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关于NAD +,昼夜节律和抗衰老的最新发现

By Max Cerquetti 五月 13, 2020

尽管昼夜节律的作用和NAD +的抗衰老作用已广为人知,但仅在一周前发布的一项新的突破性研究为以下方面提供了新见解:[i]

 

-NAD +在多大程度上可以改变昼夜节律的基因表达。
-NAD +如何在SIRT1的帮助下通过抑制PER2来稳定BMAL1活性,以及​​如何提高昼夜节律的转录。
-NAD +补充剂如何改变昼夜节律,将抑制的BMAL1结合,细胞振荡,呼吸节律和活动节律恢复到年轻水平。

 

什么是昼夜节律?

昼夜节律有时也被称为您身体的内部时钟,该时钟调节全天的嗜睡和觉醒。昼夜节律由大脑中对光变化高度敏感的区域控制。这就是为什么我们最警惕的是,当阳光普照而又累了,因为天黑了。

什么是NAD +?

NAD +是一种可以在您整个身体中发现的必需分子。它是人体中大约500种不同的酶促反应的关键组成部分[ii]。 NAD +可以通过前体来补充,例如NMN(烟酰胺单核苷酸)和NR(烟酰胺核糖苷)[iii]。

 

 

目前对昼夜节律和NAD +有什么了解?

随着年龄的增长,我们的昼夜节律开始下降-暴露在阳光下我们觉醒的时间更少,而在黑暗中则感到困倦。本质上,我们身体的内部时钟会被衰减[i]。随着昼夜节律的下降,NAD +水平也会随着年龄的增长而下降,因此,自然而然,科学家们一直好奇NAD +水平与昼夜节律之间是否存在双向相关性。

 

体内和体外研究表明,补充NMN(增加NAD +水平)可延长诸如小鼠[ii]以及蠕虫和微生物诸如酵母[iii]等生物的寿命。此外,已显示NMN补充剂可防止由于衰老而导致的身体衰退,例如肌肉再生,身体适应能力下降,线粒体功能障碍,视力下降,胰岛素抵抗,动脉功能障碍等[iv]。


2020年5月4日发布的一项研究为我们提供了有关NAD +如何影响昼夜节律的新见解。

 

这项体内研究观察了四个月内小鼠的NR(烟酰胺核糖)补充(400 mg / kg /天),并将其与对照组的老鼠进行了比较,后者被喂了白开水。就像前面提到的NMN一样,NR是另一个NAD +前体。四个月后,检查了小鼠的基因;它们的基因表达发生了巨大变化。 大约50%的小鼠基因显示出明显的表达变化。一些基因:

 

1. 昼夜节律振荡消失
2.显示昼夜节律振荡增加
3.昼夜节律表达出现变化
4.不受影响(大约50%)

 

尽管这些发现是非凡的发现,但提出了一个更重要的问题。 NAD +如何实现这些更改?
 

这项研究开始检查BMAL1的作用,BMAL1是一种蛋白质,其参与影响所有哺乳动物(包括人类)的昼夜节律机制的各种基因的转录。将小鼠分为两组。其中一组具有正常的NAD +和BMAL1水平,而第二组则由缺乏BMAL1的小鼠组成。两组均注射了500mg / kg的NMN(NAD +前体),并在4小时后收集了DNA样品。在检查样品中的BMAL1结合后,得出的结论是 NAD +通过稳定BMAL1促进昼夜节律的转录。

 

然而, 为了使NAD +有效地稳定BMAL1结合,需要存在SIRT1。 SIRT1是sirtuin,一组NAD +依赖性蛋白。 SIRT1也是蛋白质脱乙酰基酶。蛋白质脱乙酰基酶是从赖氨酸(一种常见的氨基酸/蛋白质)上除去乙酰基的酶。通过查看不包含SIRT1的细胞,他们确定了这些细胞核中PER2的水平升高。 PER2是已知抑制BMAL1活性的蛋白质。

 

基于这些发现,他们得出以下结论: SIRT1从PER2蛋白中去除了乙酰基,从而改变了PER2,从而降低了其抑制BMAL1活性的有效性。 BMAL1活性可以保持稳定,因此有助于重新编程昼夜节律功能。

 

因此,虽然现在知道NAD +如何影响昼夜节律, 研究人员想知道这是否真的是NAD +众所周知的健康益处的根本原因。

 

为了对此进行检查,两组小鼠接受了NR疗程两个月。一组是具有高NAD +水平的十个月大的年轻小鼠,另一组则是具有低NAD +水平的22个月大的较大小鼠。两组均给予NR六个月。 在这六个月后,他们发现老年小鼠的BMAL1结合受到抑制,细胞振荡,呼吸节律和活动节律恢复到与年轻对照组相当的年轻水平。

 

参考文献:

 

[一世] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5272178/

[ii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5668137/

[iii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4112140/

[iv] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5795269/

[一世] https://www.nigms.nih.gov/education/fact-sheets/Pages/circadian-rhythms.aspx

[ii] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6342515/

[一世] https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1097276520302367

 


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