NMN通过NAD+/SIRT1通路调控炎症与氧化应激缓解顺铂相关急性肾损伤的机制研究

《Frontiers in Immunology》:NMN protects cisplatin-associated AKI via NAD+/SIRT1 pathway

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Frontiers in Immunology 5.9

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  本文揭示了β-烟酰胺单核苷酸(NMN)通过补充NAD+、激活SIRT1信号轴,显著改善顺铂诱导的急性肾损伤(CIS-AKI)。研究结合体内外模型证实,NMN能恢复肾组织NAD+代谢平衡,下调炎症因子(IL-6、IL-18)表达,抑制中性粒细胞浸润和氧化应激,为临床防治化疗相关性肾损伤提供了新靶点。

  
引言
急性肾损伤(AKI)是以肾功能急剧下降为特征的临床综合征,其诊断标准为48小时内血肌酐升高≥0.3 mg/dL,或7天内升至基线1.5倍,或持续6小时尿量≤0.5 mL/kg/h。随着老龄化及糖尿病、脓毒症等合并症增多,AKI发病率持续上升,死亡率高达50%。顺铂作为广泛应用的化疗药物,其剂量限制性肾毒性是导致AKI的主要原因,机制涉及线粒体功能障碍、氧化应激与炎症级联反应。SIRT1作为NAD+依赖性去乙酰化酶,在代谢、凋亡和应激调控中起核心作用。本研究聚焦NMN通过调节NAD+-SIRT1轴对顺铂相关AKI的保护机制。
方法
动物实验采用雄性C57/BL6J小鼠,随机分为对照组、顺铂组(23 mg/kg)、顺铂+NMN低剂量组(500 mg/kg)及高剂量组(1000 mg/kg)。NMN于顺铂注射前1小时开始腹腔注射,连续4天。72小时后检测血肌酐、尿素氮(BUN)及肾组织病理变化。体外实验以人肾小管上皮细胞(HK-2)为模型,通过LDH释放实验筛选顺铂(100 μM)和NMN(5 mM)最佳作用浓度,并利用SIRT1抑制剂EX-527(10 μM)验证通路机制。采用RNA测序、qPCR、免疫组化、NAD+/NADH比值测定等技术分析基因表达与代谢变化。
结果
RNA测序分析显示,顺铂处理的小鼠肾脏中差异表达基因达7161个,其中上调基因2387个(如Lcn2、Havcr1等炎症相关基因),下调基因4774个。GO与KEGG富集分析表明,IL-17信号通路、 TNF信号通路及细胞趋化等炎症反应显著激活。值得注意的是,NAD+合成相关基因(Nmnat1、Nadsyn1等)表达下调,而消耗基因(Parp3、Parp10等)上调,提示NAD+代谢紊乱是CIS-AKI的关键特征。
NMN干预后,血肌酐与BUN水平呈剂量依赖性下降,肾小管扩张、刷状缘丢失等病理损伤明显减轻。免疫组化显示,NMN显著降低肾组织中性粒细胞标记物Ly6G、巨噬细胞标记物F4/80及损伤标志物KIM-1、NGAL的表达。qPCR进一步证实NMN抑制IL-6、IL-18等促炎因子mRNA水平。
机制上,NMN将肾脏NAD+/NADH比值提升至近正常水平,并诱导SIRT1蛋白在肾小管细胞核内富集。体外实验中,NMN预处理可降低 cisplatin 诱导的ROS生成和LDH释放,而EX-527完全逆转NMN的细胞保护作用,证实该效应依赖SIRT1激活。
讨论
本研究首次系统阐明NMN通过NAD+-SIRT1轴缓解顺铂肾毒性的多维度保护机制。SIRT1核转位增强提示其活性提升,进而调控下游PGC-1α、NF-κB等靶点,抑制氧化应激与炎症级联。相较于其他NAD+前体(如NR),NMN在CIS-AKI模型中展现出更显著的肾组织靶向性。尽管目前为预防性给药,但联合肿瘤实验提示NMN不影响顺铂抗癌疗效,具有临床转化潜力。未来需深入探索治疗性给药窗口及SIRT1条件性敲除模型验证因果关联。
结论
NMN通过纠正NAD+代谢失衡、激活SIRT1信号,有效抑制肾小管炎症与氧化损伤,为化疗相关性AKI的防治提供了新型代谢干预策略。
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