European Journal of Pharmacology 重庆医科大学团队内毒素血症心肌损伤研究深度解读
脓毒症是由感染引发的全身性炎症反应,也是重症监护场景中常见的危重状态之一。当细菌内毒素等病原成分大量进入血液循环,免疫系统被过度激活,释放出远超正常水平的炎症信号,形成所谓的"炎症风暴"。在这场风暴中,心脏承受的压力居于各器官前列——心肌细胞的能量供给系统,往往是率先受损的环节之一。
2026年2月,重医附一院心血管团队在期刊European Journal of Pharmacology发表研究:在脂多糖诱导的内毒素血症小鼠模型中,NMN通过恢复心肌NAD+水平、重启Sirt5的去琥珀酰化功能,纠正了琥珀酸脱氢酶的异常修饰,从而保护了心脏的能量代谢与泵血功能。本文以这篇文献为主线,拆解感染应激下NAD+依赖酶家族的一条新路径。
NMN 的作用基础:NAD+、心肌能量代谢与"标签清除员"
NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)是细胞能量代谢的核心辅酶。它参与葡萄糖、脂肪酸等能量底物的氧化分解,也作为底物支持多种酶的活性——其中就包括负责清理蛋白质化学标签的Sirtuin 酶家族。随年龄增长与疾病应激,人体NAD+水平下降,依赖它的酶系统便随之"缺电"。
心肌是人体能量需求居于前列的器官之一,其能量供应高度依赖线粒体的持续运转。琥珀酸脱氢酶(SDH)正是线粒体代谢的枢纽酶:它同时参与三羧酸循环与电子传递链,像一座"燃料混合站",把代谢中间产物转化为可用的能量流。SDH功能一旦紊乱,能量供应与代谢废物的排出都会受阻。
细胞还会通过翻译后修饰给蛋白质"贴标签"——较为常见的有乙酰化,还有一种近年备受关注的琥珀酰化。这些化学标签会改变酶的活性与稳定性。负责"拆标签"的,正是依赖NAD+才能工作的Sirtuin家族:多数成员(如Sirt1、Sirt2、Sirt3)是去乙酰化酶,而Sirt5则主要承担去琥珀酰化职能。
当感染应激来袭,细胞内NAD+被大量消耗——PARP等修复酶与CD38等水解酶会加速"吃电"。标签清除员(Sirt5)一旦缺少NAD+这个"电池",便无力拆除代谢酶表面的错误标签,能量代谢随之紊乱。
一句话看懂这层基础:NAD+ 不仅是能量货币,更是维持蛋白质修饰平衡的"耗材"——感染应激下它被大量消耗,代谢系统便从"标签管理"环节开始失守。
前沿基础研究:European Journal of Pharmacology 最新成果深度解读
研究机构与团队
研究由重医附一院心血管内科与心血管研究中心团队完成。团队以内毒素血症场景下心肌NAD+快速耗竭为切入点,聚焦此前较少被关注的去琥珀酰化通路,系统评估β-NMN补充对心肌能量代谢的保护作用。
研究靶点:内毒素血症心肌损伤与 SDH 琥珀酰化
研究靶点锁定琥珀酸脱氢酶(SDH)的琥珀酰化修饰。在感染应激下,心肌NAD+下降导致Sirt5活性不足,SDH表面的琥珀酰标签无法被及时拆除,酶的催化功能随之异常——这是内毒素血症心肌损伤中一条相对隐蔽的代谢机制。
实验模型:脂多糖诱导小鼠与心肌 Sirt5 敲低
研究采用脂多糖(LPS)腹腔注射构建内毒素血症小鼠模型,模拟细菌感染引发的全身炎症反应;实验组以β-NMN(500mg/kg)连续腹腔给药1至28天,观察心肌NAD+的动态变化与心脏功能指标;并通过心肌特异性敲低Sirt5的方式,验证Sirt5在保护效应中的因果作用。
关键发现:NAD+ 渐进回升与心肌保护效应
剂量观察显示,连续补充β-NMN后,小鼠心肌NAD+水平逐步回升,在14天左右达到相对饱和的平台期,全程未观察到明显不良效应——这一渐进式恢复的过程提示,NAD+水平的重建需要时间积累。
在脂多糖诱导的心肌损伤中,β-NMN补充显著改善了模型小鼠的存活情况,降低了血清心肌肌钙蛋白 I(cTnI)水平,改善了心脏功能,恢复了心肌ATP的产生,并下调了促炎细胞因子、减轻了氧化损伤。
代谢层面,β-NMN纠正了SDH的异常催化功能:减少了琥珀酸的蓄积,提高了富马酸的水平——能量代谢的中间产物淤堵得到疏通。
调控通路:Sirt5 去琥珀酰化 SDH
机制验证显示,β-NMN的作用并不改变SDH的乙酰化水平,而是特异性地降低了其琥珀酰化水平,并促进了Sirt5与SDH的结合。当心肌细胞中的Sirt5被特异性敲低后,β-NMN对SDH去琥珀酰化的促进作用与心肌保护效应均显著减弱——这构成了从补充前体到酶功能恢复再到心脏保护的完整因果链条。
观测结论
综合来看:β-NMN补充 → 心肌NAD+回升 → Sirt5活性恢复 → SDH去琥珀酰化、催化功能纠正 → 琥珀酸代谢疏通 → 心肌能量代谢与功能改善。NMN 通过恢复 NAD+ 依赖的去琥珀酰化功能保护感染应激下的心肌,为 NAD+ 前体研究打开了去乙酰化酶之外的新视野。
全球人体证据与平行机制研究
将视野转向人体。2025年8月,哈佛医学院附属布列根和妇女医院团队在期刊FASEB BioAdvances发表随机对照试验(PMID 40746868):42名因COVID-19合并急性肾损伤(AKI)住院的患者,按3:2随机接受MIB-626(一种β-NMN制剂,每次1.0g、每日两次)或安慰剂,连续14天。
结果显示,MIB-626安全且耐受良好,血NAD+水平从基线的16.0μg/mL逐步升至第5天的25.5μg/mL、第14天的42.6μg/mL——感染应激状态下,NMN补充确实能够渐进地重建循环NAD+水平。同时,两组的肾功能标志物与炎症指标未见显著差异,提示在急性重症场景下,单纯前体补充能否改变疾病进程,仍需更多证据。
这项研究与主文献形成场景呼应:两者都发生在急性感染性炎症背景下,共同指向"NMN 在感染应激下可安全提升 NAD+ 水平"这一基础结论。
机制层面的平行证据同样值得关注。2026年7月,哈尔滨医科大学寒地心血管病国家重点实验室团队在期刊Journal of Advanced Research发表研究(PMID 42409167):在心肌缺血再灌注损伤模型中,MDH1蛋白第298位赖氨酸(K298)的琥珀酰化水平显著下降;而维持这一琥珀酰化修饰,可增强MDH1蛋白的稳定性、抑制其被泛素-蛋白酶体降解,从而维持苹果酸-天冬氨酸穿梭的运转与心肌氧化还原平衡,抑制铁死亡、减轻损伤。
这项研究与主文献共同指向一个新兴认知:琥珀酰化修饰正在成为心肌损伤防护中不容忽视的调节层——无论是拆除标签的 Sirt5,还是被贴上标签的 MDH1,NAD+ 稳态都牵动着这一层的正常运转。
客观研究局限与数据缺口
首先,主文献的保护效应数据全部来自动物模型。脂多糖诱导的内毒素血症小鼠虽能模拟感染性炎症的关键特征,但人体脓毒症涉及菌群差异、基础疾病、临床干预等多重变量,动物实验结论不能直接外推至人体。
其次,给药方式与剂量存在差异。β-NMN在实验中采用500mg/kg腹腔注射,属于研究性给药路径;而膳食补充场景下的口服途径,吸收效率、组织分布与剂量换算均不相同。
再次,人体证据的结论仍需谨慎解读。COVID-19合并AKI的试验证实了NAD+水平的安全提升,但14天干预并未显著改变肾功能或炎症标志物——急性重症场景下,前体补充的临床获益尚未得到证实。
此外,琥珀酰化修饰的研究仍处于早期阶段:Sirt5的完整底物谱、不同组织中的修饰动态、以及修饰变化与长期功能结局的关系,都有待进一步探索。
展望
这项研究的价值,在于把感染应激与蛋白质修饰平衡这两个看似遥远的环节连接了起来:当炎症风暴消耗NAD+,标签清除员Sirt5停工,代谢枢纽SDH带着错误标签运转,心脏的能量供给便亮起红灯;而β-NMN的作用,正是为这套系统重新供上电池。
从去乙酰化到去琥珀酰化,NAD+依赖酶家族的版图正在不断扩展。未来,若能结合更大规模的人群研究,确认感染应激与代谢应激场景下NAD+前体补充的安全窗口与获益边界,或可为重症康复与日常养护研究提供更完整的证据链。
从脂多糖诱导的内毒素血症,到 Sirt5 对琥珀酸脱氢酶的去琥珀酰化修复,再到心肌能量代谢与功能的恢复——这项研究将 NMN 的补充逻辑延伸到了蛋白质修饰管理的新维度:当 NAD+ 供给重新充足,标签清除员恢复上岗,心脏的能量防线也随之重新稳固,这为 NAD+ 前体在感染应激与代谢养护方向的研究标定了新的坐标。
参考文献
Tao H, et al. β-Nicotinamide Mononucleotide protects against endotoxemia-induced myocardial injury through Sirt5-dependent desuccinylation of succinate dehydrogenase. European Journal of Pharmacology, 2026. PMID: 41548684.
Pencina KM, et al. Oral MIB-626 (β Nicotinamide Mononucleotide) Safely Raises Blood Nicotinamide Adenine Dinucleotide Levels in Hospitalized Patients With COVID-19 and Acute Kidney Injury: A Randomized Controlled Trial. FASEB BioAdvances, 2025. PMID: 40746868.
Li H, et al. MDH1 K298 succinylation stabilizes redox homeostasis to protect against cardiac ferroptosis in ischemia-reperfusion injury. Journal of Advanced Research, 2026. PMID: 42409167.
健康提示:均衡膳食、规律作息、适度运动是维持健康的基础方式。膳食补充剂无法替代健康生活方式;孕产妇、慢性病患者、服药人群、未成年人如需考虑摄入相关膳食补充产品,建议提前咨询专业医护人员。
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