NMNは老齢肺細胞を機能の衰退から守る

肺細胞が老化し、非増殖状態（老化）になるとき疾患を引き起こすので、研究者はマウスにニコチンアミドモノヌクレオチド（NMN）を使ってこの疾患を防ぐ。

ハイライト：高齢のマウスにNMNを補って、肺細胞を保護してストレスと年齢の誘導の老衰している状態に入ることを免れることができて、このような状態は肺部の疾病の発生を激化させることができます。

 

・NMNは肺瘢痕剤に曝された後の肺構造損傷を減少させる。

・本研究はNMNが病気につながる肺細胞の老化を予防して保護するかもしれないという最初の証拠を提供する。

年齢が十分に我々の肺を利用して、肺疾患を誘発する時、肺胞上皮細胞（AECs）と呼ばれている血への酸素交換に責任がある肺細胞は機能を失い、数も減らす。これらの細胞の機能と数量はどのように年齢とともに減少しているのかはまだよく分からないが、科学者はこれらが老化と呼ばれる非増殖状態になることと関係があると考えている。

中国の国家老年医学臨床研究センターから来たWeiとその同僚はMedCommeで、分子NMNが細胞の老化を緩め、老年マウスの肺部健康を促進することを初めて示した研究を発表した。彼らはマウスに毎日500 mg/kgのNMNを飲むことによって、NMNがマウスの肺に年齢に関連するたんぱく質のレベルを低下させ、化学誘導と老化に関連する肺損傷を軽減していることを発見した。

Weiと彼の同僚は「食事でNMNを取ると、将来の老化に関連する肺疾患とストレスによる肺損傷を予防し、減らすために、新しくて有効な方法であるかもしれない」と提案した。

老化中で肺NAD+レベルが下がる

NMNはニコチンアミドアデプリン体ジヌクレオチド（NAD＋）の前駆体であり、NAD＋は代謝とDNA健康の鍵となる分子である。肺を含む多くの細胞や器官では、NMNのレベルは年齢とともに低下していく。年齢に関わる病気、例えば心血管疾患、神経退行性疾患や代謝障害などは、年齢に関連するNAD＋レベル低下につながっている。NMNはマウスの様々な年齢関連の病を緩める。しかし、肺の老化や他の臓器の老化を抑えるのに役立つかどうかは、まだ研究されていない。

NMNは年齢に関するたんぱく質の蓄積を減らす。

NMNが肺組織の老化とAECの老化を防止するかどうかを明らかにするために、Weiとその同僚はNMNがマウスの老化に関する2種類のタンパク質p 16とp 21のレベルに及ぼす影響を調べた。p 16タンパク質は老化につれて細胞分裂と増殖を緩める。研究者たちはNMNがマウスの肺におけるレベルを低下させていることを発見した。NMNがp 21レベルへの影響も同じである。p 21はDNA損傷の蓄積と老衰している間に細胞増殖を停止させるたんぱく質である。肺組織におけるp 16とp 21のレベルの低下はNMNが肺組織の老化を緩和し、老化中にそれを保護作用を果たすことを示している。

 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/mco2.62　 NMNはマウスの肺組織における老化に関するたんぱく質を補充する。飲用水（DW）または内服管飼法（G）（正確な液体摂取法）によりNMNを与えた老年マウスと若年マウスは老衰に関連したタンパク質p 16とp 21を示している。図aに示すように、セピアは、マウスにおけるこれら2つのタンパク質のレベルの増加を示しているが、NMN処理により改善された。図B及びCは、p 16及びp 21タンパク質レベルの低下に対するNMNの影響を定量化した。

 

NMNは肺細胞の老化を防ぐ

NMNがAECの老衰を直接に防止できるかどうかを研究するために、Weiと同僚はNAD＋前駆体がAECへの影響を研究した。これらのAECは2つの異なった方法で老衰を誘導する。実験室培養皿で培養すると、NMNはレプリカ（細胞が何度も分裂しても増殖できない状態）に入る肺細胞の数を著しく減少させる。Weiとその同僚はまた、ブレオマイシン抗生物質で肺細胞を治療している。この抗生物質は肺細胞の老化を誘発する。彼らはNMNが明らかにペニシリンストレス後の老衰した細胞の数を減らしていることを発見した。これらの発見はNMNが過剰コピーとストレス誘起の老衰に対して保護効果を持つことを示している。

 

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/mco2.62　NMNは肺細胞を保護して老化を免れる。第7世代の肺細胞の老衰している数量は増加して、例えば青い染色(老衰している関係)β-半ラクトグリシン酵素を示すが、NMN処理により、老化細胞の割合が低くなった（図A）。ストレスが老衰に及ぼす影響をテストするために、ボレマイシンで肺細胞を処理する。これは老衰した肺細胞の割合を大幅に増加した。NMNはストレス誘起老化を改善した（図B）。図CはNMNの年齢誘起細胞老化の改善を定量化し、図DはNMNのストレス誘起老衰の保護を示している。

 

NMNはストレス状態で肺の細胞構造と機能を守る。

NMNが全体の肺構造に与える影響をテストするために、Weiと同僚はボレマイシンでマウスを治療し、咳をさせ、抗生物質を吸い込んで肺組織を破壊することになる。これらのマウスがNMNの治療を受けると，肺組織破壊が減少することが分かった。彼らはまた、NMNを使ったボレマイシンマウスの肺部の炎症細胞の数が減少し、肺の総重量が減少していることを発見した。ボレマイシンでマウスを治療すると肺ケロイドが形成され、肺ケロイドが蓄積して肺重量が増すため、これらの結果はNMN治療が老化に関連する肺ケロイドの形成を防ぐことができることを示しています。これらの結果はNMNが老年マウスのAEC老化を著しく改善するというさらなる証拠を与えた。

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/mco2.62　NMNはマウスの肺をストレスから守る。NMNを補充したボレマイシンマウスの肺解剖構造の外観が改善された（図A）。図Bの染色は、博来の抗生物質（BLM）誘起組織の乱れと損傷及びp 16及びp 21レベルの増加を示したが、NMN治療はこれらの悪影響を改善した。図Cは、NMNがボリマイシンによる肺重量の増加を防ぐことができることを示している。図DおよびEは、補足NMNがp 16およびp 21蛋白質の蓄積量をそれぞれ逆転させることができることを示している。

 

NMNは年齢に関連する肺疾患を予防できる。

「NMNは効果的に（肺胞上皮細胞）のコピーとストレス誘導の老化を緩和できることを示している」と、Weiと同僚は言った。NMNがNAD＋レベルを上げることで、年齢に関係する肺細胞の老化を予防できるということを示す。その結果、NAD＋レベルの低下が老化に役立つ可能性があることを示した。

さらに，NMNはNAD＋レベルの低下に関係する細胞の老化を改善することができる。Weiと同僚はまた、「老化に関する慢性肺疾患と外部刺激による肺損傷の予防と治療法を提供している」と表明した。NMNは栄養補助食品として、老化に関する肺病とストレスによって肺損傷を予防し、減らす新しい有効な手段になるかもしれない。

 

ソース

Fang T, Yang J, Liu L, Xiao H, Wei X. Nicotinamide mononucleotide ameliorates senescence in alveolar epithelial cells. MedComm. 2021;2:279–287. https://doi.org/10.1002/mco2.62