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NMN糖尿病腎臟病腎衰竭的預防及改善

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多達40%的糖尿病患者發展為腎功能惡化(稱為糖尿病腎病),這是腎衰竭的主要原因。糖尿病腎病的惡化已被證明與代謝異常和NAD+的腎功能失調密切相關——NAD+是參與多種關鍵細胞功能(包括健康壽命)的酶所依賴的一種輔助因子。煙酰胺單核苷酸(NMN)是NAD+的前體,在一些疾病模型中,研究人員已經獲得了良好的結果。

來自慶應義塾大學的安田在《美國腎髒病學會雜誌》上發表了一篇文章,他及其同事在小鼠體內通過短期補充 NMN,表現了NMN對早期糖尿病腎病的持久保護作用。具體來說,在為期兩週的 NMN注射治療(500毫克/公斤)的過程中減少了一種叫做蛋白尿的症狀——當腎臟損傷導致尿液中蛋白質過多堆積時,存活率顯著提高。與此同時,腎臟亞結構和對其過濾功能有著至關重要作用的特化細胞的健康狀況和形態也得到改善。

“在這項研究中,我們首次觀察到短期短暫的NMN治療對糖尿病腎病具有持久的腎保護作用,”作者總結道。“我們提供了一種概念證明,即短期內短暫使用NMN可以作為早期糖尿病腎病的有效治療方法

NMN治療可改善糖尿病小鼠的腎功能和存活率

安田及其同事做了一個測試,在蛋白尿出現之前,提前使用 NMN進行預先短期治療,並在停止治療的20週內評估其效果。在10和24週齡時,用NMN治療的糖尿病小鼠的蛋白尿水平低於未治療的糖尿病組,這表明NMN對蛋白尿有抑製作用。即使短期NMN干預終止後,這種效果仍然存在,甚至在 30週齡時仍能觀察到該效果。

慶應義塾大學的研究人員還評估了 NMN治療對腎臟正確過濾物質的能力的影響,這與腎臟疾病的早期階段有關。為此,他們測量了肌酸的濾過率,肌酸過多,稱為超濾,這是腎功能衰竭的標誌。雖然不顯著,但從用 NMN治療的小鼠中肌酸的保留率增加可以看出,超濾有所改善。


此外,使用NMN可提高存活率,迄今為止尚未有相關報導。使用NMN治療可使糖尿病小鼠的死亡率降低15%。同時胃腸道穿孔顯著減少——當一個洞貫穿胃、大腸或小腸時——安田及其同事認為這可以解釋部分存活結果。


短期NMN治療可改善腎功能和總體存活率。尿白蛋白-肌酐比值(ACR)表明白蛋白尿——一種由腎臟損傷導致的尿液中蛋白質過多的情況——在30週齡時測量了三組:對照(db/m)、糖尿病(db/db)和NMN治療的糖尿病(NMN500)小鼠。(G)三組10週齡時的肌酸清除率。(H)治療組中倖存者的生存圖。



為了了解這些腎臟保護作用,安田及其同事研究了這些用 NMN治療的小鼠的分子和結構組成。在發展為早期腎病之前,糖尿病腎病的特徵是稱為負責過濾血液的腎小球的腎臟亞結構增大,腎小球內稱為足細胞的特化細胞發生改變,在防止血漿蛋白進入尿液濾液中起著積極作用。

慶應義塾大學的研究人員發現,NMN治療可改善糖尿病小鼠腎小球的腫脹和增大。安田及其同事還觀察到足細胞足突的數量有所改善,足細胞足突是形成過濾屏障的基礎結構,有助於維持正常的腎功能。該區域的損傷與腎小球疾病有關。


短期NMN治療改善了糖尿病腎病的組織學變化。(C)腎臟中的糖原沉積物,通過腎小球中高碘酸-希夫(PAS)的陽性來量化。(G)腎臟中足細胞足突的密度,表明腎臟的完整性和功能。



這項研究提供了NMN治療遺留效應的證據,短期補充NMN可抑製糖尿病腎病的長期惡化,”安田表示。“這些發現表明NMN是一種糖尿病腎病的潛在預防性治療方法。”

參考文獻

Yasuda I, Hasegawa K, Sakamaki Y, Muraoka H, Kawaguchi T, Kusahana E, Ono T, Kanda T, Tokuyama H, Wakino S, Itoh H. Pre-emptive Short-term Nicotinamide Mononucleotide Treatment in a Mouse Model of Diabetic Nephropathy. J Am Soc Nephrol. 2021 Jun 1;32(6):1355-1370. doi: 10.1681/ASN.2020081188.


 


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