烟酰胺单核苷酸减轻炎症激活、脉络膜新生血管及病变相关重塑

Nicotinamide Mononucleotide Attenuates Inflammatory Activation, Choroidal Neovascularization, and Lesion-Associated Remodeling

作者信息Jue Wang, Hideto Osada, Steve Chen, Shintaro Yamaguchi, Kaori Hayashi, Kazuno Negishi, Toshihide Kurihara, Norimitsu Ban
PMID42640154
发布时间2026-08-03
DOI10.1167/iovs.67.10.59

实验完整度

包含体内激光诱导CNV模型及体外LPS和TGF-β刺激细胞模型,结合功能验证(病变大小、免疫细胞积累)和机制验证(NF-κB、STAT3信号)。

主要模型

激光诱导CNV小鼠模型(C57BL/6J) 原代小鼠RPE细胞 bEnd.3小鼠脑内皮细胞 THP-1来源巨噬细胞

重点核对

NMN给药剂量500 mg/kg BW,每日腹腔注射 激光诱导CNV参数:532 nm,200 mW,100 ms,75 µm,每眼4-5个烧灼点 CNV病变面积和体积定量在RPE/choroid铺片上通过IB4染色 炎症和血管生成基因表达(RT-qPCR)及NF-κB和STAT3磷酸化(Western blot) 胶原I、F4/80、α-SMA阳性面积定量

摘要

目的:评估烟酰胺单核苷酸(NMN)在调节新生血管性年龄相关性黄斑变性(nAMD)中的神经血管炎症微环境并减轻组织重塑方面的治疗潜力。方法:在C57BL/6J小鼠中建立激光诱导的脉络膜新生血管(CNV)模型,并在RPE/脉络膜铺片上量化CNV病变大小。免疫染色评估髓系细胞积累和纤维化相关重塑。定量RT-PCR和Western blotting评估视网膜和RPE/脉络膜中炎症/血管生成基因表达及信号激活。在体外,使用脂多糖(LPS)刺激的bEnd.3和原代小鼠RPE细胞以及TGF-β刺激的THP-1来源巨噬细胞模拟炎症和促纤维化反应。结果:NMN治疗显著减小了激光诱导CNV模型中的CNV大小,并伴随CNV病变内髓系细胞积累减少。NMN减弱了RPE/脉络膜和神经视网膜中炎症和血管生成相关基因的表达,并减少了下游信号激活。在体外,NMN抑制了LPS诱导的原代RPE细胞和bEnd.3内皮细胞中的炎症和促血管生成反应,并抑制NF-κB激活。NMN还减轻了组织重塑,表现为在延长和延迟给药方案下胶原I阳性面积减少,同时CNV病变内F4/80阳性面积和α-平滑肌肌动蛋白阳性面积减少。在TGF-β诱导的THP-1来源巨噬细胞中,NMN抑制了促纤维化反应。结论:我们的研究结果表明,NMN减少炎症信号并缓解CNV中的炎症微环境,伴随血管生成相关基因表达和纤维化相关重塑的减少。通过减轻炎症激活和组织重塑过程,NMN值得作为限制CNV进展和nAMD晚期组织重塑的辅助方法进一步评估。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
NMN是否通过调节炎症微环境和组织重塑来抑制CNV形成和晚期病变重塑。
核心机制
NMN通过提升NAD+水平,可能激活SIRT1,抑制NF-κB和STAT3信号通路,减少炎症和血管生成基因表达,并抑制巨噬细胞介导的促纤维化反应。
主要证据
在激光CNV模型和LPS/TGF-β刺激的细胞模型中,NMN显著减少CNV病变大小、髓系细胞积累、胶原I沉积及纤维化标志物,同时抑制NF-κB和STAT3激活。
研究意义
NMN作为辅助策略,通过调节炎症和代谢通路而非单一血管生成因子,有望补充抗VEGF疗法,改善nAMD长期预后。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立激光诱导CNV模型并评估NMN对CNV形成的作用

验证NMN能否抑制激光诱导的脉络膜新生血管形成。

对C57BL/6J小鼠进行激光光凝诱导CNV,NMN或PBS从激光前1天至第7天每日腹腔注射,第7天取眼球制备RPE/choroid铺片,IB4染色并量化CNV面积和体积。

2

评估NMN对CNV病变中髓系细胞积累的影响

检测NMN是否能减少CNV微环境中的免疫细胞浸润。

对RPE/choroid铺片进行Iba1(小胶质细胞/巨噬细胞)和CD68(巨噬细胞)免疫染色,量化阳性面积。

3

评估NMN对炎症和血管生成信号的影响

验证NMN能否抑制CNV相关的炎症和血管生成基因表达及信号通路激活。

分离神经视网膜和RPE/choroid,提取RNA和蛋白。RT-qPCR检测炎症因子(Tnfa, Il6, Il1b, Ccl2等)和血管生成因子(Vegfa, Vegfr2, Mmp2等)的mRNA水平;Western blot检测NF-κB、STAT3磷酸化水平及SIRT1、HSP27蛋白表达。同时测量视网膜NAD+/NADH比值。

4

体外验证NMN对LPS诱导的炎症和血管生成反应的影响

验证NMN直接抑制内皮细胞和RPE细胞的炎症和血管生成激活。

原代小鼠RPE细胞和bEnd.3细胞用LPS刺激,同时加入或不加NMN,收集细胞分析炎症基因表达(Ccl2, Icam1, Il6, Il1b)和血管生成基因(Hbegf, Vegfr2),并通过免疫荧光和Western blot检测NF-κB核转位和磷酸化。

5

评估NMN对病变相关胶原沉积和组织重塑的影响

验证NMN能否抑制后期纤维化和组织重塑。

采用延长疗程(激光前1天至第14天)和延迟疗程(第6天至第14天)的NMN给药方案,第14天制备RPE/choroid铺片,进行胶原I免疫染色;另有视网膜切片进行F4/80和α-SMA免疫染色,量化胶原I、F4/80和α-SMA阳性面积及F4/80与α-SMA共定位。

6

体外验证NMN对TGF-β诱导的促纤维化反应的影响

验证NMN能否抑制巨噬细胞的促纤维化激活。

THP-1单核细胞经PMA诱导分化为巨噬细胞,然后用TGF-β1刺激,同时加入或不加NMN,通过免疫细胞化学检测α-SMA和胶原I表达,并通过RT-qPCR检测纤维化相关基因(α-SMA, COL1A1, FN1, MMP2, TAGLN, ITGA5)。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
烟酰胺单核苷酸Oriental Yeast--
托吡卡胺Santen Pharmaceutical--
532纳米激光系统Lumenis--
分散酶II----
DMEM培养基Nacalai Tesque--
RPMI-1640培养基----
胎牛血清Life Technologies--
青霉素Fujifilm Wako Pure Chemical--
链霉素Fujifilm Wako Pure Chemical--
脂多糖Sigma-Aldrich--
转化生长因子β1----
佛波醇12-肉豆蔻酸酯13-乙酸酯MedChemExpressHY-18739
TRI试剂Molecular Research Center--
ReverTra Ace qPCR RT试剂盒Toyobo--
THUNDERBIRD Next SYBR qPCR预混液TOYOBO--
RIPA裂解液Fujifilm Wako Pure Chemical--
NAD+/NADH检测试剂盒Abcamab65348
10-kDa离心过滤柱Abcamab93349
FV4000共聚焦激光扫描显微镜Olympus--
ImarisOxford Instruments--
ImageJ----
GraphPad PrismGraphPad Software--
StepOnePlus PCR系统Applied Biosystems--
Cytation 5酶标仪Agilent Technologies--
异凝集素B4Vector LaboratoriesFL-1201
离子钙接头蛋白1Wako019-19471
CD68Bio-RadMCA1957
胶质纤维酸性蛋白Abcamab7260
I型胶原抗体Abcamab316222
F4/80抗体Abcamab6640
磷酸化NF-κB抗体Cell Signaling Technology3033
NF-κB抗体Cell Signaling Technology8242
磷酸化STAT3抗体Cell Signaling Technology9131S
STAT3抗体Santa Cruz Biotechnologysc-8019
热休克蛋白27抗体Cell Signaling Technology2422
SIRT1抗体Sigma-Aldrich07-131
β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology4967
α-平滑肌肌动蛋白抗体Abcamab5694
Alexa Fluor 488标记α-SMA抗体Abcamab184675
抗兔Alexa Fluor 488二抗Thermo Fisher ScientificA-11008
抗兔Alexa Fluor 555二抗Thermo Fisher ScientificA-21434
抗鼠IgG HRP标记二抗Cell Signaling Technology7076S
抗兔IgG HRP标记二抗Cell Signaling Technology7074S

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
激光诱导CNV模型
C57BL/6J小鼠周龄和性别、激光参数、CNV病变纳入标准、每组样本量
阅读提示:Methods: Animals及Laser-Induced CNV section and Figure legends
NMN给药
给药剂量、频率、给药途径、给药时间
阅读提示:Methods: Treatment With NMN section
RPE/choroid铺片及免疫荧光
固定条件、抗体稀释度、铺片制备和量化参数
阅读提示:Methods: RPE/Choroid Flat-Mount Preparation and Immunofluorescence
体外细胞实验(LPS刺激)
细胞类型、LPS浓度、NMN浓度、处理时间、溶剂对照
阅读提示:Methods: Cell Culture and Treatments of Cell Lines and Primary Mouse RPE Cell Isolation and Treatment
体外细胞实验(TGF-β刺激)
THP-1分化条件、TGF-β1浓度、NMN浓度、处理时间、对照组
阅读提示:Methods: Cell Culture and Treatments of Cell Lines
蛋白和基因表达分析
样本处理、抗体和引物、内参基因、统计方法
阅读提示:Methods: RNA Isolation and Quantitative RT-PCR, Western Blotting, and Statistical Analysis