我国是肝癌、肝硬化大国,每年发病率约占全球一半以上,给人民健康带来了严重威胁。原发性肝癌的死亡率在男性和女性恶性肿瘤中分别占居第2位和第6位。2015年的统计结果表明,全球原发性肝癌的新发病例达到了85.4万,死亡人数达到81万。我国肝硬化和慢性肝病患病人数也在不断增加,1990年-2016年从近700万人升高到近1200万。肝脏健康问题引起了越来越多的关注。
很多常见的因素都是引发肝硬化和肝癌等严重肝病的导火索。例如长期饮酒、肥胖、乙型肝炎和丙型肝炎等因素会不断刺激肝细胞,导致肝脏细胞受损和肝内结缔组织异常增生,从而形成肝纤维化。肝纤维化(hepatic fibrosis)是慢性肝病发展到肝硬化和肝癌的必经阶段和重要转折点。
肝纤维化在一定条件下可逆,而肝硬化等则几乎不可逆转,因此肝纤维化的研究在临床上具有重要意义。目前尚无抗肝纤维化的特效药物,早期发现、监测和干预治疗是预防肝纤维化引起严重疾病的有效途径。
生物医学的不断进步为肝纤维化的治疗带来了新希望。近日,来自清华大学生命科学学院的邓海腾团队发现,补充NMN(β-烟酰胺单核苷酸)可以有效预防小鼠肝纤维化。该研究于2021年1月发表在《自由基生物学和医学》(Free Radic Biol Med)上。
补充NMN可以增加NAD+水平
NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)是细胞能量生产以及DNA修复的重要分子。既往研究表明,经常饮酒会造成肝脏损伤从而降低肝脏中的NAD+含量。而NMN是合成NAD+的前身。研究表明给小鼠补充NMN可以增加细胞中的NAD+水平。但此前尚未有研究对NMN是否可以预防肝纤维化进行探索。
NMN可以抑制肝纤维化相关基因
肝脏中有一类呈星芒形状的细胞,称为肝星状细胞。正常肝脏中的肝星状细胞数目很少,平时处于静止状态,主要功能是储存维生素A和脂肪等物质。但是当肝脏受到损伤时,肝星状细胞会被激活,并分泌可以引起肝纤维化的蛋白。
邓海腾团队分析了肝星状细胞中的肝纤维化相关蛋白的合成情况。他们首先直接用NMN处理肝星状细胞,结果发现编码这些蛋白的基因水平降低了。然后研究者用一种叫做TGF-β1的蛋白处理肝星状细胞,以增加肝纤维化相关蛋白的基因水平。而同时用TGF-β1和NMN处理细胞后,基因水平再次降低。总的来说,NMN抑制了与肝纤维化形成有关的基因。
NMN预防小鼠肝纤维化
研究人员还进行了小鼠试验来验证NMN的效果。首先通过硫代乙酰胺来诱导小鼠产生肝纤维化,结果与预期相同,小鼠的肝脏组织中有更多的胶原蛋白沉积,表明发生了肝纤维化。而对于同时使用NMN和硫代乙酰胺处理的小鼠,它们的肝纤维化水平得到了显著改善。本试验证明补充NMN可以预防小鼠的肝纤维化。
NMN预防肝纤维化的机制
为了研究NMN预防肝纤维化的原理,研究人员对比了使用NMN处理前和处理后的细胞变化。他们发现NMN会增加一种叫做15-PGDH的蛋白质的含量。15-PGDH的增加会导致一种促进肝纤维化的脂质(PGE2)水平降低,从而抑制肝星状细胞的激活。而前文提到,肝星状细胞被激活正是肝纤维化的成因。
综上所述,这项研究结果表明,通过补充NMN可以预防由肝损伤引起的肝纤维化。具体机制为NMN可以提高15-PGDH含量,防止肝星状细胞激活,最终达到预防肝纤维化的目的。
这项研究对于人体的肝纤维化和肝硬化的预防开辟了新思路,具有重要意义。不过还需要进行人体临床试验,以证明NMN预防肝纤维化的作用在人类中同样安全有效。