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Possible involvement of NAMPT in neuronal survival in cerebral ischemic injury under high-glucose conditions through the FoxO3a/LC3 pathway
Biomedicine & Pharmacotherapy ( IF 6.9 ) Pub Date : 2024-05-23 , DOI: 10.1016/j.biopha.2024.116778
Yui Iwatani 1 , Hideki Hayashi 1 , Haruno Oba 1 , Maho Oba 1 , Ann Sawamura 1 , Yoshiyuki Moriyama 1 , Norio Takagi 1
Biomedicine & Pharmacotherapy ( IF 6.9 ) Pub Date : 2024-05-23 , DOI: 10.1016/j.biopha.2024.116778
Yui Iwatani 1 , Hideki Hayashi 1 , Haruno Oba 1 , Maho Oba 1 , Ann Sawamura 1 , Yoshiyuki Moriyama 1 , Norio Takagi 1
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The incidence of cerebral infarction triggered by abnormal glucose tolerance has increased; however, the relationship between glucose concentration in the brain and the detailed mechanism of post ischemic cell death remains unclear. Nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT), an adipocytokine, is the rate-limiting enzyme for NAD+ synthesis in the salvage pathway. Although NAMPT activation prevents neuronal injury, the relationship between NAMPT activity, glucose metabolism disorders, and cerebral ischemia-induced neuronal cell death is unknown. In this study, we determined changes in NAMPT on cerebral ischemic injuries with diabetes using a db/db mouse model of type 2 diabetes and then identified the underlying mechanisms using Neuro2a cells. The expression of inflammatory cytokine mRNAs was increased in db/db and db/+ middle cerebral artery occlusion and reperfusion (MCAO/R) mice. Although NeuN-positive cells were decreased after MCAO/R, the number of NAMPT and NeuN double-positive cells in NeuN-positive neuronal cells increased in db/db MCAO/R mice. Next, the role of NAMPT in Neuro2a cells under conditions of high glucose (HGC) and oxygen–glucose deprivation (OGD), which mimics diabetes-complicated cerebral infarction, was examined. Treatment with P7C3-A20, a NAMPT activator, suppressed the decrease in cell viability caused by HGC/OGD; however, there were no significant differences in the levels of cleaved caspase-3 and Bax proteins. Moreover, increased FoxO3a and LC3-II levels after HGC/OGD were inhibited by P7C3-A20 treatment. Our findings indicate that NAMPT activation is associated with neuronal survival under ischemic conditions with abnormal glucose tolerance through the regulation of FoxO3a/LC3.
中文翻译：
NAMPT 可能通过 FoxO3a/LC3 通路参与高糖条件下脑缺血性损伤的神经元存活
葡萄糖耐量异常引发的脑梗死发生率增加;然而，大脑中葡萄糖浓度与缺血后细胞死亡的详细机制之间的关系仍不清楚。烟酰胺磷酸核糖转移酶 （NAMPT） 是一种脂肪细胞因子，是挽救途径中 NAD+ 合成的限速酶。尽管 NAMPT 激活可防止神经元损伤，但 NAMPT 活性、葡萄糖代谢障碍和脑缺血诱导的神经元细胞死亡之间的关系尚不清楚。在这项研究中，我们使用 2 型糖尿病的 db/db 小鼠模型确定了 NAMPT 对糖尿病脑缺血性损伤的影响，然后使用 Neuro2a 细胞确定了潜在机制。db/db 和 db/+ 大脑中动脉闭塞再灌注 （MCAO/R） 小鼠炎性细胞因子 mRNAs 表达增加。尽管 MCAO/R 后 NeuN 阳性细胞减少，但 db/db MCAO/R 小鼠 NeuN 阳性神经元细胞中 NAMPT 和 NeuN 双阳性细胞的数量增加。接下来，研究了 NAMPT 在高葡萄糖 （HGC） 和氧葡萄糖剥夺 （OGD） 条件下在 Neuro2a 细胞中的作用，这模拟了糖尿病复杂性脑梗死。用 NAMPT 激活剂 P7C3-A20 处理可抑制 HGC/OGD 引起的细胞活力降低;然而，裂解的 caspase-3 和 Bax 蛋白水平没有显著差异。此外，P7C3-A20 处理抑制了 HGC/OGD 后 FoxO3a 和 LC3-II 水平升高。我们的研究结果表明，NAMPT 激活通过调节 FoxO3a/LC3 与缺血条件下葡萄糖耐量异常的神经元存活相关。
更新日期：2024-05-23
中文翻译：
NAMPT 可能通过 FoxO3a/LC3 通路参与高糖条件下脑缺血性损伤的神经元存活
葡萄糖耐量异常引发的脑梗死发生率增加;然而，大脑中葡萄糖浓度与缺血后细胞死亡的详细机制之间的关系仍不清楚。烟酰胺磷酸核糖转移酶 （NAMPT） 是一种脂肪细胞因子，是挽救途径中 NAD+ 合成的限速酶。尽管 NAMPT 激活可防止神经元损伤，但 NAMPT 活性、葡萄糖代谢障碍和脑缺血诱导的神经元细胞死亡之间的关系尚不清楚。在这项研究中，我们使用 2 型糖尿病的 db/db 小鼠模型确定了 NAMPT 对糖尿病脑缺血性损伤的影响，然后使用 Neuro2a 细胞确定了潜在机制。db/db 和 db/+ 大脑中动脉闭塞再灌注 （MCAO/R） 小鼠炎性细胞因子 mRNAs 表达增加。尽管 MCAO/R 后 NeuN 阳性细胞减少，但 db/db MCAO/R 小鼠 NeuN 阳性神经元细胞中 NAMPT 和 NeuN 双阳性细胞的数量增加。接下来，研究了 NAMPT 在高葡萄糖 （HGC） 和氧葡萄糖剥夺 （OGD） 条件下在 Neuro2a 细胞中的作用，这模拟了糖尿病复杂性脑梗死。用 NAMPT 激活剂 P7C3-A20 处理可抑制 HGC/OGD 引起的细胞活力降低;然而，裂解的 caspase-3 和 Bax 蛋白水平没有显著差异。此外，P7C3-A20 处理抑制了 HGC/OGD 后 FoxO3a 和 LC3-II 水平升高。我们的研究结果表明，NAMPT 激活通过调节 FoxO3a/LC3 与缺血条件下葡萄糖耐量异常的神经元存活相关。
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