NMN的前世今生

Apr 15, 20

NMN和NAD+ 的前世來生

已知人體內的代謝物就多達11萬種
其中有一類代謝物
具有「出類拔萃」的細胞功能
這類代謝物叫煙酰胺腺嘌呤二核苷酸
Nicotinamide Adenine Dinucleotide
以下簡稱NAD+
這裡「+」表示這個代謝物處於氧化狀態

NAD+廣泛參與了細胞代謝反應
是維持生命化學反應的關鍵節點
伴隨疾病和衰老進程
科學家發現NAD+的水平不斷下降
在動物模型和人臨床測試上
補充NAD+不僅可以起到
「返老還童」的作用
甚至對很多疾病有治療的效果
在這裡可以負責任的說
通過調節NAD+水平
改善老齡人口的健康狀態
延緩疾病的發生發展
是二十一世紀
生命科學最有價值的發現之一

本文從科普的角度
對NAD+研究的「來世今生」進行回顧和展望

NAD+發現的歷史
The history of NAD+ Discovery

在美國南部
一個世紀前曾出現一種糙皮病
Pellagra
其特點是皮膚色素沈著呈黑色
皮疹，腹瀉和痴呆症
因為在農村窮人中很普遍
所以一度被認為是傳染病
在1914年
美國科學家約瑟夫·戈德伯格
（Joseph Goldberger）
發現用新鮮的牛奶、雞蛋和肉類
替代玉米可以治癒並預防這種情況
初步判斷糙皮病
是由於營養不均衡導致的

23年後
康拉德·埃爾維赫姆
（Conrad Elvehjem）
從肝臟和結晶煙酸（Niacin，Na）樣品中
獲得了煙酰胺
（Nicotinamide，Nam）
證明瞭糙皮病
是由於煙酰胺類物質的缺乏
所導致的代謝類疾病
這是首例報道的人類NAD+缺乏會致病

NAD+這個代謝物
最早是由英國科學家亞瑟·哈登
（Arthur Harden）
和威廉·約翰·楊
（William John Young）
於1906年發現的
在NAD+的研究歷史上
有兩個「高潮」期
第一個階段是在上世紀七十年代
主要圍繞NAD+細胞生化功能
並證明NAD+廣泛參與了能量代謝
氧化還原反應
線粒體功能調節等方方面面
第二個階段是從2014年開始
NAD+的研究進入了一個新的時期
即將NAD+水平
與健康和疾病進行深度捆綁
大量研究發現
在自然衰老和疾病變遷過程中
體內NAD+斷崖式下降
通過外源補充提升NAD+
可以顯著改善個體健康水平
一個簡單的代謝物
竟然能取得如此奇效

NAD+體內合成和干預手段
Synthesis of NAD+ in vivo and intervention

配圖1：NAD+體內合成途徑

通過生物化學的手段
科學家揭示了NAD+體內的合成途徑
（配圖1）
煙酰胺單核苷酸
（β-Nicotinamide Mononucleotide）
（以下簡稱NMN）
煙酰胺
（Nicotinamide，Nam）
煙酸
（Niacin，Na）
煙酰胺核糖
（Nicotinamide Riboside，NR）
和色氨酸
（Tryptophan，Trp）
是NAD +的前體
在酶的作用下依次轉化
最終形成NAD+

需要注意的是
在細胞內NAD+是個活躍的代謝物
參與各種生化通路
所以NAD+並不穩定
因此細胞需要不斷的大量合成NAD+
維持一個健康的穩態
如果在衰老和疾病狀態下
細胞供應NAD+的能力下降
進一步加速個體向老化和疾病的變遷
因此及時補充細胞內的NAD+
是重構代謝穩態的合理途徑

遺憾的是NAD+不是穩定的代謝物
所以直接補充NAD+不可行
比較而言
補充NAD+穩定前體是可行的
如NMN和NR
NMN和NR是天然化合物
補充NMN和NR
都可增強NAD +的生物合成
那麼作為NAD+前體
補充NMN或NR哪種效果會更好呢？
從NAD+合成途徑上
可以清楚的看到（配圖1）
NMN只需要一步酶催化
即可轉化為NAD+
而NR需要首先轉化為NMN
進而再轉化為NAD+
即需要兩步酶活過程
比較而言
NMN的效果更快速、更直接
在更多實驗室和臨床數據的支撐下
「一代神藥」NMN從初露端倪到漸入佳境

「一代神藥」NMN
NMN: a kind of Miracle Ingredient

在日常食品中
毛豆、西藍花和堅果相對富含NMN
所以健康飲食是重要的
追根溯源
糙皮病就是營養不良
NAD+缺失導致的代謝類疾病
膳食改善足以達到治療的效果

知道病因，可以說「藥」到病除
那麼問題是除了這種極端例子外
在什麼情況下NAD+還出現下降
通過精細的比較
和測量發現在年老過程中
多個器官組織中
NAD+的水平顯著下降（以程度排序）
腎（下降80%）
肺（下降75%）
心臟（下降60%-70%）
脾臟（下降60%）
肌肉組織（下降50%-70%）
脂肪組織（下降30%-40%）
肝臟（下降20%-30%）
胰腺（下降15%-20%）
腦脊液（下降10%）
以上數據只是基於自然衰老
（即沒有明顯的病理情況）採集的
在疾病狀態下
NAD+下降的幅度更為明顯
但這裡也需要強調
伴隨疾病和衰老
人體內NAD下降的程度
不是簡單飲食所能輓救的

現有研究提示
有效及時補充NAD+
可以起到逆轉的效果
最近五年內
NMN相關工作出現了爆發
有數十篇高水平學術文章充分證明
補充NMN或NAD+前體對衰老和疾病
具有顯著的改善作用

1.心血管系統疾病；

2. 神經退行性疾病，如阿爾茲海默症（Alzheimer’s disease）；

3.高脂飲食伴發的肥胖症，糖尿病；

從動物模型
和人臨床一期測試的數據上看
NMN或NAD+前體
有三個特徵需要特別介紹

1. 補充NMN或NAD+前體未發現任何副作用！

2. 補充NMN或NAD+前體可以快速提升人體內的NAD+水平；

3.補充NMN或NAD+前體可以全方面改善衰老和疾病的進程。

NMN是人體內的天然代謝物
所以補充NMN基本沒有副作用
這個道理還是說的通的
那麼NMN究竟有多神？
這裡只簡單舉一個例子
配圖是22-24個月齡的小鼠
（相對於人類60-70歲）
伴隨自然衰老，小鼠毛色暗淡
白化（對應老年人脫發、白髮）
行動力遲緩
而同期NMN組小鼠毛色鮮亮
非常活躍

毫無疑問的是
NMN的發現和應用
將徹底改變人類社會老齡化的進程
回首NAD+發現的百年歷史
科學的意義就是這樣
在不經意中體現出他無窮的價值

*上述陳述未經美國食品藥品管理局的評估。本產品不得代替任何藥物診斷、治療、治癒或預防任何疾病