补充NMN的目的是补充NAD。NMN是烟酰胺单核苷酸,NAD是烟酰胺双核甘酸。因此,很多时候,尽管化学分子类型不同,但NMN的实际效率相当于NAD,因此赫曼因公司NMN之父或NAD之父的说法。当你不知道NMN和NAD之间的关系时,记住:NMN是一种手段,NAD是目的。



1、NMN+与昼夜节律

NAD+依赖的脱乙酰酶SIRT1已成为昼夜节律与代谢之间的桥梁,通过连接和调节NAD+补救途径的酶反馈回路和昼夜节律转录-翻译反馈回路。

NAD+SIRT1实现了生物钟的调节。SIRT1将BMAL1和PER2去乙酰化,这与CLOCK的乙酰化功能相对抗,因此SIRT1可以抑制CLOCK- Clockk介导BMAL1 转录genes。因此,NAD+SIRT1去乙酰化活性受到自身水平的影响,从而反过来影响一系列生物钟相关蛋白质的表达,包括NAMPT。

许多病理过程都是由生物钟紊乱引起的,可能来自遗传或环境。总之,保持生物钟的正常工作对维持健康起着重要作用。

2、NMN和神经系统

神经发育过程中, SIRT1在结构上起着重要作用,通过Akt-GSK3通道促进轴索生长、神经突生长和树枝分支。突触的发展和突触强度的调节对记忆的形成至关重要,而sirtuins蛋白在生理和损伤后的调节过程中起着重要的作用。SIRT1可以以抑制复合体的形式存在于海马体中,包括YY1,可以调节MicroRNA-134的转录因子。microRNA-134的分布具有脑特异性,可调节CAMP反应与蛋白质相结合(CREB)脑源性神经营养因子(BDNF)的表达。这对突触的形成和长期增强非常重要。

SIRT1在阿尔茨海默氏病、帕金森氏病、运动神经元病等神经退行性疾病中发挥保护作用,可能与SIRT1在代谢、抗应激和基因组稳定性方面的功能有关。激活SIRT1的药物可能为治疗这些疾病提供了一种有前途的方法。



增加NAD+水平治疗癌症的研究表明,NMNAT3的表达提高了线粒体NAD+水平,抑制了胶质母细胞瘤细胞的生长;补充NA或NAM可以抑制SCID小鼠的肿瘤生长和多器官肿瘤转移。

其原理是:过量的NAD+会促进线粒体呼吸,减少糖酵解,抵消癌细胞最喜欢的Warburg代谢(比氧化磷酸化更依赖于糖酵解的癌细胞的能量代谢特性);增加NAD+还可以增加SIRT1和SIRT6的活性,两者都可以通过降低-catenin信号和降低糖酶来抑制肿瘤。

但也存在矛盾和担忧:NAD+促进DNA修复和血管生成可能有助于癌细胞生长(现有对野生老鼠的长期研究没有任何证据表明肿瘤增加)。癌细胞/组织对化疗药物的敏感性会随着PARPS修复DNA损伤能力的降低而增加。NAD+补充剂在标准癌症模型中的进一步测试将非常重要。

4、NMN+与肝功能

NAD+信号通道中的酶可以保护肝脏免受脂肪堆积、纤维化和胰岛素抵抗的影响,这与脂肪肝疾病的发生有关。

NAMPT在高脂饮食诱导脂肪肝发展的过程中起着关键作用:抑制NAMPT会使高脂饮食引起的肝脂肪变性更加严重,表达NAMPT显著改善肝脂质积累;这种调节是通过“抑制NAMPT”来实现的。→减少NAD+→抑制SIRT1→减弱SREBP1的去乙酰化→SREBP1活性降低→FASN和ACC表达提升产生。

SIRT1及下游目标PGC-1a、PSK9和SREBP1保持线粒体功能、胆固醇转移和脂肪酸稳态。SIRT2通过去乙酰化磷酸烯醇丙酮酸羧激酶控制糖异生;SIRT3控制OXPHOS、脂肪酸氧化、酮生成和抗氧化应激;SIRT6控制糖异生。

由于这些通道在肝脏中的重要性,保持NAD+水平对于保持器官良好的功能至关重要。正常情况下,由于肥胖和衰老,NAMPT水平下降,CD38水平上升,导致中年稳态NAD+水平下降2倍。

将NAD+水平提高到年轻水平,对预防和治疗肥胖、酒精性脂肪性肝炎和NASH有显著影响。同时,它还可以改善葡萄糖稳定性和线粒体功能障碍,改善肝脏健康,增强其再生能力,保护肝脏免受肝毒性损害。

5、NMN+与肾功能

老年肾脏NAD+水平的降低和sirtuin活性的相应降低,很大程度上是肾功能和顺应性随年龄下降的原因。

通过NAD+补充激活SIRT1和SIRT3,保护高糖引起的肾系膜细胞肥大,用NMN治疗小鼠,保护SIRT1引起的急性肾损伤(AKI)。

5-氨基咪唑-4-羧胺核苷能刺激AMPK活性,提高NAD+水平,保护Sirt3依赖顺铂诱导的AKI。

小鼠补充NAM可以刺激肾脏,保护前列腺素PGE2的分泌,改善缺血后的肾功能;NAM还可以刺激NAD+合成AKI,抑制顺铂诱导 。

6、NMN和骨骼肌

与年轻的野生老鼠相比,肌肉萎缩和炎症标志物、胰岛素信号和胰岛素刺激葡萄糖摄入量下降。用NAD+前体治疗老年老鼠可以显著改善肌肉功能。

用NMN (500 mg/kg/day ip .连续7天)治疗老年老鼠可以通过增加线粒体功能、增加ATP生成、减少炎症、将糖酵解II肌肉转化为氧化纤维肌肉来逆转与年龄相关的有害变化。

7、NMN+与心脏功能

NAD+SIRT3似乎是所有NAD+依赖的信号蛋白中最重要的:

SIRT3敲除小鼠的OXPHOS酶高度乙酰化,ATP降低,对主动脉收缩高度敏感,可能是由于线粒体通透性过渡孔调节因子Cypd的激活。

SIRT3-KO鼠在13个月大时会出现纤维化和心肌肥厚。随着年龄的增长,病情进一步恶化,NMN治疗可以逆转这种下降。

无论是缺血前30分钟(500 mg/kg, i.p.)或者在再灌注前和再灌注期间重复给药,使用NAMPT过度表达或NMN治疗可以显著防止压力过载和缺血-再灌注损伤,使梗死面积减少44%左右。

使用NAD +老年MDX心肌病小鼠的心脏功能也得到了改善。

NAD+前体改善了缺铁引起的心力衰竭小鼠模型的线粒体和心脏功能。

NAD+前体甚至可以通过激活SIRT3来保护和恢复弗里德希的共济失调(FRDA)心肌病小鼠模型的心脏功能达到基本正常水平。

8、NMN+血管内皮细胞

内皮细胞(EC)衰老是一种结构和功能变化的病理生理过程,包括血管张力紊乱、内皮渗透性增加、动脉硬化、血管生成和血管修复损伤、EC线粒体生物生成减少等。

细胞周期紊乱、氧化应激、钙信号变化、高尿酸血症和血管炎症与EC衰老和血管疾病的发生和发展密切相关。许多异常的分子通路与这些潜在的病理和生理变化有关,包括SIRT1、Klotho、激活成纤维细胞生长因子-21和肾素血管紧张素-醛固酮系统。

由于SIRTS与血管衰老的关系,NAD+在一些研究中,前体NMN的补充和效果得到了体现:

NMN治疗老年小鼠(8周内每天3000药物) mg/kg)可恢复颈动脉内皮依赖性扩张(内皮功能的测量方法),降低主动脉波速和弹性动脉刚度。




NMN (500 mg/kg/天,水服,持续28天)对小鼠的治疗取得了显著的疗效:通过增加sirt1-所依赖的毛细血管密度,老年小鼠的血流和耐力得到了改善。

NMN通过改善老年小鼠年龄引起的血管内皮功能障碍和神经血管耦合(NVC)反应显著提高了老鼠的认知能力,NMN减少了老鼠脑微血管内皮细胞的线粒体ROS,恢复了NAD+、线粒体能量。

增加血管内皮中的NAD+水平可能成为增加老年人活动能力的潜在疗法,可以治疗缺血再灌注损伤、伤口愈合缓慢、肝功能障碍、肌肉肌病等血流减少引起的疾病。

9、NMN+与代谢障碍

由脂肪代谢和糖代谢紊乱引起的NMN肥胖,Ⅱ改善型糖尿病和生殖抑制,甚至改善肥胖母亲对雌性后代生殖的不良影响。

10、NMN和DNA修复

NAD可以修复DNA转录酶RNA的遗传数据错误,减少端粒的消耗,从而变相延长端粒的长度。人体有DNA修复机制。有一种酶叫做DNA修复酶:ADP核糖基转移酶或核糖基聚合酶(PARP)。

PARP位于各种细胞核中。当自由基和氧化剂损伤细胞时,DNA单链断裂,PARP激活。激活PARP使用辅酶I(NAD+)将ADP核糖基作为底物转移到目标蛋白上,产生烟酰胺(Nam),这些目标蛋白参与DNA修复、基因表达、细胞周期进展、细胞生存、染色体重建和基因稳定性。[1][2]研究表明,PARP在DNA修复、重组、细胞增殖或细胞死亡等各种癌症相关过程中起着积极的治疗癌症的作用。[3]哈佛大学医院的Sinclari博士发现,补充NMN修复了辐射对小鼠DNA的损伤,使其与健康小鼠无异。[4]。NASA也用它来修复宇航员的DNA,宇宙辐射对DNA造成了很大的损害。

NAD+PARP是的基础,即PARP发挥NAD+的作用,NNM是补充NAD+有效的方法。

肝脏以外的其他组织更依赖于循环系统输送的NAM合成NAD。骨骼肌是NAM合成NAD+效率最低的组织,小肠和脾脏是NAM合成NAD+效率最 高的组织。



NMN在某些细胞表面有膜转运体,可以直接将NMN转移到细胞中,因此NMN有两种进入细胞的方法:

2019年初,通过转运体直接进入细胞:nature metabolism的一篇论文证实了这个想法。文章发现,小鼠小肠中有NMN特异性转运体,称为Slc12a8。它是一种氨基酸和多胺转运体,对NMN有很高的选择性,与NMN结构非常相似。

通过细胞膜表面的CD73去磷酸化为NR(通过平衡核苷转移蛋白质ENTS)进入细胞,然后通过细胞质的NRK酶催化为NMN,使用进入线粒体(线粒体无NRK)。

NAM不仅是NMN的前体,也是NAD+通过NADase活性消耗通过CD38水解的产物。因此,NAD+的合成、利用和再生是涉及细胞内外的NMN/NR→NAD+→NAM→NMN循环。



在2019年初,nature metabolism的一篇论文证实了这个想法。文章发现,小鼠小肠中有NMN特异性转运体,称为Slc12a8。它是一种氨基酸和多胺转运体,对NMN有很高的选择性,与NMN结构非常相似。Slc12a8在小肠中的浓度是其它器官的10-100倍,因此吸收率很高,小肠实际上是NMN的专用通道。

因此,好的NAD补充方法是肠溶性NMN胶囊,是赫曼因生物技术公司在京东淘宝上开发的。有效抵消边际耐药性,提高NMN吸收稳定性。

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