通过通过NAMPT改善SIRT1-介导的线粒体功能,对肌肉缩增强了NAD⁺ 介质细胞对肌肉缩的影响

科学领域:

• 老年学和再生医学的研究.
• 细胞和分子生物学 细胞和分子生物学
• 肌肉生理学 肌肉生理学

背景情况:

• 萨科佩尼亚是一种与年龄相关的肌肉损失状况,对老年人死亡率有显著的贡献,但缺乏具体的治疗方法.
• 介酶体 stromal 细胞 (MSCs) 通过改善与年龄相关的肌肉功能障碍,显示出治疗肉症的潜力.
• 由于环境因素和体外培养诱导的衰老,MSC的治疗疗效受到限制,因此需要制定提高其功能和寿命的策略.

研究的目的:

• 调查尼古丁胺氨酸二核酸 (NAD+) 预处理是否可以增强MSCs对骨肌肉缩的治疗作用.
• 阐明 NAD+ 预处理在与年龄相关的肌肉缩的小鼠模型中改善MSC功能的潜在机制.

主要方法:

• 给C57BL/6J小鼠和C2C12神经管注射D-银糖 (D-gal),以诱导与年龄相关的肌肉缩.
• 在6个循环中,中细胞 (MSC) 和NAD+预处理的MSC (NAD+-MSC) 被注射到小鼠的后肢中.
• 分析了肌肉强度 (握力,跑步机跑步),肌肉质量 (体重,纤维横截面积) 和分子信号通路 (Atrogin 1,MuRF1,SIRT1/PGC-1α,线粒体功能,脂肪酸氧化).

主要成果:

• 无论是MSCs还是NAD+-MSCs都显著改善了D-gal治疗小鼠的肌肉力量,耐力,质量和纤维大小.
• NAD+预处理进一步增强了MSCs的有益作用,导致肌肉功能得到更大改善,肌肉缩标志物的表达减少 (Atrogin 1, MuRF1).
• NAD+-MSCs激活了SIRT1/PGC-1α通路,增强了线粒体功能和脂肪酸氧化,并增加了NAMPT分泌,这对增强治疗效果至关重要.

结论:

• NAD+预处理显著提高了MSCs在对抗D-银糖诱导的肌肉缩方面的治疗效果.
• 该机制涉及MSCs的NAD+诱导的NAMPT分泌,激活SIRT1信号通路,从而改善线粒体功能和骨肌肉中的脂肪酸氧化.
• 这项研究提供了一种新的治疗策略和萨尔科佩尼亚临床管理的理论基础.