Seebio(R) 烟酰胺单核苷酸应用

Seebio®烟酰胺单核苷酸（nicotinamide mononucleotide，NMN）是一种自然存在的生物活性核苷酸，NMN有2种不规则存在形式，α和β；β异构体是NMN的活性形式，分子量为334.2g/mol。

烟酰胺单核苷酸化学结构式和球棍模型

在细胞内，尼克酰胺单核苷酸（NMN）是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）的重要前体。NAD+是一种在细胞内参与多种生物化学反应的辅酶，对于维持细胞正常功能和代谢至关重要。因此，NMN在细胞内具有重要的生物学意义。

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主要体现在其作为NAD+的前体的功能上。在合成途径中，烟酰胺核糖或烟酰胺通过NRK（烟酰胺核苷激酶）或NAMPT、NMNAT合成烟酰胺单核苷酸（NMN），随后，NMN通过NMNAT1-3酶合成NAD+。

尽管无法在血清中检测到完整结构的NMN，但口服NMN仍能够在很短的时间内（15分钟）显著提高雌性和雄性小鼠的NAD+水平。

肝脏、胰腺、白色脂肪组织NMN、NAD+水平

NMN的主要作用是通过转化为NAD+发挥其生物学功能。NAD+，全名烟酰胺腺嘌呤双核苷酸，又被称为辅酶I，广泛分布在人体的所有细胞内，参与上千种生物催化反应，是人体内不可或缺的辅酶。

在衰老过程中，NAD+水平的下降被认为是导致各种疾病和残疾的主要原因，包括抗衰老、认知和运动功能障碍、免疫缺陷，以及由自身免疫炎症反应失调引起的关节炎、代谢障碍和心血管疾病。

通过补充NMN来提高体内NAD+含量，有助于延缓、改善和预防与衰老相关的多种表型，包括年龄诱导的代谢紊乱和老年疾病。

 

人体持续进行能量合成与代谢，以保持生命活动的平衡与健康。在这一过程中，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）作为氧化还原反应的辅酶，扮演着关键角色。NAD+直接或间接地调控多个细胞功能，包括线粒体内的能量合成、DNA损伤修复、染色质重塑，以及细胞衰老和免疫细胞功能。这些细胞的基本生理过程和功能对于维持组织、代谢动态平衡及健康衰老至关重要。

衰老是人体的自然过程。随着年龄增长，人体内NAD+水平逐渐减少，导致多个器官内的线粒体能量合成下降，包括大脑、脂肪组织、皮肤、肝脏、骨骼肌和胰腺。与NAD+水平的降低相关联的是一系列与年龄有关的疾病，如认知功能减退、癌症、代谢性疾病、肌少症和衰弱。因此，通过调节NAD+代谢通路，增加NAD+水平可能成为改善衰老相关疾病、延长人类寿命和健康寿命的潜在途径。

 

衰老过程中体内NAD+减少的原因

作为NAD+的前体物质，NMN理论上通过增加体内NAD+水平，减缓随年龄增长而导致的NAD+枯竭过程，从而成为一种抗衰老保健品。

科学界通过细胞试验、动物模型和临床试验对NMN的抗衰老活性进行了广泛研究。研究发现，NMN在啮齿动物模型和人体水平上均表现出有益效果，如保护内皮细胞、改善血供、改善代谢功能障碍以及保护神经系统。一项2021年的随机双盲临床试验显示，NMN治疗对绝经后超重或肥胖的糖尿病前期女性产生了积极效果，增强了肌肉对胰岛素的敏感性。类似的研究在2023年也表明，NMN治疗能够显著提高血清烟酰胺水平，减缓动脉僵硬度。此外，NMN的长期使用和潜在的副作用需要更多深入的研究和验证。

NMN抗衰老的机制

Sirtuins是依赖NAD+的脱酰基酶，传统上与热量限制和衰老有关。在神经发育中，SIRT1通过Akt-GSK3通路促进轴索生长、神经突生长和树枝状分支。在突触的发育和调节中，sirtuins蛋白在生理和损伤后都发挥着重要的调节作用。特别是在海马体中，SIRT1以抑制型复合体形式存在，参与调控microRNA-134的转录因子YY1，这对于突触的形成和长期的增强至关重要。

在神经疾病的发展中，SIRT1发挥着保护作用，尤其在阿尔茨海默氏病、帕金森氏病和运动神经元病等神经退行性疾病中。这些保护作用可能与SIRT1在代谢、抗应激和基因组稳定性方面的功能有关。因此，激活SIRT1的药物可能为治疗这些神经疾病提供一种有希望的方法。

研究表明增加NAD+水平可能对癌症治疗具有潜在效果。NMNAT3的过表达可以提高线粒体NAD+水平，从而抑制胶质母细胞瘤细胞的生长。补充烟酰胺（NA）或烟酰胺单核苷酸（NAM）可以抑制SCID小鼠的肿瘤生长和多器官肿瘤转移。其原理包括过量的NAD+促进线粒体呼吸，降低糖酵解，抵消癌细胞倾向的Warburg代谢。增加NAD+还能活化SIRT1和SIRT6，两者通过下调β-catenin信号和抑制糖酵解来抑制肿瘤。然而存在一些矛盾和担忧，如NAD+促进DNA修复和血管生成，可能有助于癌细胞的生长。此外，降低肿瘤NAD+水平可能增加癌细胞对化疗药物的敏感性。因此，在标准癌症模型中进一步测试NAD+补充剂的效果是非常重要的。

NAD+是一种关键的生物分子，其依赖的脱乙酰酶SIRT1通过连接调节NAD+补救途径的酶反馈回路和昼夜节律转录-翻译反馈回路，成为昼夜节律与代谢之间的桥梁。NAD+通过SIRT1实现对生物钟的调节，其中SIRT1将BMAL1和PER2去乙酰化，抑制CLOCK-BMAL1介导的clock genes的转录。此外，NAD+通过影响SIRT1的去乙酰化活性，反过来影响包括NAMPT在内的一系列生物钟相关蛋白的表达。

生物钟调节与多种疾病相关，包括但不限于睡眠障碍、糖尿病和肿瘤。紊乱的生物钟可能是多种病理过程的触发因素，可能源自遗传或环境因素。总体而言，维持正常的生物钟功能对于保持健康至关重要。

NAD+信号通路中的酶已被证明可以保护肝脏免受脂肪堆积、纤维化和胰岛素抵抗的影响，这些因素与脂肪肝病发生有关。NAMPT在高脂饮食诱导的脂肪肝发生中发挥关键调节作用，其抑制将使肝脂肪变性更加严重，而NAMPT的过表达则改善肝脂质积累。SIRT1及其下游靶点（PGC-1a、PSK9和SREBP1）维持线粒体功能、胆固醇转运和脂肪酸稳态。SIRT2通过去乙酰化磷酸烯醇丙酮酸羧激酶来控制糖异生，SIRT3调控OXPHOS、脂肪酸氧化、酮生成和抗氧化应激，而SIRT6控制糖异生。由于这些通路在肝脏中的重要性，维持NAD+水平对于维持器官功能至关重要。在正常情况下，由于肥胖和衰老，NAMPT水平下降，CD38水平升高，导致到中年时，稳态NAD+水平下降2倍。将NAD+水平提高到年轻水平在预防和治疗肥胖、酒精性脂肪性肝炎和NASH方面表现出显著效果，同时还改善葡萄糖稳态和线粒体功能，增强肝脏再生能力，保护肝脏免受肝毒性损害。

老年肾脏中NAD+水平的降低和sirtuin活性的下降在很大程度上是肾功能和顺应性随年龄下降的原因。通过NAD+补充可以激活SIRT1和SIRT3，从而保护高糖诱导的肾系膜细胞肥大。同时，使用NMN治疗小鼠以SIRT1依赖的方式保护顺铂诱导的急性肾损伤（AKI）。5-氨基咪唑-4-羧胺核苷可刺激AMPK活性，增加NAD+水平，并以SIRT3依赖的方式保护顺铂诱导的AKI。小鼠补充NAM可以刺激肾脏保护前列腺素PGE2的分泌，提升缺血后肾功能；同时，NAM也通过刺激NAD+合成抑制顺铂诱导的AKI。

与年轻的野生型小鼠相比，老年小鼠的肌肉表现出萎缩、炎症标志物增加以及胰岛素信号和胰岛素刺激葡萄糖摄取能力下降。有关骨骼肌的研究表明：用NAD+前体治疗老年小鼠可以显著改善肌肉功能。使用NMN进行治疗可以通过增加线粒体功能、提高ATP生成、减少炎症，并将糖酵解II型肌肉转变为氧化纤维型肌肉，逆转与年龄相关的有害变化。这表明NAD+的补充可能有助于保持肌肉健康和功能，特别是在老年阶段。

NAD+水平对正常心脏功能和损伤后的恢复至关重要。有关心脏功能的研究表明：SIRT3在心脏功能中是至关重要的，SIRT3敲除小鼠表现为OXPHOS酶的高度乙酰化，导致ATP减少，使主动脉对收缩高度敏感，可能与线粒体通透性过渡孔的调节因子CypD的激活有关。SIRT3-KO鼠在13个月大时出现纤维化和心肌肥厚，随着年龄增长，病情进一步加剧，而NMN治疗可以逆转这种下降。使用NAMPT过表达或NMN治疗能显著防止压力过载和缺血-再灌注损伤，减少梗死面积。NAD+前体治疗改善了老年MDX心肌病小鼠的心脏功能。NAD+前体提高了缺铁诱导的心力衰竭小鼠模型的线粒体和心脏功能。NAD+前体通过激活SIRT3保护并恢复弗里德希氏共济失调（FRDA）心肌病小鼠模型的心脏功能。

内皮细胞（EC）的衰老与血管疾病密切相关，而NAD+前体NMN的补充在一些研究中显示了改善效果：NMN治疗老年小鼠可恢复颈动脉内皮依赖性扩张，降低主动脉脉搏波速和弹性动脉刚度。NMN对老年小鼠的治疗取得显著疗效，通过促进SIRT1-依赖的毛细血管密度的增加，改善了老年小鼠的血液流动和耐力。NMN通过改善老年小鼠的血管内皮功能和神经血管耦合反应，显著提高老年小鼠的认知。同时，NMN还降低了老龄鼠脑微血管内皮细胞的线粒体ROS，恢复了NAD+和线粒体能量。在血管内皮中增加NAD+水平可能成为一种提高老年人活动能力的潜在疗法，并能治疗因血流减少而导致的疾病，如缺血-再灌注损伤、伤口愈合缓慢、肝功能障碍和肌肉肌病等。

NMN对脂肪代谢和糖代谢紊乱导致的肥胖、Ⅱ型糖尿病、生殖抑制都具有改善作用。甚至能够改善肥胖母亲对雌性后代生殖的不良影响。 NAD+前体的补充可能在代谢障碍的治疗中发挥重要作用。

NAD+前体在动物实验中对代谢障碍的治疗作用

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