1. 什麼是NMN？
NMN代表煙酰胺單核苷酸，一種自然存在於所有生命形式中的分子。在分子水平上，它是核糖核苷酸，它是核酸RNA的基本結構單元。在結構上，該分子由煙酰胺基，核糖和磷酸基組成《圖1》。 NMN是必需分子煙酰胺腺嘌呤二核苷酸《NAD +》的直接前體，被認為是增加細胞中NAD +水平的關鍵成分。
NMN的結構
2. 什麼是煙酰胺腺嘌呤二核苷酸《NAD+》
NAD +是生命和細胞功能所需的必需輔酶。酶是使生化反應成為可能的催化劑。輔酶是酶發揮功能所需的『輔助』分子。
3. NAD+作用機制是什麼？
NAD +是人體中除水之外最豐富的分子，沒有水，生物就會死亡。NAD +被體內的許多蛋白質《如沉默調節蛋白》所使用，它們可修復受損的DNA。對於線粒體來說也很重要，線粒體是細胞的動力源，會產生人體使用的化學能量。
《1》NAD +充當線粒體中的輔酶
NAD +在代謝過程《例如糖酵解，TCA循環《又名Krebs循環或檸檬酸循環》》和電子傳輸鏈中起著特別積極的作用，是細胞獲取能量的方式。
NAD +與酶結合並在分子之間轉移電子。電子是細胞能量的基礎。NAD +對細胞的作用類似於對電池充電。當電子被消耗完，電池就會耗盡。在細胞中，NAD +可以促進電子傳遞，為細胞提供能量。這樣，NAD +可以降低或增加酶活性，促進基因表達和細胞信號傳導。
隨著生物的衰老，一些不良環境因素，如輻射、污染和不精確的DNA復制等會損傷DNA，這是衰老的其中一個理論。幾乎所有細胞都包含修復這種損傷的『分子機制』。這種修復需要消耗NAD+和能量，因此，過度的DNA損傷會消耗寶貴的細胞資源。
一種重要的DNA修復蛋白PARP的發揮也依賴NAD+發揮作用。正常的衰老導致體內DNA損傷積累，RARP增加，因此NAD+濃度含量降低。線粒體任何一步DNA損傷都會加劇這種消耗。
新發現的長壽基因sirtuins，也被稱為『基因的守護者』，在維持細胞健康方面起著至關重要的作用。Sirtuins是一個酶家族，參與細胞應激反應和損傷修復。他們還參與胰島素分泌，衰老過程以及與衰老相關的健康狀況，例如神經退行性疾病和糖尿病。沉默調節蛋白的激活需要NAD +。
正如哈佛大學遺傳學家和NAD研究人員David Sinclair所說，隨著年齡的增長，NAD +越來越少，『由此導致的sirtuin蛋白活性下降，進而導致各種老年疾病的發生，而在年輕時則不會。』 他認為，在人類衰老時，增加NAD +的水平，可能會減緩或逆轉某些老化過程。
4 NAD+對我們身體健康有哪些作用？
自NAD+1906年被發現以來，其在生物體中運轉分子所起的關鍵作用被受科學家的關注。在動物研究中，NAD+水平的提升對機體代謝和年齡相關疾病的領域中顯示令人鼓舞的結果。甚至還顯示出某些衰老特性。
NAD +是幫助sirtuins維持基因組完整性並促進DNA修復的燃料。就像汽車不能沒有燃料就開車一樣，Sirtuins的激活需要NAD +。動物研究的結果表明，提高體內NAD +水平可激活沉默調節蛋白，並延長酵母，蠕蟲和小鼠的壽命。盡管動物研究顯示出在抗衰老特性方面令人鼓舞的結果，但科學家仍在研究這些效果在人類身上的體現。
《2》促進代謝平衡
NAD+是維持健康的線粒體功能和穩定能量輸出的關鍵之一。衰老和高熱量飲食會降低體內NAD+的水平。研究表明，在老年小鼠中，服用NAD+增強劑也可以減輕與飲食或年齡有關的體重增加，並提高其運動能力。其他研究甚至逆轉了雌性小鼠的糖尿病效應，顯示了對抗新陳代謝疾病《例如肥胖症》的新策略。
《3》心臟功能
提高NAD+水平可保護心臟並改善心臟功能。高血壓會引起心臟腫大和動脈阻塞，從而導致中風。在小鼠中，NAD+增強劑補充了心臟中的NAD+水平，抑制了再灌註而對心臟造成的傷害。其他研究表明，NAD+增強劑可以保護小鼠免受異常心臟擴大的傷害。
《4》神經變性
在患有阿爾茨海默氏症的小鼠中，升高NAD+水平可以減少破壞大腦通訊的蛋白質的積累，，從而增強認知功能。當沒有足夠的血液流向大腦時，提高NAD+水平還可以保護腦細胞免於死亡。顯示NMN防禦神經變性和改善記憶力的新前景。
《5》免疫系統
隨著年齡的增長，免疫系統下降，人們更容易生病。最近的研究表明，NAD +水平在調節免疫反應和衰老過程中的炎症和細胞存活中起著重要作用。該研究強調了NAD +對免疫功能障礙的治療潛力。
6. 人體如何產生煙酰胺腺嘌呤二核苷酸《NAD +》？
我們體內自然存在較少成分的NAD+或其前體物質，如色氨酸，煙酰胺《NAM》，煙酸《NA或煙酸》，煙酰胺核糖苷《NR》和煙酰胺單核苷酸《NMN》都是NAD+的前體物質之一。
食物中的前體物質轉化為NAD+一般有兩條合成途徑：
7. 增加NAD+水平的方法
8. NMN補充劑如何在體內吸收和分佈？
NMN似乎是通過嵌入細胞表面的分子轉運蛋白吸收到細胞中的。
NMN分子小於NAD +，可以更有效地吸收到細胞中。由於細胞膜呈現屏障，NAD +無法輕易進入人體。曾經認為NMN必須在進入細胞之前進行改變，但新證據表明它可以通過NMN特異性轉運蛋白直接進入細胞膜。
9. NMN的安全性和副作用
NMN在動物研究中被證實是安全有效的，也已進行人體試驗。在小鼠和人類研究中，即使在高濃度下，該分子也被認為是安全且無毒的。小鼠長期《一年》口服不具有毒性作用。首次在人體中進行的臨床試驗已經完成，證據支持單劑量無毒。
盡管於2019年11月發表的一項針對日本男性的研究表明，受試者服用NMN後血液中的膽紅素水平升高，但這些水平仍保持在正常范圍內。未來的研究應側重於長期安全性和使用功效。NMN與任何其他已知的副作用均無關。
10 NMN和NAD +的歷史
煙酰胺腺嘌呤二核苷酸，或簡稱NAD，是體內最重要且用途最廣泛的分子之一。因為它是向細胞提供能量的中心，所以幾乎沒有不需要NAD的生物過程。結果，NAD成為廣泛的生物學研究的焦點。
1906年，亞瑟·哈登《Arthur Harden》和威廉·約翰·楊《William John Young》發現了從啤酒酵母中提取的液體中的『物質』，從而促進了糖類向酒精的發酵。這種物質就是NAD+。
Harden與Hans von Euler-Chelpin一起繼續揭開發酵的奧秘。他們因對這些過程的詳細了解，包括不久將被稱為NAD的化學性質而被授予諾貝爾獎。
NAD的故事在1930年代得到了擴展，在另一位諾貝爾獎獲得者奧托·沃堡《Otto Warburg》的指導下，他發現了NAD在促進許多生化反應中起到核心作用。沃堡發現NAD可以作為電子的生物。
電子從一個分子轉移到另一個分子，是完成所有生化反應所需能量的基礎。
1937年，威斯康星大學麥迪遜分校的康拉德·埃爾維赫姆《Conrad Elvehjem》及其同事發現，NAD +補充劑可以治愈黃褐狗《『黑舌』》。在人類中，糙皮病會引起許多症狀，包括腹瀉，癡呆和口腔潰瘍。它源於煙酸缺乏症，現在定期使用煙酰胺《NMN的前體之一》進行治療。
亞瑟·科恩伯格《Arthur Kornberg》在40年代和50年代對NAD +的研究有助於他發現DNA復制和RNA轉錄背後的原理，這是生命中至關重要的兩個過程。
1958年，傑克·普瑞斯《Jack Preiss》和菲利普·漢德勒《Philip Handler》發現了三個生物化學步驟，將煙酸轉化為NAD。這一系列步驟稱為路徑，今天稱為Preiss-Handler路徑。
1963年，Chambon，Weill和Mandel報告說煙酰胺單核苷酸《NMN》提供了激活重要核酶所需的能量。這一發現為在一種稱為PARP的蛋白質上的一系列非凡發現鋪平了道路。PARPs在修復DNA損傷，調節細胞死亡方面起著至關重要的作用，其活性與壽命的變化有關。
1976年，Rechsteiner和他的同事發現令人信服的證據，表明NAD +可能在哺乳動物細胞中具有『其他一些主要功能』，而不僅僅是其作為能量轉移分子的經典生化作用。
這項發現使倫納德·瓜倫特《Leonard Guarente》和他的同事們有可能發現名為sirtuins的蛋白質利用NAD通過使某些基因保持『沉默』來延長壽命。
從那以後，人們對NAD及其中間體NMN和NR的興趣日益濃厚，因為它們具有改善許多與年齡有關的健康問題的潛力。
11. NMN的未來
NMN在動物研究中顯示出令人鼓舞的治療特性，研究人員旨在了解這種分子在人體中的作用。日本最近的一項臨床試驗表明，該分子在使用劑量下是安全的並且耐受性良好。正在進行更多的研究和人體試驗。這是一個引人入勝的多功能分子，我們仍然需要學習很多東西。
參考文獻
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