1,物質和能量代謝
NMN進入體內變成NAD+後對能量和物質代謝產生重要作用。僅就三羧酸迴圈而言,三羧酸迴圈是人體三大營養(糖類、脂類、氨基酸)的最終代謝通路,也是糖類、脂類和氨基酸代謝聯繫的樞紐,三羧酸迴圈同時為有機體提供了大量能量是有機體能量樞紐。線粒體內的輔酶I(NAD)在TCA迴圈中接受電子傳遞還原成還原型輔酶I(NADH),1 mol輔酶I(NAD)可以生成3 mol ATP,是細胞生命活動能量的重要來源。
2, 預防年齡相關的生理衰退
許多研究已經證實,NAD+在人體內的含量降低隨著年齡降低[1][2],補充NMN的小鼠表現出體重減少、能量增加、更好的血糖控制水準,NMN扭轉了年齡造成的生理性衰退。而NAD+的消耗酶(PARP、cADPR和Sirtuins)在代謝,炎症,應激和損傷反應的生物過程中發揮重要作用,對調節細胞週期和抗衰老有重要作用。一般研究認為NMN抗衰老的機制是通過以下三個利用NAD+的酶來發揮作用。
2.1, DNA修復酶
NAD+是ADP核糖基轉移酶或核糖基聚合酶(PARP)的唯一底物,PARP位於多種細胞細胞核內,當自由基和氧化劑對細胞造成損傷時,DNA單鏈會發生斷裂,PARP會被啟動。啟動的PARP利用輔酶I(NAD+)作為底物轉移ADP核糖基到目標蛋白上,同時生成煙醯胺(Nam),這些目標蛋白參與DNA修復、基因表達、細胞週期進展、細胞存活、染色體重建和基因穩定性等多種功能。[3][4]有研究表明PARP對治療癌症有積極作用,在各種癌症相關過程中發揮多功能作用,包括DNA修復,重組,細胞增殖或細胞死亡。[5]哈佛大學醫院的Sinclari博士研究發現:補充NMN修復了輻射對小鼠DNA的損傷,使得它與健康小鼠無異。[6]
2.2, 環ADP核糖合成酶
NAD+是環ADP核糖合成酶(cADPRsynthases)環核糖聚合酶(cADP合酶)的唯一底物。環ADP核糖合成酶由一對細胞外酶組成,稱為淋巴細胞抗原CD38和CD157,它們以NAD為底物生成環ADP核糖,是細胞週期和胰島素的第二信使。[7]
2.3,去乙醯化
NAD+是長壽Ⅲ蛋白型賴氨酸去乙醯化酶Sirtuins的唯一底物。Sirtuins存在於哺乳動物中,由275個氨基酸組成,有7種不同的亞型(SIRT1-SIRT7),SIRT3-SIRT5存在線粒體中,SITR6和SITR7存在於細胞核中,SITR1存在於細胞質中。Sirtuins在細胞抗逆性、能量代謝、細胞凋亡和衰老過程中具有重要作用,故被稱為長壽蛋白。[8][9]SIRT1可啟動PARP-1來進行DNA雙鏈的高效修復,SIRT13~5可以作為腫瘤的抑制物。[10]
3, 改善2型糖尿病
2型糖尿病是現在社會的一種流行病,研究認為是高熱量和久坐摧毀了我們身體對糖的天然代謝途徑。一種機制認為高熱量食物的攝取摧毀了NAD+的合成代謝,補充NMN可以增加胰島素的敏感性,改善年齡誘導的葡萄糖耐受不良。[11]
4,預防神經退行性疾病(帕金森、老年癡呆症)
現在研究普遍認為軸突變性是引發神經退行疾病(如帕金森病,阿爾茨海默病(AD)和肌萎縮側索硬化)的原因。在神經元損傷之後誘導多個轉錄物,包括NRK2增加超過20倍,其催化合成NAD +,以補償應答來提高NAD +水準。實驗證明通過補充NAD+,提高了對創傷腦損傷[12]、帕金森[13]和肌萎縮側索硬化症[14]的神經保護,是神經肌肉正常化延緩記憶衰退。[15]阿爾茨海默病表現出NAMPT減少和神經幹細胞分化受損,極高NAMPT活性或補充NAD+後,減少了β-澱粉樣蛋白含量的增加[16],通過PGC-1α介導的β-分泌酶(BACE1)降解和誘導線粒體生物合成來改善阿爾茨海默病。[17]
5, NMN功效概覽
對NMN的功能進行了揭示,將NMN的功能概覽如下:
方向 | 相關文獻 | 相關應用 |
抗衰老 | NMN減輕了小鼠的生理性衰退,服用NMN扭轉了小鼠的生理指標[18]
提高NAD+水準可使小鼠線粒體恢復至年輕水準,22月的小鼠服用NMN恢復至6月大小鼠水準[19] NMN可啟動長壽蛋白Sirtuins1~7[20][21] |
改善睡眠、提高記憶力、抗衰老;延緩衰老 |
DNA修復 | 補充NMN可修復受輻射損傷細胞的DNA,服用一周後老年老鼠與年輕小鼠無差異[22] | a, 放化療患者;
b,輻射人群 |
糖尿病 | 對飲食和年輕所引起的2型糖尿病能有效干預[23] | 糖尿病患者 |
運動與減肥 | NMN促進脂肪分解,增加運動耐力[24]
補充NAD+增加骨骼肌的形成和線粒體氧化代謝。[25] |
運動員 |
神經認知 | NMN可減低腦細胞死亡和氧化應激,這進一步證明了NMN對神經系統的保護作用[26]
NMN恢復了線粒體的功能[27] NMN恢復了患有AD的老鼠的認知功能[28] NMN修復了認知障礙[29] |
老年癡呆、帕金森、肌萎縮側索硬化 |
心血管 | NMN顯著增加了心臟NAD+的水準,保護心臟免受I/R損害;[30]
NMN減少了血管氧化應激,使老鼠主動脈恢復正常,代表了治療動脈老化的新策略;[31] NMN可降低心肌炎症;[32] 服用NMN後小鼠的FXN-KO恢復至正常水準。[33] |
心血管慢性疾病 |
解酒護肝 | NMN可促進酒精代謝,並增強人體對酒精的耐受性;[34] | 解酒護肝 |
保護視力 | NMN防止感光細胞變性並恢復視力,拯救視網膜障礙[35] | 視力保護 |
保護聽力 | 增加耳部神經元和組織中NAD +水準的方法可以提供對創傷引起的聽力損失的保護[36] | 聽力保護 |