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Science：维生素B3保护视神经元，阻击青光眼！
年轻人可能对青光眼不熟悉，这是一种老年人容易得的眼病，最终可导致不可逆的失明。全球青光眼患者多达8000万人，而青光眼也是世界范围内不可逆失明的几大诱因之一。虽说是眼病，但严格说来，青光眼是一种神经退行性疾病（就像阿尔兹海默症或帕金森症一样）。大多数青光眼的起因是有害的眼内高压导致的进行性功能障碍，这会造成视网膜神经节细胞的损失。视网膜神经节细胞是连接眼睛和大脑的“高速光缆”。和其他退行性疾病一样，年龄的增加是青光眼的最大诱因。目前治疗青光眼的方法主要是通过手术或药物降低、控制眼压，缺少真正“治本”的能特异性靶向视网膜神经节细胞或者抗衡年龄增加影响的治疗方法。
青光眼初期没有明显症状，但随着视神经受损，患者视野会越来越小，而且很多患者的中心视野内的视力仍然可以达到1.0。图片来自网络。
有没有既简单又有效的治疗手段呢？这就是今天小氘要分享的最新进展。
近日，兼任美国杰克逊实验室（Jackson Laboratory）教授和霍华德-休斯医学研究所（The Howard Hughes Medical Institute）研究员的Simon W. M. John博士领导的一个研究团队在Science报道，以遗传上易患青光眼的小鼠模型为实验对象，在小鼠的饮水中添加维生素B3可有效地阻止这种疾病的发展。
这个结果非常令人惊讶。因为维生素B3（又称烟酰胺【注】）是一种结构非常简单的有机小分子，市面上很常见，它的常见作用与青光眼没有半毛钱关系。【注：John等人在论文中标明维生素B3是烟酰胺，但维基百科等不少网站上说维生素B3是烟酸及其衍生物烟酰胺。在本文中维生素B3指烟酰胺】
烟酸（nicotinic acid）及烟酰胺（nicotinamide）结构式。
那么，科学家怎么从茫茫“药”海中挑选出维生素B3的呢？
当然不是靠运气，至少不全是。其实这是个寻找“药物靶点”的过程。John等人希望先鉴定出年龄相关的青光眼易感因子。这些易感因子在体内的水平会因为年龄增加而显著上升或下降。通过在模型小鼠体内开展一系列基因组测试、代谢测试、神经学测试和其他测试，并且与对照组小鼠进行比较，科学家发现线粒体功能异常导致了早期的神经元功能异常，这在神经元出现可发现的退化之前就发生了。而且，视网膜中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+，又称辅酶I）的水平会随着年龄的增加而下降。
NAD+的结构式，蓝框部分为烟酰胺。图片来源：Wikipedia
John打了个形象的比喻，逐渐衰老的眼睛和视神经“就好比一辆旧摩托车，平常也能骑一骑，但随着时间流逝，慢慢的总有些小零件会出毛病。如果有一天你想骑着它长途跋涉或翻山越岭，你就一定要做好它随时会坏的心理准备。”这是一个简单的道理，在高强度的使用或不良的环境下，旧的总比新的更容易出问题。
NAD+是一种在神经元和其他细胞的能量及氧化还原代谢中起到关键作用的分子。NAD+水平下降会降低神经元能量代谢的可靠性，尤其是在眼内压增加等应激条件下。时间长了，视神经会积累一连串损伤，最终出现神经元退化，导致青光眼。John等人于是设想，既然NAD+水平下降与青光眼联系密切，那么增加视网膜内NAD+水平是否有希望治疗青光眼呢？他们想了两种办法来恢复模型小鼠视网膜内NAD+至正常水平，实验证明这两种办法都能在青光眼小鼠模型中成功阻止疾病的进展，并且纠正线粒体功能异常。这两种办法一种非常简单，就是口服NAD+的前体——维生素B3；而另一种稍微麻烦一点，进行基因治疗。
通过补充维生素B3或基因治疗，防治青光眼的原理图。图片来源：Science
补充维生素B3会提高老化的视网膜神经节细胞的代谢可靠性，从而延长它们的“使用寿命”。论文第一作者、杰克逊实验室博士后Pete Williams说：“这些细胞仍然保持健康和旺盛的代谢，即便眼压升高，它们也能更好地抵抗损伤过程。”
基因治疗的靶标是Nmnat1 基因，该基因编码一种利用烟酰胺制造NAD+的酶，通过提高酶的水平来增加NAD+的体内水平。
目前，该团队正在寻找合作伙伴，计划在青光眼病人中测试维生素B3疗法的有效性。他们也希望在其他与衰老相关的神经退行性疾病中尝试这种疗法。
【X-MOL提示：本文内容仅属学术研究范畴，不能指导临床药物的使用。任何药物的服用与停用，都应以医嘱为准！】
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：
Vitamin B3 modulates mitochondrial vulnerability and prevents glaucoma in aged mice
Science, 2017, 355, 756-760, DOI: 10.1126/science.aal0092
参考资料：
1. https://medicalxpress.com/news/2017-02-vitamin-b3-glaucoma-laboratory-mice.html
2. http://science.sciencemag.org/content/355/6326/688
（本文由氘氘斋供稿）