科學家分別用SS-31和NMN(煙酰胺單核苷酸)分子作用於老年小鼠,以改善其各種心髒功能,這些分子起著協同作用,包括讓心髒煥發年輕活力及增強新陳代謝功能。
心血管疾病是老年人的主要死因,其死亡率高於75歲以上成年人的所有類型癌症的總和。當心髒功能隨著年齡的增長而下降時,心髒的各個階段功能都會受到幹擾,特別是當心髒往外泵血時。心血管的極高死亡率與治療的高成本讓科研人員密切關注,並尋求解決方法。
3月,華盛頓大學的科學家在《細胞衰老》上發表了一項研究成果,他們發現SS-31和煙酰胺單核苷酸(NMN)可以改善老年小鼠的心髒功能,使其達到與年輕小鼠相似的水平。用這兩種藥物中的任一種治療老年小鼠時,研究人員都發現心髒功能的不同方麵得到了改善,將它們結合在一起有助於整體心髒功能的協同改善。研究人員說:“這些結果可能具有很強的臨床意義,暗示兩種藥物聯合使用的協同治療可能比單獨使用兩種藥物更有效地治療與年齡有關的心髒功能障礙。”
先前的研究表明,SS-31(也稱為Elamipretide)可減輕細胞壓力,但其潛在機製尚不清楚。跡象表明,SS-31促進了細胞動力線粒體的健康,而線粒體有助於這些細胞的益處。
NMN增強了一種稱為煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)的分子的水平,該分子在細胞能量產生和健康中具有重要作用。NMN通過增加細胞NAD +的水平來增強細胞的能量,從而改善線粒體健康。科學研究表明,NMN治療可改善小鼠衰老和與年齡有關的疾病的跡象,這證明了這一點。
由於這些原因,Whitson及其同事測試了這兩種針對線粒體的藥物SS-31和NMN對老年小鼠心髒的影響。研究人員分別或聯合使用SS-31和NMN對年長的動物進行了治療,所有治療均導致與年齡相關的心髒功能代謝變化減少。接下來,他們測量了實驗性誘發這些老小鼠心律升高時心髒中代謝產物磷酸肌酸(PCr)和三磷酸腺苷(ATP)的比例。通過確定在增加的ATP需求下,心肌中心肌細胞為心肌提供的收縮能量的消耗程度,通過評估PCr中存儲的提供收縮能量的磷酸鹽的程度,可以評估心髒如何有效地應對增加的工作。
研究人員發現,單獨或聯合使用藥物治療老年小鼠,可改善代謝物PCr與ATP的比例與年齡相關的變化。單獨或聯合治療後,該比率的變化逆轉,表明較老的心髒恢複了處理更高工作量和心率的能力。
有趣的是,研究人員發現,用SS-31或NMN治療老年小鼠可改善心髒功能的各個方麵。用SS-31治療的老年小鼠表現出明顯的舒張功能恢複,這是心室充滿血液的心跳期。NMN治療導致收縮功能顯著改善,收縮期是心髒向全身泵送血液的心跳期。重要的是,SS-31和NMN的聯合治療改善了舒張功能和收縮功能。
“由於組合使用這些藥物可以改善舒張期和收縮期,但既不能阻止也不能進一步增加個體改善,因此數據表明該藥物使用兩種獨立的機製來實現這些功能益處,”研究人員說。一方麵,NMN比SS-31更具急性作用,停止治療10天後其作用消失。另一方麵,SS-31的作用在戒斷後持續數周。這些不同的有效性時間表符合以下建議:NMN主要用於提高NAD +水平,從而快速增強心肌能量供應,而SS-31修複線粒體效率並降低細胞壓力以促進心髒細胞重塑,這需要數周時間。
該研究表明,兩種藥物可以同時服用以恢複舒張和收縮功能。“通過在小鼠中一起測試SS-31和NMN,我們能夠提供每種藥物在心髒中的作用和機製的新見解,”研究人員說。根據研究小組的研究結果,這兩種藥物的聯合治療可能會比單獨使用一種藥物更有效地治療與年齡相關的心髒功能障礙。他們得出結論,使用補充藥物可能會提供一種模型,以實現最佳的健康期擴展。
參考文獻
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