遠航火星不再是夢——NMN是對抗宇宙輻射的新方法?|細胞學·說

今天看到一則新聞,標題是「NASA考慮修改火星航天員DNA 對抗宇宙輻射」(鳳凰新聞 10月10日)。

原文鏈接:NASA考慮修改火星航天員DNA 對抗宇宙輻射

還挺好奇的,咋修改呢?是要加點什麼還是刪掉點什麼?結果點進去之後,全文對那個所謂的修改技術語焉不詳,只有一個不知道全稱是什麼的英文縮寫名詞「NMN」。

目前美國國家航空航天局在關注的正在開發中的技術之一是NMN。在實驗室試驗中能使上年齡的小白鼠變得更年輕後,NMN即將進入臨床試驗階段。

那到底什麼是NMN?(表示我好像並沒有聽說過有一種叫NMN的基因編輯技術?)

Google了一下,終於明白了。

所謂「NMN」是Nicotinamide Mononucleotide(煙醯胺單核苷酸)的縮寫。這是一種NAD+的前體物質

相關的研究是由哈佛大學醫學院David Sinclair教授團隊於今年3月發表在《Sciences》上的,文章標題是《A conserved NAD+ binding pocket that regulates protein-protein interactions during aging》

▲《A conserved NAD+ binding pocket that regulates protein-protein interactions during aging》(參考文獻 [1])

外界環境(如紫外線、輻射等)和生物體內部的因素都經常會導致DNA分子的損傷或改變,而我們的體內也存在著一套修復DNA的系統。然而這套系統隨著生物體年齡的增大,效力也會逐漸下降

PARP是DNA的修復酶,對於細胞的穩定和存活非常重要。作者發現,NAD+作為PARP1的底物,可以介導並抑制PARP1與DBC1的結合,而後者的這一結合是會抑制PARP1的激活和DNA修復。

簡而言之,NAD+是個好東西,但是會隨著年齡的增大而減少,也就使得DNA的修復能力下降。

通過對年老小鼠連續腹腔注射NAD+的前體物質NMN,發現年老及受到輻射處理小鼠的PARP1酶活性得到了顯著提高,血液白細胞計數、淋巴細胞及血紅蛋白也有了明顯的升高,DNA修復功能的到了明顯改善

▲受到輻射處理(IR)後,γ-H2AX(一種DNA損傷程度的標記物)顯著升高,而同時接受NMN處理的輻射小鼠,γ-H2AX程度顯著下降,顯示DNA修復水平得到了改善(參考文獻 [1])

正是這一點使得NASA十分感興趣

要知道太空中的輻射線可要強多了,即使有著層層防護,宇航員接受到的輻射劑量當量仍然要比地面上高得多,因此哪怕是短期任務,宇航員罹患年齡相關疾病的的概率仍然要比地球上的同行高出好幾倍。更別說,如果是去火星探險,這趟旅程甚至長達四年,罹患癌症的可能性甚至接近100%

NASA目前確實也正在與研究團隊進行合作,如果能將NMN研發成一種藥物,不僅可以幫助到宇航員,對於衰老研究及年齡相關疾病的治療也會是一個飛躍。


不過,回到一開始那個新聞——「修改DNA」,不存在的。

了解了上述原理之後你就會知道,NMN可不是通過所謂「修改航天員的DNA密碼」來實現「永駐青春」的。

所以只能說這篇科技新聞科普得不合格呀(原鍋在這裡:Nasa may alter the DNA of astronauts who journey to Mars 英國《每日郵報》 10月10日)。


參考文獻

[1] Li J, Bonkowski M S, Moniot S, et al. A conserved NAD+ binding pocket that regulates protein-protein interactions during aging.[J]. Science, 2017, 355(6331):1312.

原文鏈接

A conserved NAD+ binding pocket that regulates protein-protein interactions during aging

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