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让人“不老”的NAD+,到底是何方神圣?

发表时间:2023-04-04 10:52作者:时光研究所

众所周知,人体细胞是人体结构和生理功能的基础构成单位,也是生长和发育的基础,是我们人体最不可或缺的要素。


而在细胞中,有着同等重要地位的物质,就是它——NAD+。


NAD+,是人体中最不可或缺的分子之一。



离了他,人类就会在30秒内死亡。


听上去很夸张?这可不是危言耸听,NAD+是一种广泛存在于自然界中,从细菌等单细胞生物到灵长类等复杂的多细胞生物,都不可或缺的一种细胞能量代谢调控分子。


NAD+是细胞生成器——线粒体发挥功能的关键,线粒体会经过一系列的代谢反应来产生电子与NAD+ 结合,使其转化为还原态NADH来产生能量。



如果没有足够的NAD+,细胞将会无法产生任何的能量来生存和发挥功能。


NAD+一方面会有助于将食物转化为能量。另一方面,也在维持着DNA的完整性来确保适当的细胞功能,在保护身体免受衰老和疾病方面起着至关重要的作用。


所以,如果没有NAD+,绝大多数的生物,将会走上死亡的快车道。


NAD+与衰老


随着年龄的增长,NAD+水平会逐渐下降。


ps:红线“a”表示 NAD+水平在一生中的变化情况,而蓝色线“b”仅考虑青春期后NAD+水平的变化。


如图,到五十岁时,体内NAD+ 的水平大概会是20岁的一半。


随着NAD+的人体内水平下降,会导致DNA修复、细胞应激反应和能量代谢调节受损,进而引发一系列老年疾病。


具体的机制可能与PARP*过度激活、免疫系统功能下降、SIRT#表达下调等一系列代谢紊乱相关。


这一系列反应会诱导疾病发生,包括肥胖和胰岛素抵抗,糖尿病、高血压、非酒精性脂肪肝、阿尔兹海默症(老年痴呆)、视网膜病变、抑郁症等。


仅以目前已有研究来说,通过补充NMN来增加体内NAD+水平可以预防或减轻多种组织损伤与疾病,包括减少肥胖并保护血管免受损伤、减少神经炎症来改善阿尔茨海默病及认知障碍、改善免疫系统及肌肉功能等。


PS:

*PAPR:腺苷二磷酸核糖聚合酶,是一种DNA修复酶,在DNA修复通路中起关键作用;

#SIRT:NAD+依赖的去乙酰化酶,在能量代谢,压力应激反应以及延缓衰老中发挥重要作用,也称“长寿蛋白”。


NAD+的补充路径


目前已知的三种NAD+生物合成路径,包括犬尿酸(de novo,也称从头合成)途径、Preiss-Handler突进和补救途径。


而在哺乳动物中,补救途径被认为是维持胞内NAD+正常水平的最重要的NAD+合成途径。



NAD+生物合成的补救途径其实与服用维生素B3相关的天然化合物有关。这些化合物包括烟酰胺(NAM)、烟酸(NA)、烟酰胺单核苷酸 (NMN ) 和烟酰胺核糖(NR)。



NAM作为起始分子,其主要来源于食物摄取和NAD+消耗酶(如NAD+依赖的sirtuin、PARP、CD38等的副产物)


首先,NAM经烟酰胺转磷酸核糖基酶(NAMPT)的催化作用生成NMN,然后NMN经NMNAT的催化作用生成NAD+。



据研究表明,NAMPT是哺乳动物中NAD+合成的限速酶,其表达水平随细胞压力如DNA损伤、饥饿等呈现高度动态变化。肥胖和高卡路里饮食可同时降低多种组织内NAMPT与NAD+的水平。


提高NAD+水平的益处


NAD+的减少与加速衰老、代谢紊乱、心脏病和神经退行性疾病等有关。


因此,提高NAD+水平也会带来许多潜在的收益,比如延缓衰老、逆转与年龄相关的疾病(如代谢疾病、阿尔兹海默症、心脏病及肌肉功能下降)、延长健康寿命等。



而市面上主流的提高NAD+水平的方法是服用NAD+前体补充剂。


当前市面上的NAD+前体补充剂包括NMN和NR。NMN和NR是NAD+的生物合成前体,均通过NAD+生物合成的“补救途径”来增加体内的NAD+水平。


据目前的临床试验和实际使用情况来说,人类服用NMN和烟酰胺核糖(NR)均未发现存在安全性问题。


而相较NR,NMN作为NAD+的直接前体,补充效果是一众NAD+前体中最强的那个。


基于此,NMN也就成为了市面上最主流的NAD+补充剂,是大部分人补充NAD+的首选项。




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参考文献


1.https://www.nmn.com/precursors/what-is-nad.

2.马苏迪 H、格兰特 R、布雷迪 N 等。人体组织中氧化应激和NAD+代谢的年龄相关变化[J]。公共科学图书馆一号,2012 年,7(7)。

3.约翰逊 S,今井,新一郎。NAD+ 生物合成、衰老和疾病[J]. F1000 研究,2018,7。

4.Okabe K、Yaku K、Tobe K 等人。NAD代谢改变对代谢紊乱的影响[J]. 生物医学杂志, 2019, 26(1).

5.Hong W , Mo F , Zhang Z , et al. 烟酰胺单核苷酸:一种通过靶向 NAD+ 代谢治疗多种疾病的有前途的分子[J]. 细胞与发育生物学前沿,2020,8:246。

6.有氧和抗阻运动训练可逆转人体骨骼肌 NAD+ 回收能力的年龄依赖性下降[J]. 生理报告,2019,7(12)。

7.王丽敏, 陈志华, 张梅,等. 中国老年人群慢性病患病状况和疾病负担研究[J]. 中华流行病学杂志, 2019, 40(3):7.






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