烟酰胺与线粒体抢救:代谢疗法能否恢复功能?
青光眼是导致不可逆视力丧失的主要原因,即使眼内压(IOP)得到控制,病情也常会进展。越来越多的证据表明,**视网膜神经节细胞(RGCs)**特别容易受到代谢应激的影响,尤其是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的长期耗竭,NAD+是线粒体能量生产必不可少的辅酶 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。因此,烟酰胺(NAM)作为一种维生素B3和NAD+的前体,已成为一种有前景的神经保护疗法。在动物模型和早期人体研究中,NAM补充剂已显示出显著保护RGC完整性和功能的作用 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。本文综述了近期高剂量NAM(单独使用或与丙酮酸联合使用)的随机临床试验,并探讨了NAD+补充如何“抢救”受损但仍存活的RGCs。文章还涵盖了剂量考量、安全性、反应异质性、患者选择以及正在进行的研究。
青光眼的代谢基础与NAD+补充
RGCs具有极高的代谢需求,并依赖于强大的线粒体功能。在青光眼中,衰老和慢性应激会触发RGCs中NAD+的进行性耗竭。NAD+是氧化磷酸化和支持细胞存活的通路(如Sirtuins和DNA修复)中的关键辅因子 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。当NAD+水平下降时,RGCs会经历生物能量衰竭、氧化应激升高以及对细胞凋亡的易感性。烟酰胺补充剂可以通过NAD+补救途径补充NAD+。这有助于维持线粒体ATP的生产,激活存活酶(例如SIRT1),同时防止PARP1(一种在DNA损伤时过度活跃会耗尽NAD+的DNA修复酶)的过度激活 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
简而言之,恢复NAD+可能**“复活”处于“静默”状态的RGCs**。例如,视网膜电图研究表明,接受NAM治疗的青光眼患者与安慰剂组相比,其明适应负向反应(PhNR)振幅更大——PhNR是衡量视网膜内层(RGC)功能的客观指标 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这些研究表明,NAM可以保护细胞免受早期线粒体功能障碍的影响,即使在疾病发作后也能提升RGC的活性。在动物青光眼模型中,高剂量烟酰胺显著保护了RGC形态并防止了视力丧失 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。综上所述,这些发现支持了NAD+补充能够使受损但尚未死亡的RGCs在代谢上“恢复活力”的观点。
烟酰胺的临床试验证据
最近几项随机试验评估了高剂量烟酰胺(单独使用或与丙酮酸联合使用)在青光眼患者中的疗效。主要结果包括电生理学检查(图形或明适应ERG)和视功能检查(视野)。
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单独使用烟酰胺(高剂量): 一项在澳大利亚进行的交叉试验将57名接受治疗的原发性开角型青光眼患者随机分配,使其接受高剂量NAM(前6周1.5克/天,后6周3.0克/天)或安慰剂,然后进行交叉治疗 (www.researchgate.net)。在这项研究中,NAM组的视网膜内层功能显著改善。NAM组的PhNR振幅(Vmax)增加了约14.8%(而安慰剂组为5.2%,p=0.02),PhNR/b波比值增加了约12.6%(p=0.002) (www.researchgate.net)。值得注意的是,NAM组有23%的患者表现出超出自然变异范围的PhNR改善,而安慰剂组仅为9% (www.researchgate.net)。此外,视野也有改善趋势:NAM组27%的眼睛平均偏差改善≥1 dB,而安慰剂组仅为4%(p=0.02) (www.researchgate.net)。患者依从性极佳(>94%),且NAM耐受性良好。这些结果表明,即使不降低眼内压,单独使用NAM也能在几个月内改善RGC功能的客观指标 (www.researchgate.net)。
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烟酰胺加丙酮酸: 在一项2期试验(JAMA Ophthalmology 2021)中,57名青光眼患者被随机分配,使其接受烟酰胺(前6周1.5克/天,后6周3.0克/天)与丙酮酸钙的联合治疗,或接受安慰剂 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这项研究评估了约2个月治疗期间的标准自动化视野检查(SAP)。NAM+丙酮酸组的视野改善位置显著多于安慰剂组。事实上,治疗眼在点状敏感度改善方面,其几率高出三倍 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。安全性良好。重要的是,改善倾向于发生在轻度或中度视野缺损的区域,而非严重受损或死亡的区域 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这表明代谢疗法复活了“受损但未死亡”的RGCs,从而带来了更好的视野和ERG测量结果 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。与单独使用NAM的试验一致,这项研究暗示了NAD+补充剂带来的短期功能增益,尽管结构性测量(如OCT RNFL厚度)没有改变。
总而言之,两项试验都显示接受NAM治疗的青光眼患者功能有所改善。澳大利亚的交叉试验(NAM对比安慰剂)发现PhNR有统计学意义的改善,视野平均偏差(MD)也有改善趋势 (www.researchgate.net)。JAMA试验(NAM+丙酮酸)表明治疗后视野改善点更多 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这些效果通常是适度的,并在数周内观察到;需要进行更大规模、更长时间的试验来评估其持久性。
机制:“抢救”存活的RGCs
NAM如何产生这些益处?关键概念是休眠或受损的RGCs。在青光眼中,一些RGCs代谢活动受损,但仍存活。通过提高NAD+,NAM可以启动这些细胞中的线粒体ATP生产,改善它们的放电和突触功能 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。JAMA论文观察到,视力改善主要发生在敏感度轻中度丧失的测试点,通常位于暗点边缘 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。相比之下,严重受损区域(RGCs可能已不可逆丧失)没有改善。换句话说,NAM似乎能够招募部分退化的RGCs恢复功能。此外,将NAM与丙酮酸(一种能量底物)结合使用,可能会增强多方面的代谢支持。
在分子层面,增加NAD+可以激活神经保护通路。例如,Sirtuin-1(SIRT1)需要NAD+才能使线粒体酶去乙酰化并支持应激抵抗,而聚ADP核糖聚合酶-1(PARP-1)在DNA损伤时过度活跃会消耗NAD+。通过补充NAD+储备,NAM可以保持SIRT1的活性,并限制PARP介导的细胞死亡。多项动物研究已证实,NAM补充剂能稳定线粒体健康,保护RGC树突,并维持视神经完整性 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。一项综述指出,NAM在实验性青光眼中*“提高了NAD+水平,保护免受早期线粒体功能障碍,并增强了明适应负向反应振幅”* (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。因此,NAD+补充为临床观察到的改善提供了合理的机制。
剂量与安全性考量
临床研究通常使用高口服剂量烟酰胺(1.5-3.0克/天)。在上述试验中,患者每日剂量从1500毫克逐渐增加到3000毫克。这些剂量远高于典型的膳食摄入量,但仍处于其他领域(例如阿尔茨海默病研究)测试的范围内。药代动力学数据显示,NAM在首次通过时会大量代谢,因此只有一小部分到达视网膜组织 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。因此,高剂量旨在克服这一限制。目前尚不清楚更高的剂量是否会更有效或更耐受;动物研究中常使用远超体重比例的剂量,这引发了对人体可行性的担忧 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
到目前为止,短期耐受性良好。试验报告的最常见副作用仅为轻度胃肠不适。例如,一项综述发现,高达3克/天的剂量持续6-12周耐受性良好,没有严重不良事件或肝酶升高 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。在交叉试验中,患者依从性极佳,NAM“耐受性良好,副作用极小” (www.researchgate.net)。同样,JAMA研究报告没有出现严重安全问题。IJMS综述证实,即使是NAM+丙酮酸联合使用,在高剂量下也耐受性良好,仅有轻微胃肠道症状,无严重事件 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
仅有少数患者报告停药。在一项针对青光眼的NAM小型开放试验中,87名患者中有3名(约3%)因副作用(主要为胃肠道不适)而停药 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。总的来说,NAM良好的安全性(成本低、口服途径)令人鼓舞 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。然而,长期安全性仍是一个悬而未决的问题。大多数研究持续数周至数月。烟酰胺并非完全惰性——理论上,长期超高剂量可能会影响肝功能、甲基化状态或其他系统。一项综述指出,虽然NAM“短期耐受性良好”,但长期使用的证据有限 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。正在进行的试验将监测肝酶和其他实验室指标以确保安全性。全球最大的NAM试验(烟酰胺糖尿病干预试验)在3年内使用了3克/天的剂量,没有出现重大问题,但其对青光眼患者的适用性尚待研究。
患者选择与反应异质性
并非所有青光眼患者都能同等程度地产生反应。现有数据表明,在RNFL丧失达到终末期之前,早期至中度疾病患者获益最大。在试验中,视力/ERG改善出现在有中度缺陷的区域,而那些已经达到或低于测量“底线”(floor)的视野则没有功能恢复 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。这意味着RNFL非常薄的眼睛(晚期青光眼的“底线效应”)可能存活的RGCs过少,无法挽救。相反,轻度至中度视野丧失的患者仍然拥有许多存活但受损的RGCs,这使他们成为理想的候选人。
例如,JAMA研究发现,NAM/丙酮酸组中视野改善的点是“那些具有轻度至中度敏感度丧失的区域”,这与抢救部分功能失调的细胞相符 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。Biomedicines综述也呼应了这一点,指出中等敏感度位点获得了最大的改善 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。相反,在短期内没有患者表现出结构性改善(RNFL厚度),这表明NAM并不能使轴突再生,而是恢复功能 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。因此,早期青光眼且RNFL充足的患者可能获益最大。
其他因素也可能影响疗效。例如,青光眼是异质性的(高眼压与正常眼压、不同的遗传背景、合并症)。一项试验(Gustavsson 2023)表明,重度疾病患者在NAM治疗后血管灌注量实际增加更大 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov),这暗示即使RGC反应有限,重度青光眼患者也可能在血管病变方面获益。然而,电生理和视野改善可能仅在足够多的RGCs存活时发生。总而言之,患者选择仍在研究中,但一个合理的假设是,早期、代谢受损的眼睛最有可能表现出功能恢复 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
正在进行的试验
几项大型试验目前正在进行中,以严格评估烟酰胺在青光眼治疗中的疗效:
- 伦敦大学学院的一项3期试验(NCT05405868)正在测试开放性青光眼患者在27个月治疗中每天高达3.0克NAM的疗效 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。其主要结果是随时间变化的平均视野敏感度 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
- 乌梅奥大学青光眼烟酰胺试验(NCT05275738)计划进行为期2年的3.0克/天NAM对比安慰剂的试验,重点关注视野进展率 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
- 一项由澳大利亚主导的试验(NCT04784234)正在评估“GlaucoCetin”膳食补充剂(其中包含NAM及其他成分),其终点包括电生理和对比敏感度 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
- 哥伦比亚大学正在进行一项为期20个月的NAM+丙酮酸随机对照试验(NCT05695027),结果包括中心视野和OCT RNFL厚度 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。
这些研究将解决关键空白:疗效的持久性(多年进展)、结构相关性(OCT变化)以及实际可行性。它们还将招募更大、更多样化的队列,从而可能阐明哪些亚组(疾病严重程度、青光眼类型、基线NAD+水平)受益最大。
尚未解决的问题
尽管早期数据令人鼓舞,但仍有许多问题悬而未决。目前尚未确定NAM是仅仅产生短期功能增益,还是确实减缓了长期神经退行性病变。停止补充后改善是否持续,或者是否需要持续治疗?最佳剂量和方案(例如,是否间歇性给药或周期性给药)尚不清楚。预测反应的患者特异性因素(例如,全身NAD+代谢、饮食、遗传)尚未明确。而且,NAM疗法应如何与其他神经保护策略相结合也尚不清楚。
重要的是,迄今为止,结构性结果令人失望:没有任何试验报告RNFL或神经节细胞复合体厚度增加。这表明NAD+补充可能争取到功能时间,但不能替代丢失的细胞。持续治疗是否至少可以保持RNFL的斜率是一个关键的开放性问题。未来的工作将需要对眼睛进行多年的随访。
然而,现有试验已经证明,代谢疗法可行且足够安全,可以继续进行。希望这些靶向NAD+的方法能补充传统的降眼压治疗,并最终成为个性化青光眼护理的一部分。
结论
高剂量烟酰胺在青光眼RGC的“代谢抢救”方面显示出生物学合理性和早期临床前景。随机试验报告称,电生理和视野在短期内有所改善,尤其是在轻度至中度损伤区域 (www.researchgate.net) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。烟酰胺通过补充NAD+以恢复线粒体功能的机制,为在细胞死亡前抢救受损RGCs提供了令人信服的理论依据 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。主要注意事项包括使用高达约3克/天的剂量(数周内耐受性良好)并监测胃肠道反应 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov) (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)。随着未来几年更大规模的多中心试验结果公布,我们将了解这种代谢疗法是否能持久减缓青光眼进展,以及哪些患者最有可能受益。
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