Published: 6:15 am PST Jan 16, 2020 | Updated: 12:12 p.m. PST Sep 22, 2020
根據美國食品藥物管理局 (FDA) 的規定，從2022年11月起，NMN 已經被視為一種研發中的藥物而非膳食補充劑，因此不能作為膳食補充劑在美國合法銷售。 換言之，NMN在美國已經是非法的保健產品。根據研究結果顯示，NADH為極佳的NAD+促進劑，因此與NMN有關之研究結果亦可期待以NADH達到相同之效果。
密蘇里大學的科學家報告說，小鼠體內 NAD+ 生物合成途徑的破壞促進了肌肉中畸形的粒線體和細胞結構。 此外，煙酰胺單核苷酸 (NMN) 的介入至少部分恢復了這些細胞缺陷。
Image from Lundt et al. (2020)
肌萎縮側索硬化症 (ALS) 是一種致命的運動神經元疾病，是運動神經元發生退行性變化3,5 。該疾病的發作通常發生在中年後期。 ALS 的症狀包括嚴重的進行性肌肉萎縮和虛弱，呼吸肌併發症所導致的疾病發作後通常可以存活 2 到 4 年1,3。 ALS 的治療包括症狀管理、呼吸支持和藥物治療，這些藥物可以給予適度的治療但僅對某些患者有益3,4,6 。先前的研究表明，ALS 發病在很大程度上來自遺傳； 然而，識別基因標記以產生治療方案仍然難以捉摸3。 此外，具有不同症狀和疾病表型的 ALS 的複雜性使得使用 ALS 的動物模型的研究難以轉化為人類臨床試驗3。
科學家們提出了 ALS 中的許多疾病機制，包括代謝紊亂、蛋白質功能障礙、粒線體功能障礙和神經元功能障礙。 研究需要闡明這些機制中的每一種促成疾病進展的時間和程度3。 在繼續研究這些機制的過程中； 一些科學家認為，由於煙酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+) 參與粒線體、神經元和蛋白質功能障礙，因此會在 ALS 中起到關鍵作用。
Lundt和他的同事在2020 年進行了一項研究，研究 NAD+ 生物合成途徑的中斷如何影響神經與肌肉相遇的微觀區域以及小鼠模型中的肌肉功能和肌肉的微觀結構。 科學家小組研究了細胞水平的肌肉健康，即 NAD+ 生物合成途徑的破壞以及 NMN 恢復 NAD+ 水平的情況。 從本質上講，這項研究的科學家想要找出 NAD+ 生物合成途徑的中斷如何影響肌肉健康以及神經肌肉接頭，以及 NMN 的介入是否可以改善這些缺陷。
研究結果表明，小鼠模型中的細胞損傷與神經肌肉接頭處的 NAD+ 生物合成具有損傷。為了測試涉及 NAD+ 生物合成途徑的細胞損傷的影響，這個科學家團隊刪除了編碼酶 Nampt 的基因。 Nampt 在將煙酰胺(NAM)轉化為 NMN 以促進哺乳動物 NAD+ 生物合成的補救途徑中充當限速酶。因此，如果沒有編碼 Nampt 蛋白的基因，會導致 NAD+ 生物合成受到一些破壞。科學家們測量了神經肌肉接頭處含有稱為“囊泡”的信號分子（神經遞質）的微小液泡的細胞運輸。該團隊測量了神經肌肉接頭處囊泡的釋放（胞吐作用）以及神經肌肉接頭處囊泡的形成和內化（內吞作用）。該小組發現，與具有功能性 Nampt 酶的小鼠相比，在沒有 Nampt 酶的小鼠中，神經肌肉接頭處的囊泡的胞吐作用和內吞作用受損。用 NMN 介入沒有 Nampt 酶的小鼠可以恢復用熒光顯微鏡測量的胞吐作用和內吞作用。
Lundt和他的同事使用熒光顯微鏡研究了缺少 Nampt酶的神經肌肉接頭的結構。 與具有完整 Nampt 酶的小鼠相比，具有 Nampt 酶缺失的小鼠顯示出明顯更短的神經肌肉接頭和更小的半徑。 當 Nampt 酶缺失小鼠接受 NMN的 介入時，科學家們觀察到神經肌肉接頭結構的恢復。
科學家們發現，在 Nampt 酶缺失後，低電量刺激後的骨骼肌的鬆弛期較短。 在 NMN 介入的具有 Nampt 酶缺失的小鼠中，產生了一種獨特的表型，其中肌肉的收縮力減弱並且失去力量的速度也更慢。 因此，科學家們觀察到 NMN 介入在 Nampt 酶缺失和功能性 Nampt 酶之間產生了一種中間狀態。 該團隊通過比較缺失 Nampt 酶的小鼠與具有功能性 Nampt 酶的小鼠的肌肉收縮情況來獲得這些結果。 為此，該團隊使用一種稱為膜片鉗分析的方法來分析肌肉收縮引起的電力。
Lundt和他的同事用電子顯微鏡測量，觀察到具有 Nampt 酶缺失的小鼠，其肌肉在顯微鏡下未對齊。 此外，用 NMN 介入具有 Nampt 酶缺失的小鼠可以恢復排列。 在使用電子顯微鏡進行的類似實驗中，該小組在骨骼肌中發現了畸形的粒線體，並伴有 Nampt 酶缺失。 科學家團隊觀察到 NMN 介入無法恢復骨骼肌中的線粒體形狀。
該研究的結果提供了有趣的信息，例如 Nampt 酶缺失會促進結構問題和減少神經肌肉接頭中的囊泡循環。同樣有趣的是，肌肉纖維結構和功能會因 Nampt 缺失而受損。科學家們觀察到用 NMN 介入可以改善神經肌肉接頭結構和神經肌肉接頭處的囊泡循環，同時去除 Nampt 酶。該團隊還觀察到 NMN 介入可以改善肌肉錯位，但不能改善肌肉粒線體畸形。
研究團隊發現，NMN 介入可以部分恢復肌肉功能。正如作者所指出的，有Nampt酶缺失的小鼠的症狀類似於 ALS 模型。此外，人類 ALS 大腦中的 NAMPT 水平降低。2 因此，本研究對 NAMPT 介導的 NAD+ 補救途徑在可能的 ALS 病理中提供了新的見解。研究表明 NMN 具有恢復特性，因此NMN 也可以為 ALS 等骨骼肌疾病提供有用的治療劑。
參考文獻
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文章來源
https://www.nmn.com/news/nmn-as-potential-therapeutic-agent-for-muscle-disease
