1. In vitro study

  • 为了全方位了解NMN在体外的抗衰老作用,科学家评估了NMN对培养的原代脑微血管内皮细胞(CMVEC)中细胞mtROS产生和线粒体表型的影响。研究表明:NMN减轻了老年脑微血管内皮细胞的线粒体氧化应激并改善了线粒体生物能。 NMN处理可恢复体外老化的CMVECs中的NO释放,而补充NMN还可以挽救NO介导的老年小鼠主动脉中的血管舒张[1]

  • 烟酰胺单核苷酸腺苷酸转移酶(NMNAT)是NAD生物合成途径的核心酶。 NMN向NAD +的转化是由三种酶共同催化的,即异构定位的NMN腺苷酸转移酶(NMNATs)(NMNAT1,细胞核; NMNAT2,高尔基体,细胞质; NMNAT3,线粒体)[2]。

  • 将NMN添加到培养基中1小时后,两种细胞类型(HeLa和U937细胞)的细胞内含量均增加,表明核苷酸易于渗透质膜。因此,HeLa和U937细胞中NAD含量均增加。 NMN减少了经过PARP-1过度活化的细胞的NAD和ATP消耗,从而显著延迟了细胞衰亡[3]。

2. In vivo study

  • 在人类细胞中,NMN可作为细胞能量的来源。线粒体是产生ATP并执行细胞能量代谢的多种功能的细胞内动力。线粒体ATP的产生和膜电位都需要通用的辅因子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)[4]。 NMN通过在细胞中转化为NAD以此来增加细胞能量。

  • 肥胖与脂肪组织功能障碍和多器官胰岛素抵抗有关。服用NMN可改善多器官胰岛素敏感性,增加脂联素的产生,并减少游离脂肪酸的产生[5]。使用含NMN的饮用水喂养小鼠可抑制由于年龄引起的体重增加[6]。在衰老过程中,多个器官的NAD +和NAMPT水平降低,而NMN改善了因年龄诱发的Ⅱ型糖尿病小鼠的葡萄糖耐量和脂质分布。 服用NMN是针对由饮食和年龄引起的Ⅱ型糖尿病的一种潜在的营养干预措施[11]。

  • 淀粉样β(Aβ)低聚物被认为是阿尔茨海默氏病(AD)的主要神经毒性药物。脑能量代谢受损和氧化应激与AD的认知功能下降有关。 NMN恢复了NAD +和ATP的水平,消除了Aβ低聚物处理的海马切片中活性氧(ROS)的积累。本研究表明NMN可以恢复AD模型大鼠的认知。 NMN的有益作用是改善神经元的存活,改善能量代谢和减少ROS的积累[7]。

  • 感光细胞死亡是许多致盲疾病的最主要原因。杆状或锥状光感受体特异性的烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)缺失导致视网膜变性,Nampt是NAD+生物合成途径中的限速酶,来源于烟酰胺。在这两种情况下,我们都可以用烟酰胺单核苷酸来恢复视力。[8]。

  • 研究表明,NMN有助于预防局部缺血[9],这是由于人体任何部位血液流动不足所造成的。通常,身体通过缺血预处理(IPC)来防御缺血。 IPC刺激SIRT1,SIRT1是NAD +从属的调节蛋白[9],有助于将血液输送到全身。因为NMN激活SIRT1,所以它具有模仿IPC的能力,因此能够保护心脏免受缺血和再灌注的侵害[9]!

Reference

[1] S. Tarantini, et al. Redox Biology 24 (2019) 101192
[2] F. Berger, C. Lau, M. Dahlmann, M. Ziegler, J. Biol. Chem. 280, 36334–36341 (2005).
[3] L. Formentini,et al. Biochemical Pharmacology 77 (2009) 1612–1620
[4] Stein, L. R., & Imai, S. (2012). The dynamic regulation of NAD metabolism in
mitochondria. Trends in Endocrinology & Metabolism, 23(9), 420–428.
[5] NAMPT-mediated NAD+ biosynthesis in adipocytes regulates adipose tissue function and
multi-organ insulin sensitivity in mice. Cell Rep. 2016 August 16; 16(7): 1851–1860.
doi:10.1016/j.celrep.2016.07.027.
[6] Mills et al., Long-Term Administration of Nicotinamide Mononucleotide Mitigates
Age-Associated Physiological Decline in Mice. 2016, Cell Metabolism 24, 795–806
[7] Xiaonan Wang, et al. Nicotinamide mononucleotide protects against β-amyloid
oligomer-induced cognitive impairment and neuronal death. Brain Research, Volume 1643, 15
July 2016, Pages 1-9
[8] Jonathan B. Lin, et al. NAMPT-Mediated NAD+ Biosynthesis Is Essential for Vision In
Mice. Volume 17, Issue 1, 27 September 2016, Pages 69-85
[9] T Yamamoto, et al. Nicotinamide mononucleotide, an intermediate of NAD+ synthesis,
protects the heart from ischemia and reperfusion. PLoS One. 2014; 9(6): e98972.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4048236/
[10] Yellon D M, et al. Myocardial Reperfusion Injury. N Engl J Med. 2007 Sep 13; 357(11):
1121-35. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17855673/
[11] Yoshino et al. Cell Metab. 2011 October 5; 14(4): 528–536.
doi: 10.1016/j.cmet.2011.08.014