细胞和动物研究表明,提高烟酰胺单核苷酸(NMN)水平可以通过刺激NAD代谢来缓解甚至逆转与年龄相关的疾病,但这些影响会转化为人类吗?
随着全球人类寿命的持续延长,寻求解决与年龄相关的疾病的人数也在增加。烟酰胺单核苷酸(NMN)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的主要前体之一,NAD是各种关键细胞功能的基本酶,包括代谢,DNA修复,细胞生长和存活。在细胞和动物研究以及临床试验中取得的令人印象深刻的结果正在推动数百万美元的NMN补充剂市场。
“在啮齿动物中,NMN改善了随着年龄增长而减少NAD的不利影响,并显着改善了几种代谢功能,”美国圣路易斯华盛顿大学医学院的医生和营养专家Samuel Klein说。“这导致NMN作为饮食补充剂在全球范围内销售,很少有数据支持它对人类有益。
含有NMN的保健产品和化妆品在北美、欧洲和中国越来越受欢迎。2020年全球NMN市场规模为253亿美元,预计到2027年底将达到386亿美元.但是有什么证据表明NMN对人类有抗衰老作用?本文着眼于自 2015 年以来发表的一些研究,这些研究评估了 NMN 对人体新陈代谢和皮肤老化的影响.
为什么NAD很重要?
NAD在线粒体,细胞质和细胞核中含量丰富。它是向蛋白质中添加聚ADP核糖和sirtuin酶的去乙酰活性所必需的,这对于调节细胞生长,能量代谢,抗应激性,炎症,昼夜节律和神经元功能至关重要。
NAD 由 NMN、色氨酸、烟酸、烟酰胺核糖和烟酰胺等来源合成。NAD前体在天然食品中含量很少,如牛奶、蔬菜和肉类。这些前体通过不同的方式进入细胞:NMN可能通过Slc12a8转运蛋白跨细胞膜运输,烟酰胺核糖通过烟酰胺核糖转运蛋白进入细胞,烟酰胺由于其体积小而扩散到细胞中。
NAD前体的摄取因组织而异,但随着年龄的增长,在多个组织中观察到NAD的下降(见下图)。成人样本中人类样本中的平均NAD浓度比新生儿低几倍。
NAD水平的下降归因于合成减少和消耗增加,后者包括NADase CD38和聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)的降解。
NAD水平降低与广泛的衰老特征有关,从皱纹到代谢紊乱和神经退行性疾病。此外,小鼠的各种延长寿命的代谢操作,如运动,热量限制和规律的睡眠模式,部分是通过增加NAD水平起作用的,为刺激NAD代谢可以帮助延长人类健康寿命和潜在的寿命的观点提供了进一步的支持。
研究人员和药物开发人员正在探索提高NAD水平的三种主要方法:补充NAD前体(主要是NMN和烟酰胺核糖);NAD生物合成酶的活化;和抑制NAD降解。虽然这三种策略在人类疾病的小鼠模型中都显示出健康益处,但目前只在人类中探索补充NAD前体。
烟酰胺单核苷酸(NMN)是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的前体,作为逆转体内NAD+与年龄相关的下降的潜在方法,一直备受关注。人们对该化合物的兴趣正在迅速增长,正如谷歌学术搜索上“烟酰胺单核苷酸”的年度搜索结果所表明的那样。
促进动物模型中NAD代谢的好处
用NMN或烟酰胺核糖刺激NAD代谢可延长小鼠的健康寿命并减轻过早衰老疾病。长期(12 个月)口服 NMN 可抑制与年龄相关的体重增加,增强能量代谢,改善胰岛素敏感性并防止基因表达的年龄相关变化。治疗后,老年小鼠的新陈代谢和能量水平与年轻小鼠相似。
挪威奥斯陆大学抗衰老实验室的分子老年学家Evandro Fei Fang一直在研究增加细胞内NAD的治疗方法对加速衰老疾病(如共济失调 - 毛细血管扩张症和Werner综合征)的动物模型以及包括阿尔茨海默病在内的神经退行性疾病的影响。“NAD参与与神经元存活和功能相关的广泛细胞途径,”Fang说。与美国巴尔的摩国家老龄化研究所的Vilhelm Bohr一起,Fang的团队已经证明,通过刺激神经元DNA修复并通过线粒体自噬选择性降解受损的线粒体,NMN可以保护神经元免受病理聚集蛋白(如p-tau)的侵害,并改善阿尔茨海默病动物模型中的记忆力,以及改善表现出加速衰老疾病的动物模型的健康寿命和寿命。这些结果可能表明保持线粒体质量对健康老龄化和NMN作为预防线粒体功能障碍的策略的重要性。
然而,正如Fang所指出的,NMN在神经元中的作用并不简单。“增加NMN的细胞进入可能并不明智,因为增加的细胞内NMN / NAD比率会激活SARM1,SARM是轴突变性的执行者。需要进一步研究NMN在神经元中的“好”和“坏”影响,以梳理出任何潜在的临床益处。
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)水平往往会随着年龄的增长而下降,有证据表明这种降低会导致与衰老相关的疾病。
从NMN的临床前到临床试验
直到过去几年,研究人员才开始在对照随机试验中检查NMN的影响,看看在细胞和动物模型中观察到的影响是否转化为人类。2016年,庆应义塾大学医学院的研究人员启动了世界上第一个评估NMN在人体中安全性的临床研究(UMIN000021309)。他们发现,在十名健康的日本男性中,单次口服NMN(100至500毫克)是安全有效的,不会引起任何显着的不良反应。参与者在服用NMN胶囊之前禁食过夜,然后在随后的五个小时内只喝水,直到他们接受生理检查。
所有剂量均耐受性良好;研究人员没有发现胃肠道问题或心率,血压,血氧饱和度,体温,眼科参数或睡眠质量的变化。此外,血液和尿液样本的分析表明,除了血清胆红素水平升高以及血清肌酐、氯化物和血糖水平降低外,食用 NMN 后没有变化。这些变化都在正常范围内,导致研究人员得出结论,施用高达 500 毫克的 NMN 是安全的,是减轻人类衰老相关疾病的可行策略.
受到这些发现的鼓舞,Klein及其同事评估了NMN对55岁以上女性的代谢影响。“我们选择绝经后妇女是因为啮齿动物研究表明,雌性比雄性反应更灵敏,老年动物比年轻动物反应更灵敏,”他解释说。
在这项小型临床试验中,13 名超重或肥胖的绝经后糖尿病前期妇女每天口服 250 毫克 NMN,持续 10 周,而另外 12 名在同一时期每天服用安慰剂。“除了胰岛素肌肉敏感性的改善外,啮齿动物模型中的代谢益处都没有转化为人类,”克莱因说。
尽管NMN改善了肌肉对胰岛素的葡萄糖摄取,但没有观察到胰岛素敏感性增加的其他影响,例如降低血糖或血压,减少肝脏脂肪和骨骼肌疲劳。这有几个可能的原因。除了啮齿动物和人类之间的内在差异外,治疗的剂量或持续时间可能不够,克莱因解释说。
“在肌肉组织中发现效果非常有趣,并且确实证明了NMN不是惰性的,”克莱因说。“但现在根据我们的研究结果提出任何临床建议还为时过早。NMN需要在更多的人和更长的时间内进行测试,以确定它是否对人类具有抗衰老作用,“他警告说。
有趣的是,两项临床研究都没有发现NMN治疗后NAD浓度增加的证据。然而,他们确实发现NAD代谢产物增加,这表明周转速度更快。
这些研究没有报告任何不良反应,但在人身上测试的NMN剂量(高达500毫克)比小鼠使用的剂量小得多(通常约为每公斤300毫克;对于体重75公斤的人来说,这相当于22.5克)。“在十周内,单剂量和每日剂量都没有任何不良影响,”克莱因说,同时指出这些研究是在少数人身上进行的。“如果每1人中有1人发生不良反应,但我们只检查了000人,就有可能错过它,”他警告说。“尽管如此,我不知道任何关于NMN对人类产生不良影响的报告,尽管它在全球范围内使用。
NMN 和皮肤护理
NMN也已成为皮肤老化的潜在解决方案。最近的一项研究表明,NMN与肠道细菌发酵乳杆菌相结合TKSN041保护小鼠皮肤免受紫外线B照射造成的损害,是皮肤过早老化的主要原因。尽管NMN是胃内输送的,但由于其高水溶性而无法通过皮肤屏障,因此观察到了这种效果。
日本德岛大学的Yoshihiro Uto一直在研究一种皮肤渗透技术(一种纳米颗粒药物输送系统),该技术允许NMN进入人体皮肤细胞,并观察NMN对成纤维细胞和角质形成细胞的影响。他说:“我们正在研究使用我们的颗粒输送系统向皮肤细胞施用NMN是否可以抑制细胞衰老并激活细胞分裂,线粒体活性和透明质酸的产生。”
透明质酸是一种天然存在的糖分子,存在于关节的皮肤、眼睛和滑液中。它结合水分,有助于保持水分,改善皮肤弹性和紧致度。Uto及其同事开发了一种含有NMN的乳膏和一种旨在刺激自噬的专有系统,从而消除受损或不必要的细胞成分。他们正在测试它在中年人身上的有效性。
前方的道路
含NMN产品的开发和交付面临着各种挑战。NMN在室温下在水中稳定,通过口服强饲给予小鼠时被迅速吸收,导致血浆NMN迅速增加.然而,组织之间存在差异,并且有证据表明,肠道微生物组在口服给药时可能会干扰 NMN 代谢并阻止胃肠道摄取。
专家们一致认为,利用高通量方法进一步研究NAD稳态的调控以及NAD及其前体对表观基因组、转录组、蛋白质组和代谢组的影响。此外,需要更多的临床试验来严格确定NMN的治疗和毒性剂量范围。此类试验应包括男性和女性,并在健康和疾病状态下进行。
不幸的是,由于NMN已经作为食品而不是严格监管的治疗药物出售,因此通常没有动力进行这些试验。“这些研究并不便宜,”克莱因说。“需要政府拨款、基金会或行业的资金来对人们进行额外的研究,以进一步评估含有NMN的产品的潜在治疗效果和安全性,这些产品具有抗衰老作用,对消费者来说是安全的。
Klein,Fang和其他人正在继续研究长期使用NMN或烟酰胺核糖的安全性及其对健康个体的影响的临床试验。在正在进行或尚未公布结果的NMN试验中,有一项由日本庆应义塾大学医学院领导的II期研究(UMIN000030609),研究了NMN的药代动力学和代谢物,及其对健康成人葡萄糖代谢的长期影响。另一项在广岛大学进行的研究正在研究长期摄入NMN对健康个体激素水平的影响(UMIN000025739)。这些研究的结果将加深我们对NAD增强疗法在延长健康寿命方面的潜力的理解。Uto总结道:“研究证明NMN对人类的影响将确保含有NMN的产品得到适当的监管和标签,以便它们的潜在益处可以在更多人身上实现”。
总结:
烟酰胺单核苷酸(NMN)作为一种备受关注的营养补充物,正引领着健康与抗衰老的浪潮。最新研究表明,NMN在维持细胞能量平衡、促进DNA修复和抗氧化防御方面发挥着重要作用。小编为大家推荐奥莱瑞(AOLARA)家的nmn,不仅纯度和含量高,转化运用了肠溶胶囊技术,让成分不被胃酸破坏,实现98%的转化率。