新闻

什么是NMNH（还原型NMN）

作者: Kang, 英国剑桥大学医学遗传学硕士 发表于: 2020, 5月11日 | 更新于: 2022, 8月3日 图1: NMNH的分子式 还原型NMN（Reduced Nicotinamide Mononucleotide或Dihydro Nicotinamide Mononucleotide, 简称NMNH）是烟酰胺单核苷酸（Nicotinamide Mononucleotide, 简称NMN）的还原形式，分子式如图1所示。与NMN相比，NMNH的磷酸基团上多一个氢原子（图1红色）。 作为NAD+前体家族中的一员，NMNH被证实[1]是一种潜在的NAD+增强剂。早期研究结果[1]显示出NMNH具有比烟酰胺核糖(NR)和NMN更高程度的补充效率（图2）。 图2: 《Faseb》期刊发布的早期研究结果显示，NMNH是一种潜在的NAD+补充剂 然而，还原型NMN(NMNH)是一种非天然分子，通过一些人工方式可以将NMN转化为NMNH（图3）[2]。它在人体中的安全性和稳定性等尚未得到有效证实和报道。 图3: 清华大学邓海腾教授团队研制出NMNH的一种人工合成方式 参考文献 [1] Rubén Zapata-Pérez, et al. Reduced nicotinamide mononucleotide is a new and...

什么是烟酰胺核糖（NR）

作者: Yun, 哈尔滨医科大学硕士，普渡大学访问学者 发表于: 2021, 8月8日 | 更新于: 2022, 8月3日 图1: NR分子式及转化为NAD+的间接途径 烟酰胺核糖（Nicotinamide riboside，NR），是维生素B3的一种衍生物，微量存在于牛奶及乳制品中。由于NR在体内需通过烟酰胺核苷激酶（Nicotinamideribosidekinase1，NRK）的作用先转化为β-烟酰胺单核苷酸（Nicotinamide mononucleotide，NMN），再通过烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶（Nicotinamide nucleotide adenylyltransferase，NMNAT）转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷（Nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+），因此，NR是NAD+的间接前体（无法直接转化成NAD+），如图1所示。 自2007年一项研究表明[1]，烟酰胺核糖(NR)可提升哺乳动物细胞中NAD+至270%后，多项针对NR人体研究便陆续开展，并获得了与动物试验一致的结果。在一项为期8周的随机、双盲、安慰剂对照的NR长期人体试验中[2]，100~1000 mg的NR均可显著提升血液中NAD+含量，且提升幅度随剂量增加而升高，即100mg可提升22%，300mg可提升51%，1000mg可提升142%（图2）。该结果证实了NR是一种提升NAD+的潜在方式。 图2: 一项长期人体试验显示，NR可呈剂量依赖性地显著升高NAD+含量 NMN与NR已成为补充NAD+的潜在手段，但相比NAD+直接前体NMN来说，NR的补充效率和稳定性均不如NMN。更重要的是，NR虽显著提升人体内NAD+含量，但对人体的实际生理功能，如能量代谢、心肺功能、线粒体功能和胰岛素抵抗无显著改善作用。甚至最近的一项研究表明[3]，NR还会降低烟酰胺磷酸核糖转移酶（Nicotinamide phosphoribosyltransferase，NAMPT）的含量（NAMPT是合成NAD+过程中的关键限速酶）（图3），且对骨骼肌线粒体的呼吸能力和线粒体相关蛋白的含量均无影响。因此，NR在人体中的具体作用仍需大规模的临床试验探究。 图3: NR可降低合成NAD+的关键限速酶NAMPT含量（丰度） 参考文献 [1] Yang T, Chan NY, Sauve AA. Syntheses...

什么是烟酰胺（NAM）

作者: Yun, 哈尔滨医科大学硕士，普渡大学访问学者 发表于: 2021, 7月15日 | 更新于: 2022, 8月3日 图1: 烟酰胺的分子式 烟酰胺（nicotinamide，NAM），又名为尼克酰胺，亦属于维生素B族，可由烟酸（Niacin，NA）转化而来，临床上常用于防治糙皮病、口炎、心脏传导阻滞等。分子式如图1所示。 烟酰胺(NAM)作为烟酰胺腺嘌呤二核苷（Nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+）的前体之一，主要通过“补救合成途径”在人体中合成NAD+[1]。补救合成途径可以理解为“回收利用”，即NAM既是NAD+的合成原料，也是NAD+被消耗后的代谢产物。具体来讲，NAM经烟酰胺磷酸核糖转移酶（Nicotinamide phosphoribosyltransferase，NAMPT）催化后变为β-烟酰胺单核苷酸（Nicotinamide mononucleotide，NMN），再通过另一种被称之为烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶（NMNAT1-3）的催化形成NAD+。NAD+被机体多种代谢途径（PARPs、SIRTs等）消耗后，又转变为NAM（如图2）。 图2: NAM参与的NAD+补救合成途径 然而，NAM虽是NAD+的前体之一，但在NAM转化为NAD+的过程中，NAMPT酶是补救合成途径的关键限速步骤，导致NAM合成NMN的效率低，NAD+提升水平难言乐观（图3）[2]，远不如直接补充NMN。 图3:《细胞代谢》期刊发布的研究表明，补充烟酰胺后，NAD+水平的提升有限。 参考文献 [1] Braidy Nady,Berg Jade,Clement James et al. Role of Nicotinamide Adenine Dinucleotide...

什么是烟酸（NA）

作者: Yun, 哈尔滨医科大学硕士，普渡大学访问学者 发表于: 2021, 10月14日 | 更新于: 2022, 8月3日 图1: 烟酸的分子式 烟酸（Niacin，NA），又称维生素B3，属于维生素B族物质，是人体必需的13种维生素之一。主要存在于动物内脏、肌肉组织，亦微量存在于水果、蛋黄中，分子式如图1所示。烟酸可将β-烟酰胺单核苷酸（Nicotinamide mononucleotide，NMN）运送至细胞内并转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷（Nicotinamide adenine dinucleotide，NAD+），参与细胞能量代谢，从而增强免疫功能，促进人体的正常生长发育。此外，烟酸还与皮肤、消化腺、中枢神经、心血管、内分泌等系统功能密切相关。 作为NAD+前体家族中的一员，《细胞代谢》（Cell Metabolism）于2020年6月发表了一项关于烟酸的人体临床试验[1]。结果显示，无论是健康人还是线粒体肌肉病变的患者，当连续服用10个月的烟酸（每天250mg~1000mg）后，血液中NAD+的水平均显著升高，最高可达8倍，且患者肌肉的代谢状态也向健康人转化（图2）。这充分证实烟酸是一种潜在的NAD+增强剂，且有助于改善线粒体肌肉病变。 图2:《细胞代谢》期刊发布的烟酸人体研究，结果显示烟酸是一种潜在的NAD+补充剂。 然而，烟酸(NA)的补充剂量与副作用的发生密切相关。过高剂量（超过1g）或低剂量长期服用均会迅速（<30分钟）引起头部、颈部和胸部周围的皮肤发痒、灼热或刺痛。此外，在临床实践中还报告了肝毒性，包括肝炎、黄疸或肝功能障碍等严重副作用[2]。因此，烟酸在使用前要进行充分的安全性评估，以尽可能降低其副作用的发生。 参考文献 [1] Pirinen Eija,Auranen Mari,Khan Nahid A et al. Niacin Cures Systemic NAD Deficiency and Improves Muscle...

什么是NAD+

作者: Dina, 江苏大学，药学院本科 发表于: 2021, 12月6日 | 更新于: 2022, 8月3日 NAD+的分子式 什么是NAD+，NAD+（Nicotinamide adenine dinucleotide），全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，是人类衰老抑制领域发现的关键物质。1904年英国生物化学家亚瑟·哈登（Sir Arthur Harden, 1865~1940）首次发现NAD+并为其命名，并因此荣获1929年诺贝尔化学奖。NAD+的发现，如一颗重磅炸弹轰开了衰老抑制领域的视野，多位诺贝尔奖得主如奥伊勒·歇尔平（Hans von Euler-Chelpin, 1873~1964）、奥托·海因里希·沃伯格（Otto Heinrich Warburg, 1883~1970）等均对NAD+进行了深入的研究，距今已有百年之久。现如今，人类对NAD+的强大功能与衰老抑制作用原理有了多方面的了解，并已将NAD+衰老抑制理论运用到了临床实践和衰老抑制剂的研发中。 NAD+的功能 NAD+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，NAD+都是最重要的细胞能量代谢调控分子之一。NAD+是细胞生成器——线粒体发挥功能的关键，线粒体会经一系列代谢反应产生电子与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+水平，细胞将无法产生任何能量来生存和发挥功能。NAD+一方面有助于将食物转化为能量，另一方面在维持DNA完整性和确保适当的细胞功能以保护身体免受衰老和疾病方面起着至关重要的作用。换句话说，如果没有NAD+，绝大多数生物将走上死亡的快车道1。 NAD +下降是老年相关疾病的重要触发因素 随着年龄的增长，NAD+水平会下降（详见图1）2。“到50岁时，体内NAD+水平大约是20岁时的一半”，该研究作者在接受采访时说道。 图1：NAD+随年龄增加在人体内的水平呈下降趋势2注：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。 随着NAD+水平的降低，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相关疾病，具体机制可能与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，从而诱导疾病发生，包括肥胖和胰岛素抵抗，糖尿病、高血压、非酒精性脂肪肝、动脉粥样硬化、阿尔兹海默症（俗称老年痴呆）、视网膜病变及抑郁症等3。 *PARP：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+的生物合成路径与生物合成前体 目前已知三种NAD+生物合成路径，包括犬尿酸( de novo ，也称从头合成) 途径、Preiss-Handler途径和补救途径。其中在哺乳动物中，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（详见图2）4。 在犬尿酸途径中，NAD+来源于人体的一种必须氨基酸——色氨酸，色氨酸来自肉类、奶酪、鸡蛋和鱼类等食物中，在酶促反应和非酶促反应下可生成喹啉酸（QA），QA在经喹啉酸转磷酸核糖基酶（QAPRT）的催化作用转变为烟酸单核苷酸（NAMN）。NAMN同样可经Preiss-Handler途径生成，存在于食物或膳食补充剂中的烟酸（NA）可经烟酸转磷酸核糖基酶（NAPRT）的催化作用生成NAMN。在上述两种NAD+合成途径中，NAMN经NMNAT的催化作用生成烟酸腺嘌呤二核苷酸（NAAD），然后NAAD经过NAD合成酶（NADS）的催化作用最终生成NAD+。...