《自然》新论文谈个"柯凯因综合征"(简称CS病)与NAD+是咋回事儿:
这病啊,就跟身体里的"修理工基因"(CSA和CSB)罢工了似的。本来它们负责修DNA和指挥细胞干活,结果基因突变了,修理工摆烂不干活了。这下可好,孩子会得一种特别遭罪的病——长不高、脑袋小、年纪轻轻就老得像小老头,还会出现神经退化、怕阳光、眼睛耳朵不好使,连骨头和肾都跟着出毛病。
这病分A组和B组,八成患者都是B组(ERCC6基因坏了),剩下的A组(ERCC8基因坏了)。虽然两组修理工负责的活不太一样,但病人症状都差不多。
以前科学家以为这病就是因为DNA修不好,现在发现还有俩大问题:
①细胞里的"能量金币"NAD+不够用了
②线粒体(细胞发电厂)也瘫痪了。
说到这个NAD+可太重要了!它就像游戏里的万能金币:既能帮细胞发电(生产ATP),又能激活抗衰老的"长寿蛋白"(sirtuins)。
但CS病人的细胞里有个叫PARP1的"败家子",DNA一受伤它就疯狂挥霍NAD+金币,结果搞得细胞穷得叮当响,连修DNA和发电的钱都没了。
重点来了:
肾小管细胞可是耗电大户!它们天天忙着搬运身体里的盐分水分,需要超多线粒体发电。
NAD+一缺电,肾小管就跟生锈的水管似的——先是漏电(产生自由基),接着发炎,最后彻底报废。所以70%的CS患者都会肾衰竭,症状就像老年病:高血压、尿蛋白、痛风齐上阵。
我们研究发现啊,CS小鼠的肾都萎缩成葡萄干了,肾小管上皮细胞惨不忍睹。
一查账本发现:NAD+穷得揭不开锅!
用人类肾细胞做实验更绝——把CSA/B基因一关,细胞立马穷得NAD+见底。
原来是坏基因激活了"抠门管家"ATF3,把生产NAD+的最后一班工厂(QPRT酶)也给查封了!
简单说就是:坏基因→NAD+破产→肾小管停电→肾脏报废。
这就解释了为啥CS患者会肾衰竭,也给我们指了条明路——说不定给细胞发NAD+补助金就能救命呢!
虽然这背后的确切机制尚不清楚,但怀疑男性肾损伤的发生可能至少部分是雄激素(如睾酮)的有害作用的结果[70]。虽然CS小鼠一般不反映在人类CS患者中观察到的许多特征,但特别令人感兴趣的是它们确实反映了这种病理学。有趣的是,CS小鼠也重现了患者中观察到的听力和视力丧失[1,73,75],这为在CS研究中使用小鼠提供了更多的可信度。