NAD +修复神经缺陷DNA

2016年一支来自欧洲、澳大利亚和美国的国际科学家团队在一项研究中表明，增强NAD +可以减轻DNA损伤并改善具有神经系统缺陷的动物的存活率。

共济失调毛细血管扩张症（AT）是一种罕见的遗传性疾病，包括运动不协调，对放射线的敏感性以及称为小脑的大脑区域的萎缩。这种疾病的表现是遗传一对有缺陷的基因，每个父母都有一个。

在正常情况下，共济失调-毛细血管扩张突变（ ATM ）基因可调节细胞的生长和分裂，但其缺陷会导致异常的细胞死亡并引起共济失调毛细血管扩张。在普通人群中，有0.5％到1％的人患有该基因的一种致病形式，导致罹患癌症和与年龄有关的疾病的风险增加。目前，对于有缺陷的ATM基因的患者和携带者，既没有治愈方法，也没有可行的、具体的干预措施。

共济失调毛细血管扩张患者的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD +）细胞水平较低。NAD +是构成新陈代谢，干细胞再生，神经保护和长寿的关键细胞分子。直到2016年，还没有人研究过补充共济失调毛细血管扩张动物中NAD +的作用。

这支来自欧洲、澳大利亚和美国的国际科学家团队发现，NAD +的修复降低了这些患病动物的神经功能缺损的严重程度，并改善了它们的健康寿命和寿命。他们的研究结果发表在《细胞代谢》（Cell Metabolism）上。这显示了NAD +能够刺激DNA修复以及线粒体健康的强大力量。

研究小组研究了ATM基因表达缺失或减少的动物，包括大鼠的神经元，以及小鼠和round虫。他们的研究表明，用NAD +增强剂烟酰胺核糖（NR）补充NAD +，可通过减少ATM基因的表达改善大鼠神经元线粒体的信号传导和整体健康状况。NR治疗ATM基因活性降低的神经元可减少DNA损伤和细胞死亡，称为凋亡。

科学家还研究了 ATM基因活性降低的round虫，并发现NR处理可促进DNA修复。实验表明，将这些蠕虫暴露于电离辐射后，蠕虫的后代数量减少了40％。但是，NR疗法在胚胎发育后期即发育阶段将放射线虫的存活率从41％提高到79.6％。在此阶段中，只有特定的DNA修复途径，即非同源末端连接途径，可以修复辐射引起的DNA断裂。科学家认为，这些结果表明，NR处理可以促进电离辐射对DNA的修复。

在没有ATM 基因的小鼠中，补充NAD +可以改善动物的健康期。与正常小鼠相比，具有ATM基因缺失的小鼠在称为小脑的大脑区域中的NAD +减少了40％。但是，在饮用水中进行降噪处理后，其NAD +水平恢复到大约正常水平。而且，在评估其认知功能的迷宫测试中，缺少ATM的小鼠的表现仅为正常小鼠的一半。但是经过NR治疗后，它们的表现与正常小鼠相同，表现出认知功能的改善，这是健康期的关键方面。NR处理的ATM缺失小鼠的寿命也显着延长。尽管没有ATM基因的动物会在150天大之前死亡，但接受NR治疗的动物中约有80％的寿命超过150天。

（Fang等人，2016 |细胞代谢）该图说明未添加NR的ATM敲除小鼠出生后第150天的存活率为零。补充了NR的ATM敲除小鼠在150日龄时的存活率约为80％。这些结果表明，NR大大提高了Atm基因敲除小鼠的存活率。

这组作者说：“总而言之，我们的研究结果表明，NAD +耗竭可引起严重的神经变性。” “尽管还有待观察NAD +补充剂如何很好地转化为AT患者的临床治疗，但我们的发现表明，可以针对这种疾病以及可能具有DNA修复缺陷的其他过早衰老疾病采取新颖的治疗策略。” 服用能提高NAD +水平的补品可以为这些神经系统缺陷的治疗提供治疗选择。

参考文献

Lavin MF, Gueven N, Bottle S, Gatti RA. Current and potential therapeutic strategies for the treatment of ataxia-telangiectasia. Br Med Bull. 2007;81-82:129-147. doi:10.1093/bmb/ldm012

Mateo J, Carreira S, Sandhu S, et al. DNA-Repair Defects and Olaparib in Metastatic Prostate Cancer. N Engl J Med. 2015;373(18):1697-1708. doi:10.1056/NEJMoa1506859

Shiloh Y, Ziv Y. The ATM protein kinase: regulating the cellular response to genotoxic stress, and more. Nat Rev Mol Cell Biol. 2013;14(4):197-210. doi:10.1038/nrm3546