Nicotinamide Riboside, een vorm van vitamine B3, beschermt tegen door excitotoxiciteit geïnduceerde axonale degeneratie-10

Extracellulaire NAD + -conversie in NR is nodig om door FK866 geïnduceerde neurodegeneratie te voorkomen

We evalueerden vervolgens de metabole route van extracellulaire NAD + / NMN / NR naar intracellulaire NAD + in door FK866 geïnduceerde neurodegeneratie. Eerst werden corticale neuronen 72 uur behandeld met 50 m MFK866, 50 mMNR en 50 mMDP en werd axonale fragmentatie onderzocht. DP beperkte slechts gedeeltelijk het NR-beschermende effect tegen FK866 (axonale bescherming verminderd met 40%), terwijl het beschermende effect van NR volledig werd geremd onder NMDA-stress (figuren 4C en 7A). Deze gegevens suggereren dat behandeling met FK866 expressie van NT induceert die relatief resistent is tegen DP. We analyseerden ENT1-4 mRNA in corticale neuronen die al 72 uur met 10 mM FK866 werden behandeld of niet. ENT2 en -4mRNA werden respectievelijk 2,2- en 1,7-voudig geïnduceerd door FK866 (aanvullende Fig. S3). NAD + en NMN voorkwamen ook door FK866 geïnduceerde neurodegeneratie op een manier die gedeeltelijk werd voorkomen door DP (Fig. 7B, C). Aangezien NAD + mogelijk afhankelijk is van NT in bescherming tegen FK866-neurodegeneratie, hebben we getest of extracellulair NAD + en NMN moeten worden omgezet in NR voordat ze door het plasmamembraan worden getransporteerd. CMP blokkeerde inderdaad het axon-beschermende effect van NAD + en NMN, hetgeen figuur 5 aangeeft. NMN vereist conversie naar NR- en nucleosidetransporters om door NMDA geïnduceerde AxD te voorkomen. A) Schematische weergave van extracellulair metabolisme van NAD +: NAD + wordt omgezet in NMN via ENPPase en vervolgens in NR via ENTase. B) Kwantificering van AxD in corticale neuronen behandeld met 100 mM NMDA gedurende 24 uur na het blokkeren van de extracellulaire route door DP, een ENT-remmer of CMP, een ENTase-remmer. NMDA, NMN, DP en CMP werden toegevoegd zoals aangegeven (n = 3-7). C) Kwantificering van AxD in corticale neuronen behandeld met 100 mM NMDA gedurende 24 uur na het blokkeren van de extracellulaire route door DP of CMP. NMDA, NAD +, DP en CMP werden toegevoegd zoals aangegeven (n = 3-7). * P, 0,05, ** P, 0,01. NR BESCHERMT TEGEN EXCITOTOXISCHE NEURODEGENERATIE 9 Gedownloade dat beide moleculen 59-ENTase-activiteit nodig hebben om te worden omgezet in hun axon-beschermende effect (Fig.7B, C). We analyseerden ook Nmrk1 en -2 mRNA-expressie in corticale neuronen die al dan niet met FK866 zijn behandeld gedurende 24-72 uur. Zoals verwacht, werd Nmrkl-mRNA sterk tot expressie gebracht in vergelijking met het Nmrk2-transcript, dat niet detecteerbaar was (aanvullende Fig. S4B, C). Zoals eerder beschreven met NMDA, induceerde FK866-behandeling gedurende 48 of 72 uur Nmrk2 (3- maal na 72 uur). Omdat Nmrk2-inductie een veel voorkomend verschijnsel was dat werd waargenomen in onze experimenten, gebruikten we corticale neuronen van het wildtype of Nmrk 2-KOmice. Deze neuronen werden 72 uur behandeld met 10 mMFK866 voordat gecondenseerde kernen en axonale fragmentatie werden geanalyseerd. Zelfs in afwezigheid van het Nmrk2-gen, boden NAD + en NR volledige bescherming tegen door FK866 geïnduceerde neurodegeneratie, wat aangeeft dat Nmrk2 niet vereist is voor deze effecten (aanvullende Fig. S4D, E). Deze resultaten tonen aan dat NAD +, NMN en NR een vergelijkbare route gebruiken, waarschijnlijk onafhankelijk van Nmrk2, om door FK866 geïnduceerde neurodegeneratie te voorkomen.

nmn-2