AbMole科研-烟酰胺单核苷酸可改善碘酸钠在RPE中引起的细胞衰老和炎症反应

AbMole精研抑制剂十年，最新的科研动态不断与您分享。本期与您分享的是: 烟酰胺单核苷酸可改善碘酸钠在RPE中引起的细胞衰老和炎症反应。

衰老细胞已被证明具有较低的细胞NAD+水平，并参与了各种老年性疾病的发展，包括与年龄有关的黄斑变性（AMD）。碘酸钠（NaIO3）主要被用作氧化剂来建立干性AMD的模型。以前的研究结果表明，NaIO3在体内诱导视网膜组织衰老。然而，NaIO3的作用及其诱导视网膜色素上皮细胞（RPE）衰老的机制仍然未知。在这项研究中，RPE细胞的衰老被证实可能是由NaIO3诱导的。结果显示，NaIO3处理后，衰老相关-β-半乳糖苷酶（SA-β-gal-）阳性细胞的数量以及p16和p21的蛋白水平增加。此外，衰老的RPE细胞经历了氧化应激和NAD+耗竭。此外，在衰老的RPE细胞中也检测到明显的DNA损伤和线粒体功能障碍。抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）只能在很小的程度上缓解细胞的衰老，而补充烟酰胺单核苷酸（NMN）则通过减轻DNA损伤和维持线粒体功能来强烈改善RPE的衰老。NMN的保护作用被证明是依赖于未受干扰的Sirt1信号传导。此外，体内NMN处理后，RPE的衰老标志物的表达和视网膜下的炎症细胞浸润都减少了。结果表明，由NaIO3诱导的RPE衰老获得了AMD的几个关键特征。更重要的是，NMN有可能通过恢复细胞和组织中的NAD+水平来治疗RPE衰老和与衰老相关的AMD前期变化。

SRT1720（Abmole，M1824，纯度为100%）是一种选择性的SIRT1激活剂，EC50为0.16 μM，比作用于SIRT2和SIRT3效果弱230倍以上。

Figure 6.The levels of Sirt1 and Acetyl-p65 proteins and the statistical results in senescent ARPE-19 cells.

Sirt1是sirtuins的一个重要酶，通过消耗细胞NAD+而发挥作用。以前的研究表明，NMN部分通过Sirt1的激活来增强肝脏的胰岛素敏感性。因此，我们决定探讨Sirt1是否是NMN抗衰老作用的一个重要因素。首先，我们测定了Sirt1和acetyl-p65的表达，发现Sirt1的蛋白水平上调，而Sirt1的活性在衰老细胞中仍然受到抑制（图6a）。我们随后推测，这一现象可能是由于这些细胞中NAD+水平的降低。接下来，我们通过使用其激动剂（SRT1720）和抑制剂（Ex527）来调节Sirt1的活性。为了确定细胞保持活力的最佳浓度，我们评估了用SRT1720处理ARPE-19细胞后的细胞活力，当SRT1720的浓度达到10μM时，我们观察到了意想不到的大量细胞死亡（图6b和6c）。此外，这种影响并不是由于NAD+耗竭造成的（图6d）。因此，我们选择了一个相对较小剂量的SRT1720来减少之前观察到的副作用（图6e）。Sirt1和acetyl-p65的蛋白水平证实了SRT1720和Ex527的作用，表明NMN处理可以明显激活Sirt1（图6f）。因此，我们随后进行了SA-β-gal分析，以验证Sirt1是否是介导NMN效应的一个关键因素。结果发现，Sirt1的抑制和激活都削弱了NMN的抗衰老作用（图6g）。

Figure 7. The ARPE-19 cells were pretreated with NMN, NMN, and Ex527 or NMN and SRT1720 at the indicated concentrations for 24 h prior to treatment with 1 mM NaIO3 for 48 h.

为了确定SRT1720为什么能激活Sirt1，但未能再现NMN的抗衰老作用，我们研究了在衰老的RPE细胞中改变的关键途径（图7a和7b）。NMN处理组显示出较低的PGC-1α和p-AMPK激活水平，这可能是由于在该组观察到的线粒体损伤减少。然而，SRT1720+NMN组的PGC-1α（1.36倍）和p-AMPK（1.85倍）的蛋白水平比NMN组的高。NMN处理组中Akt/mTOR信号的下调被归因于观察到的λ-H2AX阳性率的降低。同时，Sirt1激活或抑制组未能缓解Akt的激活。此外，线粒体形态分析的结果和线粒体动态蛋白的表达水平表明，SRT1720处理引起OPA-1和MFN-1水平的明显上调和线粒体过度融合，这可能与Sirt1过度激活相关的衰老有关（图7c和7d）。总之，我们的结果表明，Sirt1的激活对NMN的抗衰老作用是必需的，但Sirt1的过度激活可能引起额外的细胞压力，并降低NMN处理的效果。

鸣谢：Chengda Ren, et al. Oxid Med Cell Longev. 2022 Jul 18;2022:5961123.