【概要描述】人体血管的老化是否是衰老所导致的?如果是,那么预防血管老化是有助于延缓衰老的。近期,Kiesworo及来自瑞士、哈佛医学院和普林斯顿大学的研究者们通过实验研究结果证明,补充NMN可以加强新血管的形成来预防血管老化。
衰老会损害血管的形成
血管。动脉将含氧血液(红色)从心脏输送到毛细血管,静脉将脱氧血液(蓝色)输送到心脏。
为了证实血管会随着年龄增长而老化,Kiesworo及其同事发现,与幼鼠相比,老年小鼠腿部肌肉中的毛细血管更少。此外,老年小鼠的新血管形成量比幼鼠减少了2倍。通过观察切除的主动脉切片来评估新血管的形成情况,将主动脉切片放入营养丰富的培养皿中,它们会长出新血管。
血管生成会随着衰老而受损。图片描绘了从主动脉环中萌发的血管(白色)。图表显示,10 天后,老年小鼠的血管生成(萌发区域)与年轻小鼠相比减少了 2 倍。
新血管的形成高度依赖于血管和其他组织内壁的内皮细胞。为此,研究人员研究了老化内皮细胞的性质。为了模拟衰老,研究人员在培养皿中将内皮细胞复制至少15次。然后,将这些“老化”内皮细胞与复制次数少于10次的“年轻”内皮细胞进行比较。
为了深入了解内皮细胞如何随着年龄增长而受到干扰,研究人员测量了衰老和年轻内皮细胞之间基因激活的差异。结果显示,衰老内皮细胞将葡萄糖转化为细胞能量——ATP(三磷酸腺苷)的过程存在干扰。如果ATP水平不足,任何细胞都无法正常运作。因此,衰老内皮细胞将葡萄糖转化为ATP的过程发生干扰,或许可以解释是新血管形成受损的原因。
补充NMN可增强血管的形成
经过进一步研究,Kiesworo及其同事进一步探究了衰老内皮细胞中哪些将葡萄糖转化为ATP的酶促反应被破坏。他们发现,许多被破坏的反应依赖于NAD+。事实上,在将葡萄糖代谢为ATP所需的六个酶促反应中,NAD+是必需的。
由于NMN是NAD+的前体,能够提高NAD+水平,研究人员测试了NMN能否恢复老化内皮细胞将葡萄糖转化为ATP的能力。结果表明,NMN增强了细胞呼吸作用,即线粒体用来产生ATP的过程。此外,NMN还改善了糖酵解作用,即细胞将葡萄糖转化为丙酮酸的过程,丙酮酸是线粒体中用于制造ATP的化合物。
重要的是,用NMN治疗老化内皮细胞可增加ATP的产生。在ATP水平充足的情况下,内皮细胞可以正常运作并增殖。事实上,NMN已被证明可以促进老化内皮细胞的增殖。此外,为了测试NMN是否能够恢复新血管的形成,研究人员用NMN治疗了老年小鼠的主动脉切片。结果表明,NMN能够恢复新血管的形成,这表明它可以消除与年龄相关的血管形成障碍。
NMN恢复血管形成。图像描绘了从主动脉环中萌发的血管(白色)。图表显示,12 天后,与未处理的主动脉(红色)相比,经 NMN 处理的主动脉(2mM NMN,绿色)的血管形成有所增加。
文献来源:Nicotinamide mononucleotide restores impaired metabolism, endothelial cell proliferation and angiogenesis in old sedentary male mice.