抗衰老药物对肿瘤细胞生长的影响

背景

2013年，哈佛医学院David Sinclair教授发现了一种名为“β-烟酰胺单核苷酸（NMN）”的物质，并且宣称它能够有效延长寿命，Sinclair教授也因此被美国《Time》杂志评为“全球最有影响力的100人”。由于NMN处于延长寿命这一领域，各个商家无疑将其视为“肥肉”，各种关于NMN的产品研发“铺天盖地”的袭来。（图一为美国顶级保健品专家Doctor’s Best推出的一种NMN保健品）

图1 NMN药物

#1

NMN的作用

在探究NMN是否对人类寿命的延长有效以及副作用之前，我们得先清楚NMN到底是什么？NMN是烟酰胺单核苷酸的简称，是人体中合成NAD+（辅酶I，全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）的前体。由NMN合成的NAD+则是人体内几千种酶的辅酶，对维持体内活动和系统起到重要作用。如果没有NAD+的存在，生命的功能将严重缺失。

图2 NMN结构图

到一定年龄后，人体的结构和功能会随着年龄的增长而逐渐退化：细胞衰老是细胞退化时期生理功能衰退和紊乱的综合表现，也可以解释为“体细胞增殖潜能的不可逆丧失”。人体内的线粒体可以通过调节有氧呼吸参与细胞分化和细胞衰变，虽然我们不知道是衰老过程影响线粒体，还是线粒体损伤导致衰老，但“线粒体质量和活性下降”与“衰老和衰老引起的疾病”之间必然存在联系。这便是人类衰老甚至死亡的“机理”[1]。

相反，“抗衰老”则是指抑制和延缓机体衰老的过程。科学家们发现NAD+的浓度会随着年龄的增加而降低，而NAD+浓度下降的原因是由于CD38在消耗路径中对NAD+的消耗呈指数增长[2,3]。

图3 不同年龄体内NAD+的浓度

（来源：

Massudi,H,Grant,R,Braidy,N,Guest,J,Farnsworth,B,& Guillemin, G.J.(2012). Age）

显然，NAD+水平的下降与许多与年龄相关的疾病有关[5]。准确来说，NAD+的消耗会导致大脑皮肤和其他组织中线粒体能量产生下调。所以NAD+的浓度会下降。导致衰老的线粒体衰变可以通过体内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)水平的增加而逆转[3]。

#2

NAD+会促进肿瘤生长？

不幸的是，NAD+分子太大，无法直接被人体吸收。如果我们直接服用NAD+，它主要在小肠内被细胞水解。另外，如果我们服用NAD+超过1000mg，可能会引起胃肠道不适[6]。因此，我们需要找到一种物质——通过补充一种能在体内自行合成NAD+的物质 – NMN。而这，正是NMN抗衰老药品的主要原理。然而，我们想知道的是对于肿瘤患者来说，NMN起到什么样的作用？为了求证这一思想，笔者在上海东方肝胆医院王洪阳院士团队吕洪伟博士的指导下，通过实验来进行探究。

为了确保实验的准确性，实验对象采用了小鼠肝癌细胞，带有Hepa1-6小鼠肝癌细胞的免疫缺陷老鼠（体内缺乏T细胞），带有Hepa1-6小鼠肝癌细胞的免疫健全小鼠和肿瘤微环境中的免疫细胞。

在第一组实验中，主要探究NMN对于体外肝癌细胞增殖的影响。通过传统的细胞培养（消化、传达、计数、铺板）后，使用不同浓度的NMN处理细胞24小时。最后通过使用酶标仪测定在450 nm处的吸光度来获得细胞数量。通过实验结果发现，不同浓度的NMN对体外肝癌细胞的增殖无明显影响。

图4 不同浓度的NMN对体外肝癌细胞增殖的影响

在第二组实验中,通过传统的细胞培养方法培养Hepa1-6小鼠肝癌细胞后，注入体内无T细胞的免疫缺陷小鼠。将其随机分为两组，一组每天注射NMN（300mg/kg）另一组注射等量的生理盐水。处理两周后，安乐死小鼠，分离肿瘤并且记录重量（图5A）。通过最终记录的肿瘤体积、生长情况以及重量发现（图5B），NMN对于免疫缺陷的小鼠肝癌生长没有影响。

图5（A）不同小鼠肿瘤重量；（B）不同实验组肿瘤体积对照

图6 肿瘤重量对照图

在第三组实验中，主要探究NMN对于免疫健全小鼠肝癌细胞的影响。将Hepa1-6小鼠肝癌细胞注入免疫健全的小鼠。并且通过NMN和注射等量生理盐水的对照组实验，得到以下结果：

1）NMN处理后的肿瘤明显变大。

图7 NMN（上排）和等量生理盐水（下排）对肿瘤组织影响的对照实验

2 ）NMN会促进肿瘤体积变大。

图8 NMN（红）和等量生理盐水（黑）对肿瘤组织体积影响的对照实验

3） NMN处理后肿瘤重量变大。

图9 NMN（红）和等量生理盐水（蓝）对肿瘤组织重量影响的对照实验

由此，可以得出结论: NMN会促进小鼠肝癌的生长。

第四个实验关注NMN对于肿瘤微环境中免疫细胞的影响：将NMN对照组和对照组肿瘤制成单细胞悬液然后进行流式抗体孵育30分钟，使用流式细胞术检测两组肿瘤T细胞浸润差异。从中得出结论：NMN能够抑制肝癌中CD8+T细胞浸润，但对CD4+T细胞数量无明显影响。

图10  NMN对CD8+T细胞浸润的影响

图11 NMN对CD4+T细胞浸润的影响

通过上述4个实验可以得出以下结论：

1）NMN对肝癌细胞体外生长无明显影响，但是会刺激小鼠肝癌的体内生长，同时NMN抑制细胞毒性CD8+T细胞对肝癌细胞的杀伤，可能导致肝癌恶性生长。

2）市面上宣传的含有NMN的抗衰老药物通过补充NMN可能会延缓人体的衰老，但是本文的研究表明NMN也有可能会增加体内生长肿瘤的风险。如果体内已经含有肿瘤，那么NAD+可能会通过抑制免疫系统，来导致肿瘤的恶性进展。

因此，补充NMN需慎重，后续还需要科学家进一步研究NAD+对人体健康和疾病的具体影响。