文章题目：Hepatocyte mitochondrial NAD+ content is limiting for liver regeneration

研究团队：美国宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）医学院

期刊：Nature Metabolism

影响因子（2024 JCR）：20.8

发表时间：20 November 2025

原文链接：https://www.nature.com/articles/s42255-025-01408-5

研究背景

补充NAD⁺在疾病动物模型中显示出诸多代谢和功能益处，NAD⁺正作为人类潜在治疗策略进行探索。2025年11月20日，权威期刊《Nature Metabolism》上发表了题为“Hepatocyte mitochondrial NAD(+) content is limiting for liver regeneration”的研究论文。该研究表明，肝细胞线粒体NAD⁺是决定肝脏再生速率的关键因素。

研究结果

SLC25A51：线粒体NAD⁺的“专属运输车”

NAD⁺（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）作为人体关键的辅酶，参与能量代谢、DNA 修复等数百种生理过程，其重要性早已被科学界公认

小鼠Slc25a51 杂合缺失，肝脏总NAD⁺无变化，但线粒体NAD⁺显著下降，直接证明该蛋白负责将胞质 NAD⁺转运至线粒体基质。

Slc25a51 纯合敲除致死，证实其为维持线粒体NAD⁺稳态的必需基因。

同时证实：SLC25A47 并非肝细胞线粒体NAD⁺主要转运体

线粒体NAD⁺影响肝再生过程

肝脏再生是高耗能、高合成代谢的生物学过程，线粒体作为能量工厂，其NAD⁺水平直接决定功能输出：

线粒体NAD⁺下降→呼吸功能受损

Slc25a51 杂合缺失小鼠，肝脏线粒体复合物 I 依赖性呼吸、脂肪酸氧化显著降低，复合物 II 呼吸也呈下降趋势，线粒体氧化磷酸化效率直接受损。

线粒体能量代谢缺陷→肝脏再生迟缓

线粒体NAD⁺不足导致再生期肝脏ATP 储备下降、肝细胞增殖受抑、脂质蓄积增加，肝脏重量恢复速率显著慢于野生型

提升线粒体NAD⁺：即可独立驱动肝脏再生，无需全身干预

研究通过肝细胞特异性过表达 SLC25A51，实现仅升高线粒体NAD⁺、胞质NAD⁺不变的精准干预，得到重磅线粒体相关结论：

线粒体NAD⁺升高→能量代谢全面增强

肝脏线粒体NAD⁺、NADH 显著上升，ATP 及三磷酸核苷酸储备增加，再生期线粒体复合物 I/II/IV 呼吸功能均得到改善，逆转了再生带来的线粒体能量耗竭。

线粒体代谢稳态维持→加速肝脏修复

肝细胞增殖速率、有丝分裂指数显著提升，脂质沉积减少，肝脏再生效率与全身性补充NAD⁺前体效果相当。

线粒体代谢物耗竭缓解

再生过程中线粒体多种代谢物（三羧酸循环中间产物、脂肪酸代谢相关物）的丢失被显著减轻，保障了线粒体合成代谢通量。

这一结果突破性证明：无需提升全身NAD⁺，仅强化肝细胞线粒体NAD⁺，就能充分驱动肝脏再生，将 NAD⁺的治疗靶点精准聚焦于线粒体。

线粒体层面的机制总结：NAD⁺如何通过线粒体调控肝脏再生

从线粒体功能维度，该研究梳理出完整调控轴：SLC25A51 → 线粒体NAD⁺水平 → 线粒体呼吸 / 氧化磷酸化 → 能量生成 + 脂质代谢 → 肝脏再生速率

线粒体NAD⁺是线粒体氧化还原反应、三羧酸循环、脂肪酸氧化的必需辅酶，其水平直接决定线粒体产能效率；

肝脏再生时线粒体NAD⁺被大量消耗，若转运不足则引发线粒体能量应激，抑制肝细胞增殖；

提升 SLC25A51 可维持线粒体NAD⁺稳态，既保证能量供应，又减少代谢物耗竭，最终加速肝脏修复。