NMN 給藥改善因粒線體功能障礙而導致的心臟衰竭

心肌粒線體是心肌能量代謝的主要部位。粒線體疾病與多種心臟疾病有關。粒線體翻譯缺陷不僅會導致粒線體功能障礙，還導致煙醯胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）水平下降，導致溶酶體酸化和自噬受損。本研究中，研究人員調查了尼古丁醯胺單核苷酸（NMN）給藥（補償 NAD+ 水平下降）是否能改善因粒線體功能障礙而導致的心臟衰竭。NMN給藥減少受損的溶酶體並改善自噬，從而減少心衰竭並延長p32cKO小鼠的壽命。研究發現，線粒體功能障礙導致的溶酶體損傷誘發鐵質剝落症，涉及溶酶體及過氧化脂中鐵的累積。

1. NMN給藥能改善粒線體功能並減少粒線體功能障礙小鼠的心衰竭

研究發現，NMN給藥能改善粒線體功能障礙小鼠的溶酶體功能並減少心衰竭。具體來說，NMN補充能減少受損的溶酶體並改善自噬，從而降低心衰竭並延長這些小鼠的壽命。這些發現顯示NMN補充對溶酶體功能有強烈影響，為心臟衰竭提供潛在的治療途徑。（如圖1所示）

圖1

2. NMN給藥可減少心臟鐵剝落症

NMN給藥可減少心臟鐵剝落症，這是一種由鐵與脂質過氧化累積引起的細胞死亡。鐵剝落的減少與穀胱甘肽過氧化物酶4（GPX4）表現的增加有關，而GPX4是防止脂質過氧化的關鍵酶。這些發現顯示，NMN施用可能透過減少心臟鐵剝落症來預防心臟衰竭。

圖2

3. NMN給藥恢復心臟基因表現

研究發現，NMN施用能恢復心臟中多個在粒線體功能障礙小鼠中下調的基因表現。這些基因參與多種細胞過程，包括粒線體功能、氧化壓力及發炎反應。這些發現顯示，NMN施用可能透過恢復心臟基因表現來改善心臟功能。

圖 3

4. NMN給藥能改善心臟中的粒線體功能

研究發現，NMN施用能改善心臟中的粒線體功能，這可從粒線體DNA拷貝數量增加及參與粒線體生物合成的基因表達中看出。這些發現顯示，NMN施用可能透過改善心臟中的粒線體功能來預防心臟衰竭。

圖4

線粒體是主要的能量產生器官，而粒線體功能障礙會導致與老化相關的嚴重疾病。我們先前發現：（1） NAD+ 合成酶表達因粒線體功能障礙而降低，溶酶體及自噬功能因 NAD+ 生物合成降低而受損（Yagi 等，2021），這是與老化相關慢性心臟衰竭惡化的額外原因。本研究顯示，當NAD+水平改善時，NMN給藥能改善溶酶體功能及鐵剝落症導致的細胞死亡。在不久的將來，我們希望將NMN應用於老化及溶酶體相關疾病的臨床應用。

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