《国际分子科学杂志》的一项研究证实,补充nad+不仅可减轻心血管疾病诱发的视网膜功能障碍和病理性视网膜神经胶质细胞增生,还可提高细胞内抗氧化基因的表达水平,从而激活细胞内抗氧化途径,达到保护视网膜功能的目的。
随着机体进入衰老阶段,与年龄相关的疾病发生率增加,心血管疾病是其中最常见的一类疾病。但除心血管疾病本身,其带来的并发症也不容小觑,如由心血管功能障碍而引起的缺血性视网膜功能障碍。
缺血性视网膜功能障碍是一个复杂的病理过程,包括氧化应激、神经胶质细胞增生和视网膜功能缺陷等。但目前,尚未找到改善缺血性视网膜功能障碍的有效方法。不过近日,日本庆应大学的研究人员发现,补充nad+可改善小鼠缺血性视网膜功能障碍,保护视网膜功能。这是首个将nad+用于减轻心血管疾病诱发缺血性视网膜功能障碍的研究。此研究已在《国际分子科学杂志》(International Journal of Molecular Science)期刊发表。
由于视网膜内的血液是通过颈内动脉(颈总动脉的一个分支)延申的眼动脉直接供应,所以为了检测补充nad+是否可以改善颈总动脉堵塞导致的视网膜功能障碍,研究人员首先对小鼠进行了永久性的颈总动脉堵塞手术。手术结束后,研究人员检查了所有术后小鼠的眼睑,发现术后小鼠的眼睑下垂率为100%,这是手术成功的标志。
随后,研究人员将术后小鼠分为2组,一组每天注射nad+(500 mg / kg),另一组注射安慰剂,直到实验结束。同时,研究人员还设置了1组正常小鼠作为实验对照组。
图1 小鼠手术示意图
以往生物领域综合性期刊《PeerJ》的一项研究表明,经过颈总动脉堵塞手术的小鼠,其视网膜神经胶质细胞被激活,并过度增生。神经胶质细胞被激活后可以修复中枢神经系统(包括眼睛和大脑)的损伤,但是被激活的神经胶质细胞过度增生则会形成胶质疤痕,从而阻碍中枢神经系统组织在受伤区域再生。
与上述研究一致的是,日本庆应大学的研究人员发现,本实验中的术后小鼠其网膜神经胶质细胞也被激活并过度增生。但是,与未补充nad+的术后小鼠相比,补充nad+的术后小鼠的神经胶质细胞增生减少,且与神经炎症相关的趋化因子(Ccl2和Ccl12)表达水平降低约50%。这说明,补充nad+可减轻小鼠视网膜神经胶质细胞增生和炎症。
图2 用GFAP红色荧光评估安慰剂组(PBS)、对照组(Sham)及nad+组小鼠神经胶质细胞被激活情况
心血管功能障碍和血管堵塞通常伴有氧化应激——体内氧化与抗氧化作用失衡的一种状态。对此,研究人员检测了补充nad+是否可以激活细胞内的抗氧化途径,调节视网膜在缺血条件下的氧化还原失衡。
结果发现,与未补充nad+的术后小鼠相比,持续补充nad+可使术后小鼠细胞内的NAD+水平提高30%左右,甚至比正常小鼠细胞内的NAD+水平还要高。而且,补充nad+还提高了细胞中抗氧化基因Nrf2的表达水平。这说明,补充nad+可通过提高NAD+水平,提高抗氧化剂因表达,激活抗氧化途径,从而保护视网膜功能。
图3 安慰剂组(PBS)、对照组(Sham)及nad+组小鼠细胞内NAD+水平及Nrf2表达水平对比
最后,研究人员检测了3组小鼠的视网膜厚度。结果发现,3组小鼠的视网膜厚度没有显著差异。对此,研究人员猜测,补充nad+可能是在不影响视网膜厚度的情况下改善了视网膜功能。
总之,本项实验证实,心血管功能障碍可诱发视网膜功能障碍和视网膜神经胶质细胞增生,但是补充nad+可以改善这一症状;而且,补充nad+还可提高抗氧化基因的表达水平,从而激活抗氧化途径,调节视网膜在缺血条件下的氧化还原失衡,进而保护视网膜功能。
标签: