学术经纬

这种常见维生素有大潜力!《细胞》发现或能帮助致命遗传病患者

19世纪末,荷兰外科医生Christiaan Eijkman发现喂食精制白米的鸡出现了类似脚气病的症状,而将饲料替换成米糠之后,这种症状又神奇地消失了。后续研究发现,米糠中含有一种特殊的分子,也就是我们如今熟知的维生素B1,它能够阻止脚气病的发生。从此,科学家开始陆续对不同的维生素进行了探索和分类。到1948年,13种经典维生素都已经揭晓。

时至今日,大多数人对维生素一词并不陌生,甚至会主动购买维生素补剂服用。不过,科学家对各类维生素的适应症仍然了解有限。维生素能否提供额外的健康益处或者治疗棘手的疾病?目前仍鲜有研究能回答这类问题。

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图片来源:123RF

最近,一项发表于《细胞》杂志的新研究发现,一种致命的婴幼儿神经发育疾病——NAXD缺乏症可以通过大剂量的维生素B3治疗。研究者的思路与过往研究逆向而行,他们并非从疾病入手,分析海量药物对治疗疾病是否有作用。相反,他们只关注了维生素B2与B3,分析这两种分子能对哪些遗传性疾病产生影响。

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他们利用CRISPR技术,在人类细胞中逐一敲除近2万个基因,然后在不同维生素B2或B3条件的培养基中培养这些细胞。他们的目标是筛选出在缺乏维生素B2或B3时会死亡,而这些维生素存在时可以存活的细胞。

在维生素B3筛选实验中,他们发现NAXD基因成为了最符合筛选目标的对象:当NAXD被敲除后,细胞必须在高浓度维生素B3环境下才能正常生长。这一发现也暗示着,NAXD缺乏症患者或许能通过补充大剂量维生素B3获益。

功能上来看,NAXD蛋白是一种参与代谢修复的酶。NAXD的作用是将异常代谢产物NADHX转化为可用的NADH,从而在NADHX造成损伤之前加以纠正。当人体缺乏NAXD时,会引发严重的神经发育障碍,这种疾病通常在幼儿期即表现致命性。

为了验证这一假说,研究人员构建了NAXD基因敲除小鼠。这些小鼠很快表现出了人类疾病的特征,例如严重的生长迟滞、神经系统异常,并在出生后第5天左右死亡。进一步分析显示,小鼠的大脑和皮肤中累积了大量具有毒性的NADHX。

接下来,研究人员尝试用维生素B3进行了干预。他们在疾病小鼠出生第一天起,每天给它们注射大剂量维生素B3。结果治疗组小鼠的寿命从短短几天延长到了200天以上。它们的体重增长恢复正常,外观与健康小鼠无异;脑组织中的细胞死亡和炎症反应也显著减少。而如果怀孕母鼠完全缺乏维生素B3摄入,所有具备NAXD缺陷的胎儿均在母鼠体内时就已经死亡。

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▲研究示意图(图片来源:参考资料[1])

研究者指出,过去一些零星的临床病例报告显示,服用包含维生素B3在内的补剂后,部分NAXD患者的病情有所改善。而新研究进一步为这种干预措施提供了更加清晰的证据支持。

另外,对于维生素B2,研究人员发现与其最相关的是SLC52A2基因,它负责编码一种核黄素转运蛋白。其突变会导致另一种罕见的BVVL1综合征。

研究者指出,新研究的发现或能让更多人以全新视角审视维生素的作用。除了不断开发新药物,未来或许还应该从这些已有的分子中挖掘疾病治疗潜力。

参考资料:

[1] Nutritional Genomics Uncovers Vitamin B3 Therapy as Curative for NAXD Disease. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.01.022

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