隨著研究不斷揭示,越來越多地發(fā)現(xiàn)NAD(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)這種復(fù)雜的酶和生物化學(xué)標記物的中心,是在所有活細胞中發(fā)現(xiàn)的輔酶。
人體中NAD的量會隨著衰老而自然下降,并且影響到許多酶的活性也相應(yīng)地降低。嚴重依賴于NAD存在的sirtuin(SIRT)蛋白家族,由于其在新陳代謝和衰老中的作用已研究多年。到目前為止,已經(jīng)鑒定了7種SIRT蛋白亞型,每種都具有略微不同的活性,位置和總體功能。因為SIRT活性依賴于NAD,所以這兩種化合物與細胞壽命,代謝,甚至炎癥的調(diào)節(jié)緊密相關(guān)聯(lián)。
NAD是細胞能量轉(zhuǎn)化的重要輔酶
因為NAD池在衰老過程中會自然下降,所以SIRT功能也將隨之下降。因此SIRT1活性的下降將以兩種方式影響線粒體功能。
首先,SIRT1下降與通過轉(zhuǎn)錄激活子PGC1α線粒體的生物發(fā)生減少有關(guān)。第二,減少的SIRT1活性導(dǎo)致線粒體功能減少,及線粒體DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的減少。因為線粒體是身體每個細胞中的能量動力室,如果線粒體功能下降,將關(guān)聯(lián)到許多年齡相關(guān)的病理,包括代謝綜合征,肥胖癥,神經(jīng)變性問題和認知衰退相關(guān)聯(lián)。
由于三分之一的成年人有代謝綜合征問題,SIRT蛋白家族對代謝的重要性不能過分強調(diào)。最近的一項研究發(fā)現(xiàn),對于SIRT3具有特異性單核苷酸多態(tài)性(SNP)脂肪肝個體,更可能進展為代謝綜合征。
端粒-是我們身體機能年輕的時鐘
科學(xué)界發(fā)現(xiàn),端粒的長度與細胞分裂次數(shù)有關(guān),亦與細胞壽命有關(guān),所以學(xué)者稱端粒為生命的時鐘。在每個DNA染色體的兩端,都有端粒,就好像鞋帶的兩端都有防護塑膠套一樣。端粒能防止DNA染色體磨損、或融合成圈、或與其他DNA結(jié)合在一起,而引起染色體異常狀況。
端粒的長短決定細胞壽命和生命的長短
人體細胞的每次分裂,我們的端粒就會變短,這是身體的自然衰老過程。隨著端粒越來越短,染色體也就開始散開了,不能再復(fù)制,或修補身體組織。這樣就表現(xiàn)出身體老化,衍生一系列健康和衰老的問題。
線粒體大概像細菌一般大小,它幾乎漂浮于每個人體細胞的細胞質(zhì)中。它具有獨特的雙膜特質(zhì),這使其能夠執(zhí)行眾多不同的生化反應(yīng),細胞呼吸是其中重要的一 項。細胞呼吸是身體將從食物中攝取的碳水化合物、脂肪及蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)換成細胞能 量的最有效途徑。這種能量成為三磷酸腺苷或ATP。ATP被生物學(xué)家認為是生 命的能量貨幣。能量需求最多的細胞多位于大腦、心臟、骨骼肌肉及眼睛的器官內(nèi),它們含有最多的線粒體。線粒體擁有自己的DNA和RNA,它能在細胞能量需求提高的時候自我增加數(shù)量,比如在反復(fù)肌肉收縮后。
科學(xué)家知道,線粒體不僅僅是細胞的能量發(fā)電站。它們對鈣調(diào)節(jié)、細胞呼吸、 DNA及RNA的制造、細胞的生長與衰亡都至關(guān)重要。它們在細胞內(nèi)向細胞核 或其他結(jié)構(gòu)發(fā)送信息以修改細胞的活動。細胞能否正確“聽到”這些信息,依賴于我們身體是否具備發(fā)育良好、自我修復(fù)與抵抗感染的能力。功能失調(diào)的線粒體 會發(fā)送錯誤的信息,破壞ATP的生成并產(chǎn)生更多像自由基一樣的廢物。帶缺陷的線粒體復(fù)制自身的DNA到新的線粒體中,最終全部取代性能良好的線粒體。
線粒體是在多數(shù)細胞細胞質(zhì)找到的細胞器。 他們對健康生活是至關(guān)重要的,因為他們在細胞機體中發(fā)揮作用著至關(guān)重要的作用。線粒體生成細胞的能源能量進行活動。 以三磷酸腺苷的形式,此能源是 (ATP)。 他們在發(fā)信號的細胞也參與,并且?guī)椭毎杏X并且適應(yīng)他們的環(huán)境。線粒體隨著年齡的增長變得片狀。一個突出的老化理論認為,線粒體的衰變是衰老的關(guān)鍵推動力。雖然不清楚為什么我們的線粒體,推動著我們的衰老進程?但證據(jù)表明它導(dǎo)致從心力衰竭到神經(jīng)變性的一系列老化癥狀。
我們?nèi)绾卧黾芋w內(nèi)NAD水平?
令人振奮驚喜地是:最近的研究表明線粒體衰變可以通過增加膳食補充劑稱為NAD(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)來逆轉(zhuǎn)細胞水平。NAD是能量代謝和其他效應(yīng)的關(guān)鍵因素,其與年齡老化與線粒體有關(guān)。含有NR煙酰胺核苷,或含有痕量NAD前體的補充物能夠幫助增加體內(nèi)NAD水平。
NR如何影響代謝?
已經(jīng)在代謝綜合征的動物模型中研究了NR用于增加NAD的用途。因為NR導(dǎo)致SIRT1和SIRT3活性增加,使用的臨床后果廣泛,包括:(1)高脂肪,高蔗糖飲食中脂肪肝發(fā)病率的降低; (2)2型糖尿病模型中肝臟損傷的減少; (3)通過SIRT1活化增加膽固醇代謝; (4)在高脂肪飲食中更好的體重管理。
總而言之,NR可以增加NAD,并且可以上調(diào)SIRT1和SIRT3。*
增加SIRT1:
抑制肥胖中的肝葡萄糖形成*
在存在血糖升高的情況下限制肝脂質(zhì)積累*
促進良好(HDL)膽固醇的生產(chǎn)*
支持胰島素釋放,提高總體葡萄糖耐量*
增強瘦素敏感性*
增加SIRT3:
抑制肝臟中的脂質(zhì)積累*
增加骨骼肌中的線粒體生物發(fā)生*
增加棕色脂肪儲存中的產(chǎn)熱*
關(guān)于NAD的故事
Nad的故事始于2013年年底,來自哈佛大學(xué)的David Sinclair和其同事發(fā)表了一篇高調(diào)的文章。 Sinclair回憶說,在2000年代中期對酵母和小鼠的研究已經(jīng)取得了良好的聲譽。他們的實驗室報告上說,注射NMN(煙酰胺單核苷酸)后,小鼠的線粒體肌肉恢復(fù)到年輕狀態(tài),NMN煙酰胺單核苷酸)發(fā)生在細胞的分子中,并增加了體內(nèi)NAD水平。
白藜蘆醇,被認為加速其中一個sirtuins SIRT1,這似乎有助于保護小鼠從高劑量的白藜蘆醇中轉(zhuǎn)化為青少年脂肪代謝水平。許多其他健康益處也歸因于研究中的SIRT1活化,包括幾個小的人體試驗。
一直以來Sirtuin蛋白家族都是科學(xué)界的廣泛關(guān)注焦點,尤其是SIRT1這一成員,有人甚至將其編碼基因稱為“長壽基因”。
NAD煙酰胺腺嘌呤二核苷酸連接:
在2000年,Guarente的實驗報告說,NAD催化sirtuins的活性,包括更多的NAD和更多的SIRT1在SIRT1細胞中。這些機制之一是誘導(dǎo)新的線粒體形成。激活另一個sirtuin,SIRT3,這被認為保持線粒體運行的關(guān)鍵之關(guān)鍵。
NAD是細胞內(nèi)能量代謝最重要的電子傳遞體
此能量物質(zhì)經(jīng)過三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的還原型NADH,經(jīng)過電子傳遞給氧化磷酸化提供電子,后者經(jīng)過一系列的電子傳遞過程,最終把氧氣還原,完成細胞能量代謝過程。整個過程是細胞內(nèi)ATP產(chǎn)生的基礎(chǔ)。
NAD是sirt1的重要輔酶
研究表明,SIRT1激活下丘腦特定區(qū)域的神經(jīng)活動,從而誘導(dǎo)骨骼肌發(fā)生劇烈的物理性變化以及延長壽命。相關(guān)研究發(fā)表在Cell Metabolism雜志上。
Shin-ichiro Imai教授表示,大腦中SIRT1基因表達的老齡小鼠的骨骼肌的結(jié)構(gòu)與年輕小鼠的相似,21個月大的老鼠(相當于人類70歲)看起來像5個月大的老鼠一樣活躍。SIRT1在延緩衰老過程中發(fā)揮著重要的作用的具體機制尚不明確..
后者是目前發(fā)現(xiàn)可以促進各種生物壽命的重要核心,最近研究發(fā)現(xiàn),NAD的代謝產(chǎn)物才是促進壽命的關(guān)鍵《自然化學(xué)》。
由于 線粒體為細胞發(fā)揮各種功能提供能量供應(yīng),因此線粒體被喻為細胞能量的工廠,這個工廠給細胞各種功能提供能量分子ATP。但是細胞生理狀態(tài)并不是完全穩(wěn)定的,大部分都存在一個24小時的節(jié)律性變化被稱為日節(jié)律。有學(xué)者發(fā)現(xiàn),調(diào)節(jié)線粒體能量供應(yīng)的日節(jié)律是由一個分子調(diào)節(jié),這個分子就是著名的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),這個輔酶在細胞能量代謝中發(fā)揮重要作用,現(xiàn)在證明是控制線粒體氧化代謝節(jié)律的關(guān)鍵分子。
參考文獻:
https://www.thorne.com/take-5-daily/article/its-all-about-nad
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