Ingen förbättring av muskelstamcellsrekrytering med nicotinamid‑ribosid och pterostilben vid muskelskada hos äldre
En randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad studie fann att dagligt intag av 1 000 mg nicotinamid‑ribosid och 200 mg pterostilben är säkert men inte förbättrar rekrytering av muskelstamceller eller återhämtning efter experimentell muskelskada hos äldre.
Studiedesign 5 av 5 Randomiserad, fyrfaldigt blindad, placebokontrollerad Mätt efter 45 dagar 32 deltagare NCT03754842
Bakgrund
Åldrande medför en funktionell nedgång i poolen av muskelstamceller, vilket påverkar regenereringsförmågan hos skelettmuskulatur.
Föregående djurstudier har visat att nicotinamid‑ribosid och pterostilben kan förbättra muskelregeneration genom att öka muskelstamcellsfunktion.
I mänskliga studier har kombinationen av dessa två ämnen (NRPT) tidigare visat förbättrade styrkeparametrar hos äldre och ALS‑patienter.
Det primära syftet med den aktuella studien var att undersöka om daglig NRPT‑tillskott främjar rekrytering av muskelstamceller efter experimentell muskelskada hos äldre individer.
Studien var en randomiserad, dubbelblind, placebokontrollerad prövning med två behandlingsarmar.
Deltagarna var män och kvinnor i åldern 55–80 år, med BMI 20–28 kg/m2 och låg fysisk aktivitetsnivå.
Totalt rekryterades 32 personer som slumpmässigt fick antingen NRPT (1 000 mg NR och 200 mg PT dagligen) eller matchande placebo.
NRPT‑doseringen bestod av 500 mg nicotinamid‑ribosid och 100 mg pterostilben två gånger dagligen, vilket motsvarar den totala dagliga dosen som anges i studien.
Studien pågick under 45 dagar, med tillskott som påbörjades två veckor före den inducerade muskelskadan och fortsatte tills 30 dagar efter skadan.
Muskelskadan inducerades med elektriskt framkallad excentrisk arbete i en dynamometer, vilket har visat sig ge en påtaglig skada i tidigare protokoll.
Metod
Muskelbiopsier togs från den icke‑skadade benet före tillskottet och från det skadade benet vid 2 timmar, 2 dagar, 8 dagar och 30 dagar efter skadan.
FACS och flödescytometri användes för absolut kvantifiering av muskelstamceller (CD56+CD82+CD45–CD34–) i biopsierna.
Cellstorlek mättes med framåtspridning (forward scatter) för att uppskatta anabola processer vid cellaktivering.
EdU‑inkorporation efter 48 timmar i kultur användes för att bedöma cellcykelintrång i isolerade muskelstamceller.
Blodprover analyserades för NAD+‑metaboliter och pterostilben‑sulfat med UHPLC‑MS för att bekräfta efterlevnad av tillskottet.
I muskelvävnad analyserades NAD+, NADH, NADPH och NADP+ med enzymatiska flödesassays, men ingen skillnad påverkades av NRPT.
Magnetresonanstomografi (T2‑viktade bilder) utfördes före och 8 dagar efter skadan för att visualisera vätskeansamling i muskeln.
Muskelfunktion mättes med maximal viljemässig kontraktion (MVC) och kraftutvecklingshastighet (RFD) i knäet vid 50° och 70°.
Muskelömhet bedömdes med en visuell analog skala från 0 till 10 cm vid självpalpation, aktiv flexion och squat.
Statistisk analys utfördes med upprepad mätning mixed‑model och Mann‑Whitney‑test för jämförelser mellan grupper vid varje tidpunkt.
Resultat – cellulärt svar
Den inducerade skadan orsakade en markant ökning av muskelstamcellsinnehållet med 107 % från baseline till 8 dagar, utan skillnad mellan NRPT‑ och placebogruppen.
Genomsnittlig cellstorlek ökade med 8 % två dagar efter skadan och nådde ett maximum på 18 % vid 8 dagar, oberoende av tillskottet.
EdU‑positiva muskelstamceller ökade med 113 % två dagar och 96 % åtta dagar efter skadan, men NRPT påverkade inte denna proliferationsökning.
En tendens till en signifikant interaktion mellan tid och NRPT på EdU‑inkorporering observerades (P = 0,05).
Inflammatoriska CD45+ celler ökade med 236 % vid 8 dagar, utan skillnad mellan grupper.
I blodet ökade NAD+, NAAD, Me2/4PY och pterostilben‑sulfat signifikant efter NRPT‑tillskott, vilket bekräftade efterlevnad.
I muskelvävnad ökade NAD+, NADH och NADPH efter skadan, men ingen av dessa metaboliter påverkades av NRPT‑tillskottet.
Ingen skillnad i muskelfiberarea eller fördelning av centrala kärnor och embryonalt myosin tung kedja (eMHC) observerades mellan grupper vid 30 dagar.
Muskelfiberarea minskade signifikant vid 30 dagar efter skadan, vilket indikerade ny bildning av små fibrer, men detta var oberoende av NRPT.
Sammanlagt visade de cellulära och histologiska analyserna att NRPT inte påverkade rekrytering eller funktion av muskelstamceller efter skada.
Resultat – funktionella och kliniska mått
Skadeprotokollet resulterade i tydlig muskelömhet, minskad muskelstyrka och förhöjda nivåer av myoglobin och kreatinkinas i plasma.
Plasma‑myoglobin steg redan två timmar efter skadan och förblev förhöjt till åtta dagar, utan skillnad mellan NRPT och placebo.
Plasma‑kreatinkinas var förhöjt två och åtta dagar efter skadan, utan påverkan av tillskottet.
T2‑signal på MR‑bilder visade lokalt vatteninfiltration i vastus lateralis vid åtta dagar, men ingen skillnad mellan grupper.
Maximal viljemässig kontraktion och kraftutvecklingshastighet minskade efter skadan, utan någon förbättring av NRPT‑gruppen.
Muskelömhet tenderade att vara lägre i NRPT‑gruppen, men skillnaden nådde inte statistisk signifikans.
Compliance med tillskottet var hög, med genomsnittliga intagningsgrader på 95,7 % ± 4,9 % för placebo och 95,8 % ± 4,0 % för NRPT.
Biverkningar var milda och förekom lika sällan i båda grupperna, med två fall av förstoppning i placebogruppen och en episod av reflux samt lös avföring i NRPT‑gruppen.
Ingen skillnad i blodbiokemi observerades efter 14 dagars tillskott, vilket indikerar säkerhet av interventionen.
En deltagare i placebogruppen avbröt studien på grund av oacceptabel smärta i samband med den initiala muskelbiopsin.
Diskussion
Den primära slutsatsen är att dagligt intag av 1 000 mg nicotinamid‑ribosid och 200 mg pterostilben är säkert men förbättrar inte rekrytering av muskelstamceller efter skada hos äldre.
Det stora behovet av muskelstamceller efter skada visades av den kraftiga ökningen i cellinnehåll och proliferationsnivåer, men NRPT påverkade inte detta svar.
Resultaten motsäger tidigare djurstudier som visat förbättrad muskelregeneration med NR eller PT, vilket kan bero på dos, art eller åldersrelaterade faktorer.
Trots att NAD+‑nivåer i blodet ökade med NRPT, överfördes inte detta till muskelvävnad, vilket indikerar att blodnivåer inte speglar muskelexponering.
Den observerade skillnaden i åldersfördelning mellan grupper (medelålder 63 years i placebo och 69 years i NRPT) kan ha bidragit till en typ‑II‑fel, men ingen korrelation mellan ålder och MuSC‑respons hittades.
Studien var inte optimerad för att utvärdera längre interventionsperioder eller effekter på oskad muskelmetabolism, vilket lämnar öppet för framtida forskning.
Finansieringen kom från Novo Nordisk Foundation (ref. NNF17OC0027242) och dess Center for Basic Metabolic Research, utan inblandning från leverantören av tillskottet i studiens design.
En av författarna är anställd av Elysium Health och innehar aktieoptioner, vilket redovisas i intressekonfliktsdeklarationen.
Studien uppfyllde etiska krav enligt Helsingforsdeklarationen och godkändes av regional etikprövningsnämnd.
Resultaten bör tolkas med försiktighet och inte avfärda potentiella fördelar av NRPT i populationer med låga NAD+‑nivåer eller andra kliniska tillstånd.
Slutsats och framtida perspektiv
Daglig tillskott av nicotinamid‑ribosid och pterostilben i den dos som testades ger ingen påvisbar förbättring av muskelstamcellsrekrytering eller återhämtning efter experimentell skada hos friska äldre.
Säkerhetsprofilen var god, med hög följsamhet och endast milda biverkningar.
Forskning bör fortsätta att undersöka högre doser, längre behandlingsperioder eller kombinationer med andra interventionsstrategier för att potentiellt förstärka NAD+‑relaterade mekanismer.
Mätning av NAD+‑nivåer i muskelvävnad bör prioriteras framför blodprover för att bättre förstå lokala effekter av supplementation.
Större studier med jämnare åldersfördelning och längre uppföljning kan minska risken för typ‑II‑fel och ge tydligare svar på klinisk nytta.
Det är också viktigt att inkludera deltagare med dokumenterade NAD+‑deficiter för att utvärdera om de kan dra nytta av NRPT.
Fortsatta analyser av muskelbiopsier kan ge insikt i cell‑ och molekylära förändringar som inte fångs av funktionella mått.
Om framtida studier visar positiva effekter kan NRPT bli en del av strategier för att motverka åldersrelaterad muskelförlust.
För närvarande bör kliniker inte rekommendera NRPT för att förbättra muskelregeneration hos äldre utan skada.
Resultaten bidrar till den växande kunskapen om NAD+‑precursorers roll i mänsklig muskelbiologi och understryker behovet av rigorösa kliniska prövningar.
Källunderlag
JCI Insight
Källans publiceringsdatum:
Kompletterande förstahandskälla: JCI Insight ·
Jonas Brorson Jensen; Ole L Dollerup; Andreas B Møller; Tine B Billeskov; Emilie Dalbram; Sabina Chubanava; Mads V Damgaard; Ryan W Dellinger; Kajetan Trošt; Thomas Moritz; Steffen Ringgaard; Niels Møller; Jonas T Treebak; Jean Farup; Niels Jessen. A randomized placebo-controlled trial of nicotinamide riboside and pterostilbene supplementation in experimental muscle injury in elderly individuals. DOI: 10.1172/jci.insight.158314. Bearbetad nyhetsredogörelse. Licens: CC BY 4.0.
JCI Insight · originalstudie ↗
ClinicalTrials.gov · NCT03754842 ↗ · Registeruppdatering: