【原文標題】De novo NAD+ biosynthetic impairment in acute kidney injury in humans
【標題翻譯】人類急性腎損傷中的從頭開始NAD +生物合成受損
【文獻作者】Ali Poyan Mehr， Mei T Tran， Kenneth M Ralto， David E Leaf， Vaughan Washco， Joseph Messmer， Adam Lerner， Ajay Kher， Steven H Kim， Charbel C Khoury， Shoshana J Herzig， Mary E Trovato， Noemie Simon-Tillaux， Matthew R Lynch， Ravi I Thadhani， Clary B Clish， Kamal R Khabbaz， Eugene P Rhee， Sushrut S Waikar， Anders H Berg， Samir M Parikh
【發(fā)布雜志】NATURE MEDICINE
【發(fā)布時間】2018.8
【影響因子】36.13
【文獻解讀】
急性腎損傷(注:摘自網(wǎng)絡(luò))
有研究者在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD +)可以明顯延長實驗動物的生命，這引起了人們對NAD +的廣泛關(guān)注，開始猜測其對人類的健康到底有著怎樣的影響。近年來，NAD +的代謝已經(jīng)逐漸成為多種疾病的治療靶點，包括由飲食引起的肥胖癥、神經(jīng)元變性和青光眼等，已經(jīng)確定的一點是維持體內(nèi)NAD +的水平可以防止與年齡有關(guān)的健康問題，甚至可以延長壽命。相反，NAD +嚴重缺乏的患者容易出現(xiàn)一系列與年齡有關(guān)的并發(fā)癥，其中一種可能致命的并發(fā)癥是急性腎損傷(AKI)，它在住院的成年人中發(fā)病率高達3-10%，并且到今天為止仍舊缺乏特異的的治療方法。
NAD +的生物合成途徑(注:摘自文獻)
體內(nèi)的NAD +可以通過不同的途徑來合成，而具體由哪條途徑來合成是由飲食中攝入的前體物質(zhì)決定的，所謂的前體物質(zhì)就是可以生成NAD +的物質(zhì)�，F(xiàn)在已經(jīng)確定了NAD +生物合成的3條途徑:一是以色氨酸為前體的從頭開始途徑;二是以煙酰胺(NAM)為前體的“挽救”途徑;三是以煙酸(NA)或煙酰胺核糖苷(NR)為前體的合成途徑。雖然“挽救”途徑被認為是NAD +合成最主要的途徑，而從頭開始途徑被認為是NAD +合成的次要貢獻者，但研究表明NAD+從頭合成途徑受損時會表現(xiàn)出嚴重的腎臟異常，這確定了人類發(fā)育過程中NAD +從頭合成途徑的關(guān)鍵作用。
喹啉酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶(QPRT)是NAD +從頭合成途徑的限速酶，本研究通過小鼠局部腎損傷模型結(jié)合代謝組學(xué)分析篩選出了與AKI相關(guān)的代謝變化，發(fā)現(xiàn)此時腎臟的NAD +下降，喹啉酸上升，QPRT下降。隨后研究者又采用了基因編輯的辦法獲得了QPRT +/-小鼠，以模仿QPRT下降這一獲得性缺陷，發(fā)現(xiàn)QPRT的下降導(dǎo)致了腎臟中NAD +的下降，并且升高了尿中的喹啉酸鹽，加劇了小鼠對AKI的敏感性，也就是小鼠患AKI的風(fēng)險增加。以上結(jié)果表明QPRT可以保護腎臟的NAD +，并介導(dǎo)機體對AKI的抵抗力。另外，代謝組學(xué)提示尿喹啉/色氨酸比值(uQ / T)的升高是QPRT降低的指標，uQ / T升高可以預(yù)測AKI患者的危重情況和其他不良后果。
本研究表明，AKI對患者來說可能是致命的，NAD +的從頭合成途徑在AKI期間受到損害，并且增加NAD +對于緩解AKI癥狀是明顯有效的。另外，NAD +從頭合成途徑中的限速酶QPRT可以維持腎臟內(nèi)NAD +的水平，并且可以介導(dǎo)機體對AKI的抵抗力。
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