NAD耗竭导致多系统功能障碍及其可逆性——基于ANDY小鼠模型的研究

《Nature Communications》：Inducible chronic NAD deficiency in mice reveals multi-systemic phenotypical, metabolic, and transcriptional changes

　　

摘要

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）是一种调节能量代谢、表观遗传学、DNA 修复和信号传导的代谢辅因子。尽管维生素 B3 缺乏、疾病和衰老会导致 NAD 水平下降，但慢性耗竭的系统性后果仍不清楚。在此，我们利用获得性烟酸依赖（ANDY）小鼠表征了一种可诱导的 NAD 缺乏体内模型，在这些小鼠中，NAD 合成变得依赖于膳食烟酸。在无烟酸饮食条件下，ANDY 小鼠出现了广泛的组织 NAD 耗竭和与性别无关的多系统异常，包括脊柱后凸、骨量、瘦体重和脂肪量减少、运动能力受损、毛发变褐、衰弱、白内障、能量稳态紊乱以及寿命缩短。NAD 耗竭伴随着组织炎症和细胞衰老。转录组分析揭示了广泛的代谢重塑，且与时间性衰老仅有部分重叠。衰老细胞清除治疗部分改善了功能衰退，但未恢复 NAD 水平。相比之下，膳食烟酸补充逆转了表型、生化、衰老相关及转录异常，证明组织 NAD 水平的恢复恢复了系统功能。