标记物)的名称。红色横条表示蛋白质水平升高,蓝色横条表示蛋白质水平降低。黑线表示相应的蛋白质不存在于K数据集中。

 

NMN使老年小鼠中22种肾脏蛋白趋向年轻化

研究人员连续四个星期向老年小鼠注射NMN(500 mg/kg,1次/2天),并检测小鼠肾脏内27种蛋白质(肾脏衰老生物标志物)的表达水平。结果显示:19种随衰老而增加的蛋白质中,16种表达减少;8种随着衰老而降低的蛋白质中,6种表达增加。也就是说,注射NMN可以调节老年小鼠肾脏内的蛋白表达,使其恢复年轻水平,维持肾脏蛋白稳态。

NMN增加老年小鼠肾脏的解毒能力

研究还发现小鼠肾脏内过氧化物酶体(一种使毒性物质失活的蛋白质)的数量随着衰老而减少,差异有统计学意义。过氧化物酶体通常具有以下功能:使酚、甲酸、甲醛等毒性物质失活;调节氧浓度;氧化脂肪酸等代谢废物;促进含氮物质(尿酸等)的代谢等。注射NMN可以显著增加老年小鼠肾脏组织细胞中的过氧化物酶体的数量,增强肾脏的代谢水平,改善肾脏对损伤和疾病的反应,有益于肾脏健康。

图2 幼年、老年和注射NMN的老年小鼠肾脏中过氧化物酶体的数量
注:通过电子显微镜对小鼠肾脏内过氧化物酶体进行计数。用T检验进行假设检验,* p <0.05,** p <0.01和*** p <0.001。p <0.05被认为具有统计学意义。

 

这项研究从两个方面展示了注射NMN抗肾脏衰老的可能性,一是调节蛋白稳态,使肾脏蛋白趋向年轻化,二是增加过氧化物酶体的数量,增强肾脏的解毒能力。研究也为进一步了解肾脏内与年龄相关的蛋白变化提供了思路。虽然研究成果来源于动物模型,但鉴定出的27种潜在的肾脏衰老生物标志物也存在于人类血浆库中,在未来的研究中,需要继续分析确认这些标记的准确性以及应用于抗人类肾脏衰老的可能性。

参考文献

  1. Wighton K. Average life expectancy set to increase by 2030. Imperial College London. 2017. https://www.imperial.ac.uk/news/177745/average-life-expectancy-increase-2030/

  2. Yi M, Ma Y, Zhu S, et al. Comparative proteomic analysis identifies biomarkers for renal aging. Aging (Albany NY). 2020 Nov 6;12(21):21890-21903.

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