让人活到150岁的NAD+究竟是什么?为什么这么重要?

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NAD+,全称烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,是一种关键的辅酶,存在于你身体的每一个细胞中,参与了人体数百个代谢过程。但NAD+水平随年龄增长而下降。

NAD+在人体内有两种常见的作用:

1、帮助将营养转化为能量

2、作为新陈代谢的关键因素,并作为蛋白质的辅助分子调节其他细胞功能

这些过程都极其重要。

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NAD+究竟有多强大?

       打开任何一本生物学教科书,你就会了解到NAD+,它代表烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。它是一种关键的辅酶,存在于你身体的每一个细胞中,参与细胞能量和线粒体健康等数百种代谢过程。NAD+是大自然界的劳动模范,在人类和其他哺乳动物、酵母、细菌甚至植物的细胞中都在努力工作。

 

      自从1906年首次发现NAD+以来,科学家们就对它的重要性开始研究,并不断发展。例如,NAD+前体烟酸在减轻19世纪困扰美国南部的致命疾病糙皮病方面发挥了作用。当时科学家们发现,牛奶和酵母都含有NAD+前体,可以减轻症状。随着时间的推移,科学家们发现了几种NAD+前体,包括烟酸、烟酰胺和烟酰胺核糖等,它们是自然补种途径产生NAD+。如果把NAD+前体视为到达目的地的不同路线,那么所有的道路都能把你带到同一个地方,只是选择不同的路线而已

 

     近年来,NAD+因其在生物功能中的核心作用而成为科学研究中的重要分子。科学界一直在研究NAD+与动物显著益处的关系,这些益处继续激励研究人员将这些发现转化为人类。那么,NAD+到底是如何发挥如此重要的作用的呢?简言之,它是一种辅酶或“辅助”分子,与其他酶结合,有助于在分子水平上引起反应

 

但体内并没有无限的NAD+。事实上,它实际上是随着年龄的增长而下降的。NAD+研究的历史,以及最近在科学界的建立,为科学家研究维持NAD+水平和获得更多NAD+打开了闸门。

 

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NAD+的研究历史  

     AD+最早是在1906年被Sir Arthur Harden 和 William John Young发现的,当时他们两人的目的是更好地理解发酵过程,即酵母代谢糖并产生酒精和二氧化碳。当Arthur Harden与Hans von Euler-Chelpin用了近20年时间研究NAD+,最终分享1929年诺贝尔化学奖。Euler-Chelpin发现NAD+的结构是由两个核苷酸组成的,这两个核苷酸是构成DNA的核酸的基础。这一发现表明,发酵是一个代谢过程,依赖于NAD+,这预示着我们现在所知道的NAD+在人类代谢过程中发挥着关键作用。

 

      uler-Chelpin在他1930年的诺贝尔奖演讲中,首次把NAD+称为辅酶,并且强调了NAD在代谢过程的重要作用。他说:“我们在纯化和测定这种物质的组成方面做了这么多工作的发现,NAD+是动植物界最广泛和最重要的生物激活剂之。”

 

      以“瓦尔堡效应”闻名的奥托·海因里希·瓦尔堡(Otto Heinrich Warburg)在20世纪30年代推动了这项科学的发展,研究进一步解释了NAD+在代谢反应中的作用。1931年,化学家Conrad A. Elvehjem and C.K. Koehn发现烟酸是NAD+的前体,是糙皮病的缓解因子。美国公共卫生服务医生约瑟夫·戈德伯格(Joseph Goldberger)此前曾确定,这种致命疾病与饮食中缺少的某种物质有关,他随后将这种物质称为“糙皮病预防因子”。很遗憾,约瑟夫·戈德伯格(Joseph Goldberger)在最终确认这种预防因子是烟酸之前就去世了,但他的贡献被科学界认可。

 

      在接下来的十年里,阿瑟·科恩伯格(Arthur Kornberg)发现了NAD合成酶,这是一种产生NAD+的酶,他后来因为揭示了DNA和RNA是如何形成的而获得诺贝尔奖。这项研究标志着人们开始了解NAD+的组成部分。1958年,科学家Jack Preiss和Philip Handler定义了现在所知的Preiss Handler途径,该途径显示了烟酸(帮助治愈糙皮病的同一种维生素B3)如何变成NAD+。这有助于科学家进一步了解NAD+在饮食中的作用。汉德勒后来从里根总统那里获得了国家科学奖章,他引用了汉德勒“对生物医学研究的杰出贡献……促进了美国科学的发展”

 

       虽然科学家们现在已经意识到了NAD+的重要性,但他们还没有发现它在细胞水平上的复杂影响。即将到来的科学研究技术,加上对辅酶重要性的全面认识,最终鼓励科学家继续研究这种分子。

 

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NAD+促进健康,延长寿命

     我们现在对NAD+重要性的认识真正开始于20世纪60年代。法国科学家皮埃尔·查本利用母鸡肝脏的核提取物确定了一种叫做聚ADP核糖化的过程,其中NAD+被分解成两个组成部分,其中一个(烟酰胺)被回收利用,而另一个(ADP核糖)与蛋白质结合。这项研究奠定了PARPS或聚(ADP-核糖)聚合酶的基础,这是一组依赖NAAD+的功能和执行细胞功能的蛋白质。PARPS类似于另一组称为sirtuins的蛋白质,因为它们都只在NAD+存在时起作用

     科学家们经常把sirtuins称为“基因组的守护者”,因为它们在调节细胞内环境平衡中的作用。体内平衡包括保持细胞的平衡。Sirtuins是20世纪70年代首次发现的一组蛋白质,但直到90年代才发现它们对NAD+的依赖性。合作科学家、麻省理工学院生物学家Leonard Guarente发现,SIR2是酵母中的一种sirtuin,只有在被NAD+激活时,它才能延长酵母的寿命

     知道了这一点,sirtuins和新陈代谢之间就有了明确的联系。它还包括科学家在生物功能之间的串扰,即新陈代谢与其他生物过程复杂相关。此外,他还启发了人们对一个以前被忽视的话题进行更多的研究。

     人类从饮食中获得NAD+是通过氨基酸构成的食物,而氨基酸也是NAD+的前体。然而,NMN(Mitoengine)是NAD+的最高效前体。如果NAD+前体被喻为到达目的地的不同路线,NMN(Mitoengine)通常被认为是到达NAD+的最佳路线。

     科学家们致力于创造一种更好的NAD+补充剂,并从饮食以外的途径来获取它。NMN(Mitoengine)被认为是一种提高NAD+的高效方法,这一事实提出了一个问题:我们知道NAD+如此重要,但我们如何获得更多的NAD+呢?

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NAD+发展展望 

     近100年来,NAD+被证实了令人难以置信的重要性,但科学研究和技术发展直今天才开始揭示我们可以如何利用它。

      了解了NAD+的历史以及随后关于辅酶的发现,研究人员明白可以用这些重要信息做些什么。NAD+具有巨大的潜力,如何更好地补充它是当前研究中最令人兴奋的方面。

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