01 文章背景簡介

BACKGROUND INTRODUCTION

在多種細胞代謝反應中,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)分子都扮演著重要角色,是細胞保持活力的重要支撐。但隨著年齡增長,NAD+水平會不斷下降,細胞代謝能力也隨之受到影響。雖然科學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)細胞產(chǎn)生NAD+是始于一種稱為煙酰胺單核苷酸(NMN)的前體分子,但對于這種前體分子是如何進入細胞進而加工成NAD+的,卻一直不清楚。

華盛頓大學研究人員為這一謎題找到了答案。他們在細胞和小鼠中進行多次實驗,最終發(fā)現(xiàn)了NMN的輸送機制。研究顯示:Slc12a8蛋白會在鈉離子的幫助下,將NMN直接運輸?shù)郊毎��?并迅速發(fā)揮作用,用于NAD+的生產(chǎn)。而當NAD+水平下降時,細胞還會增強Slc12a8基因的表達,增加其運輸NMN的能力。研究人員指出,NMN輸送機制的發(fā)現(xiàn)具有重要意義,有助于科學家找到增加對衰老細胞供應能量的方法。過去研究表明,給老年小鼠服用NMN有益于其全身新陳代謝,對骨骼肌、肝功能、骨密度、眼功能、胰島素敏感性、免疫功能等都有積極影響。而此次新研究則表明,補充NMN和刺激MMN轉運蛋白相結合的策略,可能有助于老年人維持細胞能量,緩解與衰老有關的慢性病癥狀。目前,研究人員已經(jīng)確定能夠增強NMN轉運蛋白功能的小分子,并與制藥公司合作開發(fā)針對老年慢性病的新療法。該文章于2019年1月1日由美國華盛頓大學醫(yī)學院研究人員Alessia Grozio等人發(fā)表在了《Nature Metabolism》(IF=5.78,生物一區(qū))雜志上,題為“Slc12a8 is a nicotinamide mononucleotide transporter”。

2.所用到的主要方法

METHODS

(1)微陣列分析

(2)細胞培養(yǎng)和離體小腸外植體培養(yǎng)

(3)高效液相色譜法

(4)流式細胞術分析

(5)同位素標記

(6)蛋白質(zhì)脂質(zhì)體實驗

(7)Slc12a8基因敲除和過表達

(8)western blot

(9)小腸的免疫染色

(10)動物實驗

(11)統(tǒng)計分析

3.文章主要內(nèi)容摘要

ABSTRACT

煙酰胺單核苷酸(NMN)是合成煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的前體物質(zhì),能夠促進細胞內(nèi)NAD+的合成。隨著年齡增長,NAD+水平會不斷降低,影響細胞代謝能力。補充NMN可以提高NAD+的水平。但NMN進入細胞的機制尚不清楚,本文研究了由Slc12a8基因編碼的一個特定的NMN轉運蛋白。研究發(fā)現(xiàn)在小鼠小腸中Slc12a8基因高表達并受NAD+水平變化的調(diào)控,Slc12a8基因表達下調(diào)不利于NMN在體內(nèi)的吸收,進一步研究證明Slc12a8蛋白能夠在鈉離子的幫助下特異性的運輸NMN,利用雙同位素標記NMN的方法,發(fā)現(xiàn)敲除Slc12a8基因會顯著降低小鼠空腸和回腸中NAD+的水平。且Slc12a8基因在老年小鼠回腸中表達上調(diào),有助于維持老年小鼠回腸中NAD+的水平。綜上我們發(fā)現(xiàn)了一種特殊的NMN轉運體Slc12a8,并證明了Slc12a8蛋白在調(diào)節(jié)腸道NAD+代謝方面的關鍵作用。