脑缺血及其后果，如短暂性脑缺血发作、动脉瘤和中风，是常见且具有破坏性的疾病，在发达国家仍是冠心病后死亡的主要原因，也是致残的最大原因。
尽管人们已经认识到与疾病病理学有关的危险因素和机制，但缺血性疾病的治疗仅限于重组组织型纤溶酶原激活剂等溶栓药物，存在潜在的神经*性和颅内出血的风险。
线粒体作为脑缺血损伤最敏感的细胞器，其功能障碍是参与脑缺血过程的主要事件之一，进而诱导脑细胞退化。
先前的研究表明，用一种叫做烟酰胺单核苷酸（NMN）的分子治疗小鼠，可以防止缺血性脑损伤，并通过减少细胞的能量来源——线粒体的破碎，促进细胞健康。然而，发生这种情况的分子机制仍不清楚。
线粒体参与脑缺血诱导的神经元死亡的途最近，来自马里兰大学和马里兰州退伍*人事务健康中心的一组科学家在实验神经学上发表了一项研究，他们证明，给脑缺血的老鼠补充NMN可以减少线粒体蛋白质上称为“乙酰化”的分子标记，从而改善线粒体健康。这种分子的使用也减少了线粒体的分裂，线粒体分裂的分子过程使它们变小，并减少了细胞中活性氧的数量——化学反应和生理损伤分子。
NMN给药减少线粒体断裂
NMN能提高一种叫做烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的分子水平，这是一种支持线粒体产生能量的基本反应的重要分子。
研究人员提出，脑缺血后NAD+水平降低，影响依赖NAD+功能的酶——Sirtuins，如sirtuin3（SIRT3）是一种NAD+依赖性酶，在一个叫做“去乙酰化”的细胞过程中，从线粒体蛋白中去除分子标记。
在这项研究中，科学家发现，脑缺血后补充NMN的小鼠可通过SIRT3激活来提高NAD+水平并改善脑组织线粒体健康。
脑缺血后在小鼠中注射NMN可以预防NAD+耗竭和线粒体蛋白乙酰化增加，这通常在脑缺血后发生，这表明SIRT3功能得到了改善。
线粒体蛋白质乙酰化分析显示，NMN治疗研究结果还表明，NMN给药可减少脑缺血引起的线粒体断裂。在正常情况下，线粒体裂变与融合之间存在平衡。线粒体分裂产生较短的线粒体的过程称为“裂变”，线粒体的“融合”过程表示较小的线粒体结合形成更长的线粒体。在这项研究中，线粒体在脑缺血后发生了裂变，而补充NMN可逆转这些作用。
脑缺血导致线粒体大量分裂，小的球形线粒体在脑缺血前后分别从30%增加到50%。此外，较长的杆状线粒体在脑缺血前占70%，在脑缺血后下降到50%。
该分子的治疗抑制了缺血后的线粒体分裂，因为接受NMN的缺血动物的线粒体长度与正常小鼠没有显著差异。科学家们发现，NMN治疗的小鼠脑缺血后，线粒体形状没有统计学意义的变化。
脑缺血后线粒体修复机制的激活为了了解NMN是如何阻止线粒体分裂的，科学家们检测了脑缺血后线粒体分裂的关键蛋白pDrp1的浓度。
研究人员发现，脑缺血24小时后，脑线粒体中pDrp1水平显著升高，NMN的应用逆转了这些影响。因此，数据表明该分子的使用通过降低裂变蛋白pDrp1的水平来降低线粒体裂变。
NMN对脑缺血神经的保护
NMN处理还降低了线粒体活性氧的产生，这可能对细胞产生损害。这表明该分子对脑缺血小鼠具有神经保护作用。
在NMN给药后，研究人员观察到一种称为超氧化物歧化酶2（SOD2）的酶的乙酰化程度降低，该酶分解了活性氧。脑缺血后，超氧化物歧化酶2的乙酰化作用降低，从而提高了其活性，减少了线粒体中活性氧的积累。
科学家在他们的出版物中说：“我们的数据为线粒体NAD+代谢，活性氧种类产生和线粒体片段化之间提供了新颖的联系。”“使用NMN靶向这些机制可能代表了一种神经生物学疾病的新治疗方法。