2020年,美国估计有580万65岁以上的老年人患阿兹海默症,到2050年,这个数字预计将增长到1380万。在医学界,50%的医生认为社会还没有为这种疾病的增长趋势做好准备。自从1906年阿兹海默症被首次定为记忆障碍疾病以来,科学家一直在寻找治疗方案。
一百年后的2006年,纽约西奈山医学院的科学家在《生物化学杂志》上发表了一项研究,为预防阿兹海默症提供了细胞机制层面的依据。他们发现通过限制饮食减少卡路里摄入量会激活Sirtuins蛋白的活性,从而减少患阿兹海默症小鼠大脑中的蛋白斑块积聚。
Sirtuins,也被称为“基因守护者”,对于维持细胞健康至关重要,Sirtuins蛋白要依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)才能发挥功能。但是,随着生物体年龄的增长,NAD+水平下降,这可能会导致Sirtuin蛋白功能降低。在这项研究中,研究人员发现热量限制增加了小鼠大脑中Sirtuins的活性和NAD+水平。在给老鼠喂食的六个月期间,研究人员将卡路里摄入量减少30%,发现小鼠大脑中的Sirtuins蛋白含量增加。实际上,经过六个月热量限制的小鼠大脑中Sirtuins蛋白的含量约为正常饮食小鼠的两倍。其他测量也显示大脑中NAD+含量显著增加。
阿兹海默症被认为是因脑细胞内和脑细胞周围的斑块(主要成分是蛋白质)的异常堆积引起。研究小组发现更高的Sirtuins蛋白水平降低了一种致病蛋白——Aβ肽的积累。此外,他们对陪替氏培养皿中的神经元进行了基因修饰,使Sirtuins蛋白的水平增加了约三倍,并发现Aβ肽水平显著降低。反之亦然,通过基因修饰降低Sirtuins蛋白的水平会导致Aβ肽水平升高。
除了增加Sirtuins蛋白水平以清除大脑中蛋白质积累外,用NAD+处理神经元也可以达到类似的效果。增加神经元的NAD+含量也能使Aβ肽水平逐渐降低。研究人员写道,针对Sirtuins蛋白或NAD+的疗法为“将来阿兹海默症治疗提供了一种有吸引力的全新药理学指导”。
科学家们还指出,他们的研究通过增加NAD+水平和Sirtuins蛋白的活性来预防阿兹海默症小鼠大脑中的蛋白堆积。 他们的研究首次提出,Sirtuins蛋白的激活和NAD+水平的增强作为细胞机制对阿兹海默症类似的疾病治疗有益。
参考文献:
Qin W, Yang T, Ho L, et al. Neuronal SIRT1 activation as a novel mechanism underlying the prevention of Alzheimer disease amyloid neuropathology by calorie restriction. J Biol Chem. 2006;281(31):21745-21754. doi:10.1074/jbc.M602909200
原文:Eating less reduces plaque buildup in Alzheimer’s disease
编译:土豆爱健康
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