食事のNMN補給は、ALSのモーターとNMJ機能を強化します

筋萎縮性側索硬化症（ALS）は、運動皮質と脊髄の運動ニューロンの変性を引き起こす成人発症神経変性疾患です。ALSの患者は、最終的に麻痺と死につながる四肢に筋力低下と萎縮を経験します。NAD+は、解糖や酸化的リン酸化などのエネルギー代謝にとって重要ですが、非代謝細胞反応にも関与しています。現在の研究では、NAD+前駆体であるニコチンアミドモノヌクレオチド（NMN）の補給が、ALSのSOD1G93Aマウスモデルを使用して疾患の進行に有益な影響を与えたかどうかを判断しました。NMN添加食を供給したALSマウス（ALS+NMNマウス）は、寿命がわずかに延長され、遅延運動機能障害を示していることがわかりました。電気生理学を使用して、ALSマウス（18週前）の症状における神経筋接合部（NMJ）でのシナプス伝達に対するNMNの効果を研究しました。ALS+NMNマウスは、エンドプレートポテンシャル（EPP）の振幅が大きく、ALSマウスよりも優れた応答を維持し、EPPの促進も回復しました。量子含有量はNMNの影響を受けませんでしたが、ALS+NMNマウスではミニチュアEPP（MEPP）の振幅と周波数が上昇しました。食事におけるNMNの補給は、NMJの形態、神経支配、ミトコンドリア構造を改善し、腰椎脊髄の腹部角の反応性星網膜を減少させました。全体として、我々の結果は、NMNの食事摂取が運動障害を遅らせ、NMJ機能を高め、ALSマウスのヘルススパンを改善できることを示しています。

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is an adult-onset neurodegenerative disease that causes the degeneration of motor neurons in the motor cortex and spinal cord. Patients with ALS experience muscle weakness and atrophy in the limbs which eventually leads to paralysis and death. NAD+ is critical for energy metabolism, such as glycolysis and oxidative phosphorylation, but is also involved in non-metabolic cellular reactions. In the current study, we determined whether the supplementation of nicotinamide mononucleotide (NMN), an NAD+ precursor, in the diet had beneficial impacts on disease progression using a SOD1G93A mouse model of ALS. We found that the ALS mice fed with an NMN-supplemented diet (ALS+NMN mice) had modestly extended lifespan and exhibited delayed motor dysfunction. Using electrophysiology, we studied the effect of NMN on synaptic transmission at neuromuscular junctions (NMJs) in symptomatic of ALS mice (18 weeks old). ALS+NMN mice had larger end-plate potential (EPP) amplitudes and maintained better responses than ALS mice, and also had restored EPP facilitation. While quantal content was not affected by NMN, miniature EPP (mEPP) amplitude and frequency were elevated in ALS+NMN mice. NMN supplementation in diet also improved NMJ morphology, innervation, mitochondrial structure, and reduced reactive astrogliosis in the ventral horn of the lumbar spinal cord. Overall, our results indicate that dietary consumption of NMN can slow motor impairment, enhance NMJ function and improve healthspan of ALS mice.