journal article·2026-01Open access

NAD⁺ Reduction in Glutamatergic Neurons Induces Lipid Catabolism and Neuroinflammation in the Brain via SARM1

Zhen‐Xian Niou, Sen Yang, Andrea Enriquez, Nino A. Espinas, Anoosha Sri, Caliel D. Hines, Jason M. Tennessen, Chia‐Shan Wu, Jui‐Yen Huang, Hui‐Chen Lu

Advanced Science· Volume 13· Issue 6

Abstract

Abstract NAD⁺ homeostasis is vital for neuronal health, as demonstrated by the opposing roles of nicotinamide mononucleotide adenylyltransferase 2 (NMNAT2), a NAD⁺‐synthesizing enzyme, and sterile alpha and TIR motif‐containing protein 1 (SARM1), a NAD⁺ hydrolase. Neurodegenerative insults that decrease NMNAT2 activate SARM1, leading to axon loss. To understand how the NMNAT2–SARM1 axis influences brain energy metabolism, multi‐omics approaches are used to investigate the metabolic changes resulting from neuronal NMNAT2 loss. Loss of NMNAT2 in glutamatergic neurons leads to a significant metabolic shift in the cerebral cortex from glucose to lipid catabolism, reduced lipid abundance, and pronounced neurodegenerative phenotypes and motor behavioral deficits. These metabolic disturbances are accompanied by altered glial expression of enzymes regulating glucose and lipid metabolism, enhanced inflammatory signaling, and disrupted astrocytic transcriptomic profiles related to cholesterol synthesis and immune activation. Notably, SARM1 deletion in NMNAT2‐deficient mice restored lipid metabolism, astrocyte transcriptomic profiles, and mitigated neurodegeneration and motor behaviors. These findings suggest that neuronal NAD⁺ depletion triggers maladaptive, SARM1‐dependent metabolic reprogramming, shifting energy use from glucose to lipids, which in turn promotes inflammation and neurodegeneration.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Sirtuins and Resveratrol in Medicine · Calcium signaling and nucleotide metabolism · Peptidase Inhibition and Analysis

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Gill Institute for Neuroscience Indiana University Bloomington USA

Department of Psychological and Brain Sciences Indiana University Bloomington USA

Program in Neuroscience Indiana University Bloomington USA

Department of Biology Indiana University Bloomington USA

Department of Nutrition Texas A&M University College Station USA

Funding

National Institutes of Health · National Cancer Institute

References (100+)

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