NAD+→SIRT1→REST轴重塑线粒体自噬延缓阿尔茨海默病


挪威奥斯陆大学团队发现NAD+通过SIRT1调控REST转录因子,恢复线粒体自噬和突触功能,显著改善阿尔茨海默病模型认知障碍并减少病理沉积。

2026年2月发表的这篇重磅研究来自来自挪威奥斯陆大学Evandro Fei Fang教授团队,发表于Oxford University Press旗下期刊Brain,标题为《Loss of REST associated with Alzheimer's disease pathology is ameliorated by NAD+》。这篇论文发现了REST转录因子与NAD+代谢之间的神秘联系,为这场灭火行动提供了全新的战略地图。

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)就像大脑里的一场缓慢火灾,烧掉了记忆、烧掉了认知、最终烧掉了整个自我。全球四千万人正在经历这场无声的灾难,而科学界一直在寻找那把能灭火的钥匙。

在阿尔茨海默病进展过程中,REST这个转录因子从细胞核跑到细胞质了,所以细胞功能下降;而NAD+通过激活SIRT1,重新把REST拉回到细胞核,恢复线粒体质量控制和突触功能,从而减轻Aβ和Tau病理。

REST的全称是Repressor Element 1-Silencing Transcription factor(抑制元件1沉默转录因子),这个名字听起来像某种科幻电影里的反派角色,实际上它是大脑神经元的守护神,负责调控神经兴奋性和细胞存活。

研究团队发现,REST在阿尔茨海默病患者的大脑中显著减少,而这种减少直接导致了线粒体功能障碍和认知衰退。
更激动人心的是,补充NAD+前体可以重新激活REST,恢复线粒体自噬功能,从而改善记忆和延缓病理进展。
这一发现不仅揭示了阿尔茨海默病的新机制,更为临床治疗提供了可操作的靶点。

一句话总结机制链条:
NAD+ → SIRT1 → 结合REST启动子 → 染色质重塑 → REST表达↑ + 核转位↑ → 线粒体自噬↑ + 突触稳态恢复 → 记忆改善 + 病理减少

第一层:REST在阿尔茨海默病中发生了什么?

研究者分析了不同Braak分期的人类脑组织,重点看内嗅皮层和海马。这两个区域是阿尔茨海默病最早受累的部位,内嗅皮层的第二层神经元是Tau病理的起始点,而海马则是记忆形成和储存的核心中枢。

他们发现:

  • 早期阶段REST总蛋白量有阶段性升高,但核内REST比例下降
  • 晚期阶段REST整体下降
  • 核内REST阳性细胞比例显著减少

关键点在“核内REST减少”。REST是转录抑制因子,功能必须在细胞核执行。一旦它跑到细胞质,就相当于“领导走到群众去,办公室没人了”。
这意味着什么?REST原本调控一系列与线粒体自噬、突触稳态、抗应激相关基因。它离开细胞核之后,这些保护程序失控。

研究还在血浆中发现:
REST靶基因编码的蛋白在MCI和AD阶段出现系统性改变,包括SNAP25、BDNF、APP等。这说明REST失调并非局部现象,而是系统性网络崩塌。

第二层:REST改变会带来什么后果?

研究者在C. elegans和小鼠模型中做了功能实验。

敲低REST的线虫:

  • 寿命缩短
  • 线粒体碎裂
  • 神经线粒体质量下降

过表达REST:

  • 寿命延长
  • 神经线粒体自噬增加
  • 抗应激能力提升
  • AD模型记忆改善

在P301S Tau小鼠中,REST过表达:

  • AT8阳性p-Tau减少约36%
  • 空间记忆改善(MWM)
  • 新物体识别提升

在5xFAD模型中:

  • Aβ斑块数量下降约71%
  • 斑块面积下降约29%

这不是小变化,这是结构层级改善。

这里有个关键点:REST并不是简单抗氧化因子,它通过提升mitophagy(线粒体自噬),恢复线粒体池质量。

这是强因果链:
线粒体质量恢复 → ROS下降 → 突触稳态恢复 → 记忆改善。

第三层:NAD+怎么把REST拉回来?

重点来了!研究发现:

  • NAD+补充(NR)增加REST表达
  • 提高REST核转位
  • 提升REST靶基因表达

然后他们继续往下挖:NAD+依赖酶SIRT1在AD模型中下降。

NR补充后:

  • SIRT1增加
  • SIRT1与REST共定位
  • SIRT1结合REST启动子区域增强

通过ChIP-qPCR确认:

  • SIRT1直接结合REST promoter
  • NR处理后结合增强
  • H3K9乙酰化下降
  • 染色质构象改变

结果:

  • REST pre-mRNA、Exon1、Exon1-3表达上升
  • 特定REST isoform被调控

这说明:NAD+通过SIRT1调节染色质状态,从表观遗传层级重新启动REST转录程序。

这是经典NAD+/SIRT1-染色质-转录轴

第四层:NR和REST是否完全依赖?

研究也发现:

  • NR延寿部分依赖REST,但存在独立路径
  • REST过表达与NR存在协同效应
  • NR在REST突变背景下仍有部分作用

说明:

  • NAD+是上游系统调节器
  • REST是关键执行模块之一

不是单一路径,而是网络调控!这让结论更稳健。

第五层:这篇研究的战略意义

过去大家强调:

  • Aβ清除
  • Tau抑制
  • 抗炎

这篇文章提供了一个不同视角:通过恢复转录调控网络稳定性,间接同时改善Aβ和Tau病理。

REST是网络级开关;而NAD+是代谢级驱动器。这两个叠加,就是代谢-表观-转录-线粒体-突触五层联动,这是系统生物学思路!

如果你问核心突破在哪里?不是发现REST下降。而是明确了这条分子链条:
NAD+ → SIRT1 → REST promoter → 染色质重塑 → REST恢复

这是可药物干预的。

这篇论文的真正价值在于,它把“衰老代谢轴”和“神经退行轴”用REST这个节点接起来。从单一病理干预升级为网络调节。

临床转化前景与未来研究方向

这项研究揭示的NAD+/SIRT1/REST轴为阿尔茨海默病的治疗提供了全新的策略。与单一靶点的药物不同,这一通路涉及能量代谢、表观遗传调控、线粒体质量和突触功能等多个层面,具有系统性的保护作用。

目前,多项NAD+前体的临床试验正在进行中,包括针对阿尔茨海默病的N-DOSE AD试验(NCT05617508)和针对帕金森病的NR-SAFE试验。这些试验的结果将为NAD+补充策略的安全性和有效性提供关键数据。REST作为转录因子的药物开发面临挑战,因为直接靶向转录因子的药物较少,但可以通过调控其上游调控因子(如SIRT1)或下游效应通路(如线粒体自噬)间接实现治疗目的。