人体血糖的平稳,依赖胰岛内一群特殊的细胞——β细胞。它们像精密运转的"胰岛素工厂",依据血糖浓度调节激素分泌;随着年岁增长与代谢负荷累积,这座工厂会逐渐承受慢性应激,其功能衰退与糖尿病病程发展密切相关。工厂内部究竟发生了什么,让一台"精密仪器"逐步失灵?这是代谢科学长期关注的核心问题。
越来越多的研究提示,NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)水平随年龄与代谢压力而变化,而 β细胞对 NAD+ 的供给尤为敏感:线粒体能量产出、基因表达调控都离不开它。作为 NAD+ 直接前体的 NMN(烟酰胺单核苷酸),能否通过补充能量代谢原料、稳定 β细胞内部的调控平衡,成为代谢与衰老科学交叉领域的新议题。
2026年8月8日,重庆医科大学团队在期刊 Cell Death & Differentiation 发表研究(PMID 42570950):团队发现,亚致死氧化应激会拨动 β细胞内部一个表观遗传开关——通过扰乱线粒体 NAD+ 与乙酰辅酶A 的代谢平衡,让警报蛋白HMGB1 被过度"盖章",进而触发 β细胞的内在炎症命运;而补充 NAD+(如 NMN)或联合干预,能够恢复开关稳态、抑制炎症信号。本文以这项研究为主线,拆解"代谢—表观遗传"交叉视角下 β细胞命运的决定机制。
NMN 的作用基础:NAD+、乙酰化修饰与 β细胞的"能量账本"
NAD+ 是细胞能量代谢的核心辅酶,相当于细胞的"能量货币",参与线粒体能量产出、基因表达调控与损伤修复等关键环节。NMN 是 NAD+ 的直接前体,被视为补充 NAD+ 储备的"原料半成品"。在 β细胞内部,NAD+ 的丰欠不仅关乎能量供给,还影响一类重要的调控修饰——乙酰化修饰:去乙酰化酶SIRT1 依赖 NAD+ 才能工作,负责"擦除"蛋白上的乙酰基标记;p300/CBP 等乙酰转移酶则负责"盖上图章"。一擦一盖之间的平衡,构成了细胞表观遗传调控的"跷跷板"。
当 NAD+ 供给充足时,SIRT1 活跃,"橡皮擦"占据优势,蛋白修饰保持稳态;当线粒体代谢紊乱、NAD+ 下降、乙酰辅酶A 堆积,跷跷板失衡,"图章"越盖越多,某些关键蛋白被过度乙酰化,就可能改变其在细胞内的去向与功能。一句话看懂这层基础:NAD+ 是能量货币,NMN 是补充 NAD+ 的原料;乙酰化像给蛋白"盖图章",SIRT1 是"橡皮擦",p300/CBP 是"盖章员"——跷跷板的倾斜方向,决定细胞命运的走向。
前沿基础研究:重庆医科大学团队最新成果深度解读
研究机构与团队
研究由重庆医科大学牵头完成,参与单位包括该校基础医学院免疫学系、第二附属医院肝胆外科、医学检验系、实验动物中心,以及四川大学华西医院、美国密苏里大学等;通讯作者何思荣教授长期从事免疫与代谢相关研究。论文声明无利益冲突。
研究靶点:β细胞的表观遗传开关与 HMGB1 乙酰化
研究靶点锁定在胰腺 β细胞内部一个此前未被充分认识的环节——警报蛋白 HMGB1 的乙酰化修饰。HMGB1 平时驻留在细胞核内参与基因结构维持;一旦被过度乙酰化并转移出细胞核,它就会向周围释放炎症信号。团队发现,β细胞对这一环节尤其敏感,其脆弱性明显高于巨噬细胞与肝细胞。
实验模型:细胞、小鼠、猪与灵长类动物的多层级验证
实验体系分为多个层级。体外层面,研究者使用 β-TC-6 细胞系与原代胰岛,在标准化的亚致死应激条件下观察代谢与表观遗传变化;体内层面,研究覆盖小鼠模型与猪模型。为跨越啮齿类动物模型的转化研究缺口,团队还在非人灵长类动物中验证了干预策略的稳健性与可行性,并参考了已有的人类胰岛单细胞数据集。
关键发现:NAD+ 失衡拨动"开关",警报蛋白被错误放行
结果显示,亚致死氧化应激会破坏 β细胞线粒体的 NAD+ 与乙酰辅酶A 代谢流:NAD+ 水平下降、乙酰辅酶A 堆积,SIRT1 与 p300/CBP 的平衡被打破,HMGB1 在第96位与第128位赖氨酸上发生过度乙酰化——这种修饰在 β细胞中尤为突出。乙酰化如同打开"分子门",让 HMGB1 从细胞核转移至细胞质,激活TLR/RAGE 受体介导的炎症级联,推动 β细胞走向功能衰退。
调控通路:代谢信号与机械信号的"合流"
机制层面还浮现出一条交叉通路:氧化应激会"劫持"机械敏感的Hippo 通路,将转录共激活因子YAP 扣押在特定位置,转而抑制 SIRT1 的转录,进一步加剧 HMGB1 的过度乙酰化——代谢信号与机械信号在表观遗传层面汇合,形成了一条相互强化的信号轴。
观测结论
干预层面,团队验证了三种"模块化"策略:补充 NAD+(如 NMN)、抑制线粒体活性氧、抑制 Hippo 通路,均可恢复乙酰化稳态、抑制 HMGB1 驱动的炎症。值得注意的是,NAD+ 补充与抑制线粒体活性氧或 Hippo 通路的联合干预,在缓解 β细胞功能衰退方面效果更明显,可使炎症标志物降低约73%,优于任一单一干预。研究者强调,该研究属于基础研究范畴,为理解糖尿病相关的病理过程提供了新的机制框架。
人体证据:NMN 对糖脂代谢影响的 RCT 汇总
主文献的机制证据来自细胞与动物模型,人体层面的对应数据仍有限。不过,NMN 在人体糖脂代谢方向已有随机对照试验(RCT)的系统汇总。
2024年11月,香港大学李嘉诚医学院与香港理工大学等团队在期刊 Current Diabetes Reports 发表系统评价与 Meta 分析(PMID 39531138):纳入 8 项 NMN 人体 RCT(剂量 250-2000 毫克/天,周期 14 天至 12 周),共 342 名中老年成人(49% 为女性,主要为非糖尿病人群)。结果显示,NMN 补充对空腹血糖、空腹胰岛素、糖化血红蛋白、胰岛素抵抗指数与血脂谱均无显著改善。
2025年,香港中文大学团队在期刊 Critical Reviews in Food Science and Nutrition 发表另一项系统评价(PMID 39116016),纳入 12 项研究、513 名参与者,结论相近:NMN 补充能显著提升血液 NAD+ 水平,但多数临床相关结局与对照组无显著差异;偏倚风险评估显示,部分研究存在方法学顾虑。研究者提示,该领域可能存在对 NMN 获益的高估倾向。
综合来看,主文献揭示的"NAD+ 稳态—表观遗传开关"机制仍处于细胞与动物模型阶段;在人体层面,NMN 补充虽能提升 NAD+ 水平,但尚未在糖脂代谢指标上观察到一致获益,证据边界清晰。
平行机制:YAP-SIRT1 轴与 NAMPT 的另一面
主文献中 Hippo 通路压制 SIRT1 的发现,并非孤例。2026年6月,广州医科大学药学院团队在期刊 Diabetes 发表研究(PMID 41770102):在 2 型糖尿病小鼠与高糖处理的心肌细胞中,YAP 表达升高,通过上调miR-22-3p 抑制 SIRT1 表达,驱动心肌肥大与纤维化;抑制 YAP 可恢复 SIRT1、缓解心肌重构,而敲低 SIRT1 则逆转保护效应。同一信号轴在心肌中的表现,与主文献在 β细胞中的观察形成跨组织呼应——代谢应激下 YAP 对 SIRT1 的压制,可能是糖尿病相关组织损伤中的共同环节。
另一项研究则提示 NAD+ 代谢的另一面。2026年6月,伦敦国王学院团队在期刊 Cell Death & Disease 发表研究(PMID 42243084):在小鼠与人类胰岛中,NAMPT(NAD+ 补救合成途径的关键酶)的过度激活、导致胰岛内 NAD+ 异常升高,反而会驱动自身免疫炎症过程、介导 β细胞死亡与 1 型糖尿病进展;使用 NAMPT 抑制剂则能保护 β细胞免受促炎细胞因子损伤、改善模型小鼠的血糖控制。这与主文献"NAD+ 下降有害"形成对照:NAD+ 代谢对 β细胞而言更像一把双刃剑,稳态平衡比简单增减更为关键。
递送技术:气凝胶水凝胶让 NMN 在创面局部精准释放
主文献通过全身性 NAD+ 补充恢复代谢稳态,而递送技术的价值在于让 NMN 在特定部位精准发挥作用。2026年2月,复旦大学遗传工程国家重点实验室与上海交通大学医学院附属第九人民医院等团队在期刊 iScience 发表研究(PMID 41623486):团队制备了负载 NMN 修饰二氧化铈纳米颗粒的海藻酸盐气凝胶,接触创面渗出液后原位转变为水凝胶,实现纳米颗粒在伤口部位的受控释放。
结果显示,二氧化铈纳米颗粒能增强 NMN 的抗炎作用,促进巨噬细胞由促炎表型向抗炎表型转化,并兼具抗菌性能,为高渗出性糖尿病足溃疡提供了兼顾物理屏障与炎症调控的递送方案。需要说明的是,该研究属于创面护理场景的动物与材料研究,与膳食补充场景存在本质区别。
客观研究局限与数据缺口
首先,主文献的机制证据主要来自细胞体系、小鼠、猪与非人灵长类模型。多物种验证提升了结论的稳健性,但人体胰岛中 HMGB1 乙酰化开关是否以相同方式运作、NMN 补充能否在人体中复现"恢复稳态"的效果,仍需直接的人体研究检验。
其次,人体 RCT 汇总显示,NMN 补充虽能提升血液 NAD+ 水平,但尚未在糖脂代谢等临床相关指标上显示一致获益;主文献中联合干预使炎症标志物降低约73%的数据,同样来自动物模型,不能外推为人体效果。
再次,NAMPT 相关研究提示 NAD+ 代谢存在双面性:在特定病理场景下,NAD+ 异常升高反而与 β细胞损伤相关。NMN 补充的适宜剂量、时机与人群,尚缺乏充分的人体证据支撑。
此外,现有证据全部来自科研观测与动物实验,不构成对任何人群的补充建议依据。
展望
这项研究把 β细胞的"炎症命运"与 NAD+ 代谢、乙酰化修饰和机械信号连接了起来:当能量账本失衡、警报蛋白被错误放行,β细胞便走向功能衰退;补充 NAD+(如 NMN)或联合干预恢复表观遗传稳态,至少在动物模型中是可以观测的。
从 β细胞的表观遗传开关,到心肌中 YAP 对 SIRT1 的压制,再到 NAMPT 的另一面与创面递送技术,"NAD+ 代谢—表观遗传调控"正在成为代谢疾病研究的一条重要观察线索。
未来,若能在人体中确认 NAD+ 稳态与 β细胞功能的关系,明确 NMN 补充的剂量、时机与适宜人群,将填补这一方向上关键的证据空白,也为"代谢—表观遗传"交叉研究标定新的坐标。
当胰岛 β细胞的"能量账本"失衡,警报蛋白 HMGB1 被过度乙酰化并错误放行,炎症警报随之拉响、细胞走向功能衰退;重庆医科大学团队2026年8月发表于 Cell Death & Differentiation 的研究显示,NMN 补充恢复 NAD+ 稳态、或与线粒体活性氧及 Hippo 通路抑制联合干预,能在多物种模型中抑制这一过程——这项研究把 NMN 的补充逻辑延伸到"代谢—表观遗传"交叉维度,也为理解 β细胞命运的决定机制标定了新的坐标。
参考文献
1、Cheng Y, et al. An epigenetic switch in β-cells links mitochondrial stress to inflammatory fate via HMGB1 acetylation. Cell Death & Differentiation, 2026. PMID: 42570950.
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5、Egbase D, et al. NAMPT activity plays a key role in driving autoimmune processes that mediate beta-cell death and type 1 diabetes development in mice. Cell Death & Disease, 2026. PMID: 42243084.
6、Tang Y, et al. Nicotinamide mononucleotide modified CeO(2) hydrogels promote diabetic wound healing by managing exudate and reducing inflammation. iScience, 2026. PMID: 41623486.
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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