综述:烟酰胺磷酸核糖转移酶在NAD+代谢中的生理和病理意义

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Cell Death Discovery 7

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  这篇综述系统阐述了烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)通过调控NAD+补救合成途径在细胞代谢、衰老及疾病中的核心作用,重点探讨了其在代谢紊乱(肥胖、NAFLD、T2DM)、癌症免疫逃逸及衰老相关疾病中的双向调控机制,为靶向NAD+代谢(如补充NR/NMN或NAMPT抑制剂/激活剂)的治疗策略提供了理论依据。

  

生理状态下NAMPT的核心作用

NAD+作为细胞能量代谢的核心辅酶,其水平动态平衡依赖于NAMPT催化的补救合成途径。NAMPT存在细胞内(iNAMPT)和分泌型(eNAMPT)两种形式:iNAMPT通过将烟酰胺(NAM)转化为NMN维持NAD+库,而eNAMPT以外泌体形式释放,通过TLR4等受体调控全身性炎症反应。NAD+不仅驱动三羧酸循环(TCA)和氧化磷酸化(OXPHOS),还作为PARPs和SIRT1-7的底物参与DNA修复、线粒体稳态和昼夜节律调控。

+合成与代谢途径示意图'>

代谢疾病中的NAMPT双向调控

肥胖与胰岛素抵抗:脂肪组织特异性敲除NAMPT(FANKO小鼠)虽能抵抗肥胖,却导致线粒体功能缺陷和纤维化。NAMPT通过SIRT1-PPARγ轴调控脂肪细胞分化,而高脂饮食(HFD)通过CD38激活下丘脑星形胶质细胞炎症,破坏能量平衡。

NAFLD进展:肝细胞中NAMPT/SIRT2-HNF4α通路抑制脂毒性,而NAD+前体(如NR)可逆转棕榈酸诱导的炎症。Slc25a47缺失通过抑制SIRT3-AMPKα加剧脂质积累,提示线粒体NAD+转运的关键作用。

T2DM并发症:单体eNAMPT通过TLR4-NLRP3轴促进胰岛β细胞功能障碍,而NAMPT激动剂P7C3改善糖尿病心肌病的内皮依赖性舒张。SIRT3还通过激活SOD2减轻糖尿病肾病中的氧化应激。

衰老与NAD+耗竭的恶性循环

NAMPT水平随年龄下降导致NAD+库崩溃,引发线粒体功能障碍和DNA损伤。骨骼肌中NAMPT过表达可维持运动能力,而脑神经元缺失NAMPT会诱发帕金森样症状。衰老细胞分泌的eNAMPT作为SASP组分通过旁效应延长邻近细胞存活,但慢性炎症加速CD38介导的NAD+降解。CD38抑制剂78c在早衰模型中显著延长健康寿命。

癌症治疗的新靶点

NAMPT在肿瘤中通过两种机制促进展:一是维持NAD+依赖的代谢重编程(如ALK+淋巴瘤中STAT3驱动的NAMPT过表达),二是通过eNAMPT诱导免疫抑制性TAMs和未成熟中性粒细胞。联合靶向策略如FK866(NAMPT抑制剂)与铂类化疗可清除肿瘤干细胞,而中和抗体C269能激活CD8+T细胞抗三阴性乳腺癌转移。

治疗前景与挑战

临床数据显示NAD+前体(NR/NMN)可改善胰岛素敏感性和神经功能(如帕金森病UPDRS评分),但长期安全性待验证。未来需探索组织特异性NAD+动态(如血脑屏障穿透性)及NAMPT调控的精确时空机制,以开发针对衰老、代谢病和癌症的联合疗法。

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