提高NAD+水平,促进干细胞更新并再生线粒体
来源:本网编辑 2021.05.13.
增加NAD+水平是健康老龄化计划的关键组成部分。每一个细胞都需要它来完成数百个生化过程。这些包括恢复Sirtuins活性,Sirtuins是延长寿命和健康的细胞守护者。NAD+水平和sirtuin表达随着年龄的增长而降低,加速衰老过程和退行性疾病风险。烟酰胺核糖可增加细胞内NAD+水平,因而增强Sirtuin活性。NAD+还可以改善干细胞的健康状况,这些干细胞可以替代死亡和垂死的细胞,并保持重要组织的功能。
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目前从小型人体试验得出的观点是,输注健康干细胞天然分泌的外体(Exosomes,外泌体)可能会有益健康。干细胞外泌体具有再生特性,有助于恢复维持组织和器官活力所需的功能细胞。在考虑外泌体治疗时,忽略了利用许多人已经采用的方法使现有干细胞库恢复活力的能力。这包括激活AMPK和恢复年轻的长寿蛋白Sirtuins和NAD+水平。
增加NAD+是更新现有干细胞以延长寿命和预防疾病的一种有希望的方法。2019.06.发表在《衰老细胞》(Aging Cell)上的一项研究显示,烟酰胺核糖苷(NR)作为NAD+增强补充剂如何使衰老小鼠肠道内的干细胞集落增加75%。其他研究指出NAD+在恢复睡眠所需的昼夜节律中的作用。与年龄相关的睡眠恶化和消化障碍对老年人的生活质量产生不利影响,并加速退化过程。
NAD+最关键的作用是DNA修复。每天人体DNA都会承受由NAD +依赖性酶修复的许多断裂。随着年龄的增长,NAD+水平急剧下降。2019年发表的另一项研究显示,适度剂量的烟酰胺核糖苷使超重人群的NAD+水平提高了51%;新数据揭示了NAD+如何改善现有干细胞的功能并增加全身细胞中的线粒体数量。
什么是NAD +?
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)是一种存在于每个活细胞中的化合物。它对细胞能量的产生至关重要。最近的研究表明NAD+的作用更大。每个细胞中有数百种不同的蛋白质需要NAD+才能正常工作。最重要的蛋白质是长寿蛋白Sirtuins(去乙酰化酶),它是一种保护细胞免受DNA损伤的蛋白质,而DNA损伤会导致许多与年龄有关的疾病。实际上,Sirtuin是抗衰老干预的一个重要目标。多项动物研究表明,增强Sirtuin活性可延长寿命,减少与年龄相关的功能丧失和疾病。
随着年龄的增长NAD+水平下降,Sirtuin活性降低。恢复NAD+有助于增强Sirtuin活性。提升NAD+水平可以带来与健康长寿相关的额外好处包括:
- 促进AMPK活性,一种改善新陈代谢的酶,有助于防止肥胖和糖尿病。
- 调节p53,一种抑癌基因,可修复受损的DNA并防止癌症发生。
- 抑制NF-kB,一种诱导与许多疾病和早衰相关的慢性炎症的蛋白质。
- 抑制mTOR,一种分子复合物(雷帕霉素靶蛋白)),其异常激活导致许多慢性衰老疾病。
烟酰胺核糖苷增强NAD+
较高的NAD+水平与健康状况改善和与年龄有关的疾病发生率较低相关。而较低的NAD +水平会导致许多老年疾病,包括睡眠障碍、代谢紊乱、糖尿病、心血管疾病和认知能力下降。烟酰胺核糖苷是提高NAD +水平的一种简单方法,其可在体内转化为NAD +。在人类受试者中,服用300mg烟酰胺核糖可使红细胞NAD+水平提高51%。口服烟酰胺核糖具有很高的吸收性或生物利用度。
研究发现,白藜芦醇可以激活Sirtuins蛋白。然而,如果体内NAD+的含量低,白藜芦醇的作用就发挥不了。这是因为Sirtuins正常工作需要NAD+。因此,解决的办法是增加烟酰胺核糖的摄入,提高NAD+的水平,以改善白藜芦醇活化Sirtuins能力。这二者结合可确保增强沉默调节蛋白活性对健康和衰老具有最大的有益作用。
引人注目的新发现
对NAD+和烟酰胺核糖苷的最新研究表明,它们改善健康的两种主要途径。1.更换旧的线粒体并改善线粒体功能
线粒体是每个细胞的能量供应者,它将糖和脂肪等营养物质分解成细胞可以用来工作的能量。当线粒体老化时,它们就会功能失调,导致许多疾病。
有证据表明,Sirtuins充当细胞管家作用,包括用健康的新线粒体替换旧的和受损的线粒体。这一过程使细胞恢复活力,改善其代谢,同时维持其最佳功能。
因为Sirtuin的活性依赖于NAD+(随着年龄的增长而下降),所以补充烟酰胺核糖有助于保护细胞功能。
用烟酰胺核糖体补充NAD+水平导致线粒体功能增强:
- 使老化的骨髓细胞恢复活力,有助于维持免疫功能,预防骨髓衰竭和相关疾病。
- 改善肌肉营养不良动物模型的肌肉功能和减少肌肉病理。
- 减轻小鼠肝脏炎症并诱导肝细胞中线粒体的生物合成,形成新的线粒体。
2.恢复干细胞能力
组织中的健康干细胞需要产生新的细胞来替代死亡的或正在死亡的功能细胞。但随着时间的推移,干细胞会老化、功能失调,导致组织退化、增加患病风险。摄入烟酰胺核糖苷有助于防止这种情况。
在一项对老年小鼠的研究中,烟酰胺核糖苷补充了NAD+水平,从而改善了线粒体的功能,使肌肉中的干细胞恢复活力。它还防止了肌肉、皮肤和脑干细胞的退化。这使老年小鼠的寿命延长了大约5%。虽然这个数字看起来并不算大,但只有在小鼠两岁时候才开始补充,相当于人类80岁左右。如果NAD+在生命早期被增强,并与白藜芦醇等刺激细胞表达Sirtuin蛋白相结合,可能会产生更显著的效果。
新的研究证实了NAD+对其他干细胞的有益影响。在一项研究中,研究人员观察了成年小鼠的肠道干细胞,这些干细胞在老年时通常会减少,其肠道损伤很难愈合。烟酰胺核糖体使这些消化道干细胞集落增加了约75%,提高了从损伤中恢复的能力。这一发现对患有消化道不适的老年人意义不凡。
NAD+的广泛健康益处
提高NAD +水平可以对多个健康方面产生积极影响,包括:- 长寿作用:由于人类的平均寿命很长,因此很难研究补充剂对人类寿命的影响。但是许多研究表明,增加NAD+可以延长各种生物的寿命:酵母是一种寿命短的单细胞生物,补充烟酰胺核糖苷可使寿命延长,这表现为细胞复制能力的提高;对蠕虫的研究表明,烟酰胺核糖苷可将其寿命至少延长10%。这些影响也扩展到哺乳动物。
- 身体表现佳:在一项针对老年男性的最新研究中,服用烟酰胺核糖苷仅两小时后,NADH(NAD +还原形式)的含量显著增加了59%,而氧化应激的标志物却降低了。在这项研究中,男性的等距肌肉扭矩峰值(衡量肌肉力量)提高了8%,与运动相关的疲劳程度提高了15%。
- 脑部健康:对阿尔茨海默氏病小鼠模型的研究表明,补充烟酰胺核糖苷可以改善这种情况。在最近的一项研究中,它逆转了小鼠的认知缺陷,从而改善了记忆力。在这些动物的大脑中,阿尔茨海默氏病患者的大脑中观察到的病理(淀粉样斑块)也有所减少。先前的研究也有类似的发现。
- 肥胖和代谢紊乱:Sirtuins可改善新陈代谢,并有助于预防体重增加、代谢综合征和2型糖尿病。通过提高Sirtuin的活性,烟酰胺核糖苷可增强新陈代谢并防止小鼠体重过度增加;在2型糖尿病动物模型中,这种改善的新陈代谢有助于控制血糖水平并抵御高血糖造成的损害。
- 心血管健康:改善新陈代谢和减轻体重有助于降低患心血管疾病的风险。而且,烟酰胺核糖苷甚至可以保护心血管系统。一项最新研究针对的是心脏病小鼠,其NAD+水平降低了30%。如果未经治疗,它们通常会发展为心力衰竭,但是烟酰胺核糖苷减弱了心脏功能的下降。
与21岁的人群相比,50岁的人群的NAD +含量降低了约40%,而80岁的人群的NAD +含量降低了90%-98%。随着人们年龄的增长,心力衰竭的风险也会增加。最近的研究表明,烟酰胺核糖可保护心血管系统的器官,并保护其他组织免受心血管疾病的影响。临床前研究表明,烟酰胺核糖苷可改善组织对此类损伤的反应,减少损伤并促进组织的恢复。
- 改善睡眠质量:睡眠方式会随着年龄的增长而变化,这已经不是什么秘密。这个问题的大部分归因于控制睡眠/唤醒周期的昼夜节律的破坏。NAD+通过刺激Sirt1的重要细胞蛋白,已显示出能够平衡昼夜节律的能力。在一项动物研究中,缺乏Sirt1的小鼠的睡眠质量下降。增加NAD+水平可以帮助增加SIRT1和其他沉默调节蛋白,有助于恢复正常的睡眠/唤醒周期。
参考来源:略