空军医科大学：烟酰胺核苷通过SIRT1-PGC1PPARαα途径促进糖尿病心脏线粒体融合

糖尿病(DM)是世界范围内严重威胁人类健康的疾病。糖尿病被视为相当于心血管疾病的风险，包括冠心病和心力衰竭(HF)。一项研究表明，与年龄匹配的对照组相比，糖尿病患者发生心力衰竭的几率高出2-5倍。糖尿病与心力衰竭的关系已有广泛报道，主要涉及心肌结构和功能的异常，导致糖尿病心肌病(DCM)。

尽管取得了重大进展，但临床预防和治疗扩张性心肌炎最有效的策略仍然不清楚。大量证据表明线粒体功能障碍是导致糖尿病心脏心肌细胞损伤的主要因素。线粒体为心肌细胞提供正常心脏泵血的三磷酸腺苷。然而，线粒体也是超氧化物和促凋亡因子的主要来源。

图片来源: https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2022.03.012

近日，来自空军医科大学的研究者们在Free Radical Biology and Medicine杂志上发表了题为“Nicotinamide riboside promotes Mfn2-mediated mitochondrial fusion in diabetic hearts through the SIRT1-PGC1α-PPARα pathway”的文章，该研究表明，通过口服补充烟酰胺核苷（NR）促进线粒体融合是延缓糖尿病患者心脏并发症的潜在策略。

在这里，研究者显示了瘦素受体缺陷型糖尿病(db/db)小鼠心脏NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)水平和线粒体碎裂的明显减少。补充NR可显著增加糖尿病大鼠心脏NAD+含量，并通过提高Mfn2水平促进线粒体融合。

此外，NR诱导的线粒体融合抑制db/db小鼠心脏和新生原代心肌细胞线粒体过氧化氢和O2离子的产生，并减少心肌细胞的凋亡。染色质免疫沉淀(ChIP)和荧光素酶报告分析表明，Pgc1α和PPARα通过与其启动子区域结合来相互调节Mfn2的转录。NR处理提高了NAD+水平，激活了SIRT1，导致了PGC1Mfn2的去乙酰化，促进了α的转录。

NR通过SIRT1-PGC1PPARα/PPARα通路促进MFn2介导的线粒体融合

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综上所述，该研究表明，NAD+缺乏是糖尿病心脏线粒体动力学失衡和过度氧化应激的原因。NR通过SIRT1-PGC1PPARαα轴增加心肌NAD+含量，促进Mfn2介导的线粒体融合，Pgc1α和PPARα是Mfn2转录的共同调节因子。这些结果证实了NR调节的线粒体融合是治疗糖尿病DCM和其他心脏并发症的一种可行的策略。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Lang Hu et al. Nicotinamide riboside promotes Mfn2-mediated mitochondrial fusion in  diabetic hearts through the SIRT1-PGC1α-PPARα pathway. Free Radic Biol Med. 2022 Mar 19;183:75-88. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2022.03.012.