減少創(chuàng)傷性大腦損傷
創(chuàng)傷性大腦損傷(TBI)是一種嚴(yán)重的健康問題,通常由外部機(jī)械力作用于頭部,導(dǎo)致大腦功能或結(jié)構(gòu)受損。這種損傷可能導(dǎo)致一系列短期和長期的神經(jīng)功能障礙,包括認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)和情感方面的障礙,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。
NAD+是存在于所有活細(xì)胞中的一種輔酶,在細(xì)胞的新陳代謝、能量產(chǎn)生、DNA修復(fù)和基因表達(dá)調(diào)控等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它參與多種細(xì)胞內(nèi)的氧化還原反應(yīng),作為電子傳遞體,在細(xì)胞呼吸鏈中起著不可或缺的作用。
此外,NAD+還是一些重要酶類的底物,如聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(PARP)和 sirtuins 蛋白家族,這些酶類在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和應(yīng)對(duì)各種應(yīng)激反應(yīng)中具有重要意義。
NAD+減少創(chuàng)傷性大腦損傷的可能機(jī)制
能量代謝恢復(fù)
創(chuàng)傷性大腦損傷后,大腦的能量代謝會(huì)受到嚴(yán)重影響。神經(jīng)細(xì)胞對(duì)能量供應(yīng)的需求極高,損傷導(dǎo)致血液供應(yīng)中斷和線粒體功能障礙,使得能量產(chǎn)生減少。NAD+作為細(xì)胞能量代謝的關(guān)鍵輔酶,能夠促進(jìn)線粒體功能恢復(fù),增強(qiáng)氧化磷酸化過程,提高三磷酸腺苷(ATP)的產(chǎn)生效率。通過增加能量供應(yīng),NAD+有助于維持神經(jīng)細(xì)胞的正常功能,減少因能量匱乏導(dǎo)致的細(xì)胞死亡和神經(jīng)功能障礙。
DNA修復(fù)增強(qiáng)
大腦損傷會(huì)引發(fā)一系列的生化反應(yīng),導(dǎo)致DNA損傷積累。DNA損傷如果得不到及時(shí)修復(fù),會(huì)影響基因的表達(dá)和細(xì)胞的正常功能,進(jìn)而加重神經(jīng)損傷。NAD+是PARP的底物,PARP在DNA損傷修復(fù)過程中起著重要作用。當(dāng)NAD+水平充足時(shí),PARP能夠更有效地識(shí)別和修復(fù)受損的DNA,減少DNA損傷對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的有害影響,促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的存活和修復(fù)。
抗炎和抗氧化作用
創(chuàng)傷性大腦損傷會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激。炎癥反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致免疫細(xì)胞的浸潤和炎癥因子的釋放,進(jìn)一步損傷神經(jīng)細(xì)胞;氧化應(yīng)激則會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧(ROS),破壞細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)和生物大分子。NAD+可以通過調(diào)節(jié)sirtuins蛋白家族的活性,抑制炎癥因子的表達(dá),減輕炎癥反應(yīng)。同時(shí),NAD+參與的代謝過程有助于維持細(xì)胞內(nèi)的氧化還原平衡,減少ROS的產(chǎn)生,增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力,從而保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞免受氧化損傷。
調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和自噬
在創(chuàng)傷性大腦損傷后,神經(jīng)細(xì)胞可能會(huì)啟動(dòng)凋亡程序,導(dǎo)致細(xì)胞死亡。NAD+能夠通過調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路,抑制細(xì)胞凋亡的發(fā)生,促進(jìn)細(xì)胞存活。此外,自噬是一種細(xì)胞內(nèi)的自我清理和修復(fù)機(jī)制,有助于清除受損的細(xì)胞器和蛋白質(zhì)聚集體。NAD+可以調(diào)節(jié)自噬過程,促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的自我修復(fù)和更新。
相關(guān)研究
2023年1月,武漢大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在《國際醫(yī)學(xué)科學(xué)雜志》上發(fā)文。
他們發(fā)現(xiàn)NAD+可以減輕TBI后的神經(jīng)損傷,抑制炎癥蛋白的表達(dá),這表明NAD+很可能是緩解TBI引起的認(rèn)知功能障礙和神經(jīng)損傷的潛在治療方法。


