毛細血管拡張性共済失調（AT）は、運動不調和、放射線に敏感、小脳萎縮などの珍しい遺伝性疾患である。この病気は両親から欠陥遺伝子を1つずつ受け継いでいる個体で発生している。 

共済失調−毛細血管拡張症突然変異遺伝子（ATM）は正常な状況で細胞の成長と分裂を調節するが、この遺伝子欠陥は細胞の異常死を招き、共済失調−毛細血管拡張症（AT）を引き起こす。一般の人々の約0.5%〜1%が遺伝子による突然変異のコピーを持っており、これによりがんや高齢関連疾患にかかるリスクが増加している。現在、ATM遺伝子欠陥の患者とキャリアに対して、治癒方法や特異的な介入措置はない。

ATを有する患者の細胞内ニコチンアミドアデニン二ヌクレオチド（NAD+）レベルは低い。NAD+は細胞代謝、幹細胞再生、神経保護、長寿の鍵となる分子である。2016年まで、NAD+がATを患う動物に与える影響を補う研究はなかった。

NAD+修復による神経系健康の改善

欧州、米国、オーストラリアから来た国際科学者チームは、NAD+レベルを回復することで神経系欠陥の深刻さを低下させ、病気になった動物の健康寿命を延長できることを発見した。彼らが『細胞代謝』誌に発表した研究によると、NAD+の有益な作用はDNA修復とミトコンドリア（細胞の「エネルギー工場」）の健康を刺激することに由来する。 

このチームはATM遺伝子が欠損したり発現が低下したりする動物を研究し、ラット、マウス、回虫のニューロンを含む。彼らの研究により、NAD+増強剤ニコチンアミド核グリコシド（NR）でNAD+を補充することで、ATM遺伝子発現が低下したラットニューロン中のミトコンドリアの信号伝導と全体的な健康状態を改善できることが明らかになった。NRはATM遺伝子活性が低下したニューロンを治療し、DNA損傷と細胞死（すなわち細胞アポトーシス）を減少させることができる。

科学者たちはATMの遺伝子活性が低下する回虫を研究し、NR治療がDNA修復を促進することを発見した。実験により、これらの線虫をイオン化放射線に暴露すると、子孫の数が40%減少することが明らかになった。しかし、胚晩期発育段階では、NR治療により放射線に曝された線虫の生存率は41%から79.6%に上昇した。この段階では、放射線によるDNA破断を修復することができる特定のDNA修復経路、非相同末端接続経路しかない。科学者たちは、これらの結果はNR治療がイオン化放射線によるDNA修復を促進できることを示していると考えている。

ATM遺伝子を欠損したマウスに対して、NAD+を補充することで健康寿命を延長することができる。ATM遺伝子を欠損したマウスの脳中のNAD+は、正常マウスに比べて40%減少した。しかし、飲用水中でNR治療を行った後、それらのNAD+レベルは正常レベルに近いレベルに回復した。また、認知機能を評価するラビリンステストでは、ATMを失ったマウスのパフォーマンスは正常なマウスの半分にすぎなかった。しかし、NR治療後、それらの表現は正常マウスと同じように良く、認知機能の改善を示し、これは健康寿命の重要な側面である。NRで治療したATM欠損マウスの寿命も著しく延長した。ATM遺伝子を欠損した動物は150日前に死亡するが、NR治療を受けた動物の約80%が150日生きることができる。

「要するに、我々の研究結果は、NAD+枯渇が深刻な神経退行性病変を誘発することを示している」と著者は指摘する。「AT患者の臨床治療におけるNAD+サプリメントの効果はまだ観察されていないが、私たちの研究結果は、この病気やDNA修復の欠陥を伴う可能性のある他の早老疾患に対抗するための新しい治療戦略を提供している。」NAD+レベルを高めることができるサプリメントを服用することは、これらの神経系欠陥の治療に治療の選択肢を提供することができるかもしれない。