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解答:關於長壽物質NMN的來龍去脈

前幾期我們對NMN做了一個系統的初步介紹,內容比較多,理解起來可能有些困難。因此從今天起,小編會從中挑出一些重點或有爭議的部分挨個給大家細細講解~

今天的主題是進一步介紹NMN的來龍去脈,解答一下大家可能有的疑問。

增加NMN含量一定要靠補充劑嗎?

首先,其實之前我們提到,NMN是一種人體內本身就存在的物質,在我們日常的天然食物來源中當然也存在著NMN。

富含NMN的食物( NMN通過高壓液相測定,範圍值取不同獲取方式的範圍值)

來源:Long-Term Administration of Nicotinamide Mononucleotide Mitigates Age-Associated Physiological Decline in Mice

表格中可以看到,諸如毛豆、西蘭花、黃瓜和捲心菜的蔬菜每100g中含有0.25-1.88mg NMN。鱷梨和番茄等水果也含有0.26-1.60mg/100g。生牛肉和蝦中的NMN含量較低,為0.06-0.42mg/100g。

沒想到NMN含量最高的竟然是不顯山不露水的毛豆,挑食的小編從來不吃毛豆,不知道你們喜不喜歡?

鑒於人類的紅細胞中總共含有約50毫克NMN(未公布的研究數據),研究者推測,人體可以從各種日常食物來源中吸收NMN,以維持全身的生理功能,並有助於維持NAD+的生物合成。

但隨著年齡的增長,NAD+消耗路徑中的CD38對NAD+的消耗成倍增加,導致體內NAD+的水平不斷下降,一般25歲以後,就會逐漸出現「入不敷出」的情況。

此時僅僅靠從食物中吸收NMN肯定是不夠的。以NMN含量最高的毛豆為例,每100g毛豆中可含有1.88mg的NMN,而科學文獻中對應的人體推薦劑量是每日補充8毫克/千克/天可以減輕與年齡相關的生理衰退。如果小編沒算錯,按體重60kg的成年人來算的話,每天至少得吃25kg毛豆。

而且,食補還涉及到吸收轉化率的問題,吃下去的毛豆不一定都能被吸收,在體內轉化為NMN。

作為NAD+最直接的前體物質、最主要的合成原料,NMN的減少也會導致人體合成NAD+的效率降低,NAD+有多重要小編就不用重述了吧,缺少NAD+,我們的身體會自然地出現線粒體活性降低、DNA修復功能減弱等種種特徵,加速衰老過程。想要不服老,我們此時就需要從外源補充NMN了。

要注意的是,由於NAD+的降低是隨年齡進行的,所以補充多少NMN並沒有定論,不用完全遵循文獻中的「8mg/kg」,年紀小不用補充,年紀大就多補充,因人而異。

NMN如何進入組織器官,再轉變為NAD+?

之前幾期中,我們直接給出了結論:NAD+分子量太大,無法直接進入組織; NR效率低,容易轉變為煙醯胺;而NMN的優勢就在於它不受限速酶的制約,能夠直接進入細胞轉變為NAD+,且沒有副作用,不會影響補充合成途徑中各種酶的活性。因此是補充NAD+的最佳手段。

實際上,一直以來人們對NMN進入體內後的葯代動力學知之甚少,在今年以前,主要有兩種解釋NMN攝入細胞或組織的機制:

第一種認為,細胞可以通過特定轉運蛋白直接攝取NMN。

這種假設得到了以下事實的支持:口服NMN五分鐘內即可增加血漿中的NMN含量,隨機外周器官中的NAD+含量也有顯著提升。表明組織器官中存在活躍的NMN攝取系統。

口服NMN後2-3分鐘進入血液,15分鐘內提升組織中的NMN含量:

小鼠口服NMN(300mg / kg)後,血漿中NMN含量(紅色曲線)與肝臟中NAD+含量(藍色曲線)隨時間變化圖

口服NMN後迅速提升血液、肝臟等器官中的NAD+水平:

小鼠口服NMN組(紅色)與對照組(藍色)1小時後肝臟、骨骼肌與皮質的NAD+水平

第二種認為,細胞在攝取NMN前先通過外核苷酸酶(例如CD73)將NMN去磷酸化成NR,再進入細胞。即NMN是通過轉變為NR發揮作用的。

然而這種假設卻被一些實驗事實所反駁:

一項實驗使用了敲除NRK1的小鼠(NRK1是將NR在細胞內磷酸化為NMN的酶,假設二認為敲除NRK1則不能使NMN進入細胞轉化為NAD+),在一次腹腔注射NMN(500mg / kg)後,相比正常小鼠,這些小鼠的腎臟和棕色脂肪組織中NAD+的生物合成缺乏有效增加。然而,在這些NRK1敲除小鼠中,NMN仍然導致肝臟中NAD +的含量強烈增加(相對於基礎值增加了130%),表明NMN以NRK1非依賴性方式用於肝NAD +的生物合成。

類似的,NRK1在心臟和白色脂肪組織中幾乎檢測不到(Ratajczak等,2016)。然而有大量文獻證實,服用NMN能增加心臟與白色脂肪組織中NAD+的生物合成。(Karamanlidis等人,2013;Stromsdorfer等人,2016;Yamamoto等人,2014;Yoshino等人,2011)。實驗結果暗示了這些器官能直接攝取NMN。

在今年1月7日,美國華盛頓大學醫學院研究人在《自然·代謝》雜誌上發表了他們的最新研究,他們找到了NMN的轉運蛋白,NMN可以直接進入細胞

研究者發現:一種名為Slc12a8的轉運蛋白在細胞能量供應鏈條中扮演著重要角色,能將細胞代謝所需燃料直接輸送至細胞中。在鈉離子的幫助下,Slc12a8蛋白能直接將NMN運輸到細胞中,並迅速發揮作用,用於NAD的生產。而當NAD水平下降時,細胞還會增強Slc12a8基因的表達,增加它們運輸NMN的能力。

這次NMN轉運體的發現印證了第一種假設,開啟了NMN輸送機制的另一道大門。當然也不能否認細胞可以通過去磷酸化攝取NMN的可能性,後續如果有文獻能夠合理地闡釋,小編也會及時更新。就目前而言,「細胞可以通過特定轉運蛋白直接攝取NMN」是小編在綜合了NMN體內吸收分布的數據與最新文獻進展之後更贊同的結論。

以上就是今天的內容啦,如果大家對NMN還有什麼疑問,歡迎在下方留言~

參考文獻:

[1] Mills K , Yoshida S , Stein L , et al. Long-Term Administration of Nicotinamide Mononucleotide Mitigates Age-Associated Physiological Decline in Mice[J]. Cell Metabolism, 2016:S1550413116304958.

[2] Yoshino J , Baur J A , Imai S I . NAD +, Intermediates: The Biology and Therapeutic Potential of NMN and NR[J]. Cell Metabolism, 2017:S1550413117306708.

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[6] Stromsdorfer K , Yamaguchi S , Yoon M , et al. NAMPT-Mediated NAD+ Biosynthesis in Adipocytes Regulates Adipose Tissue Function and Multi-organ Insulin Sensitivity in Mice[J]. Cell Reports, 2016:S2211124716309457.

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[8] Yoshino J , Mills K , Yoon M , et al. Nicotinamide Mononucleotide, a Key NAD+ Intermediate, Treats the Pathophysiology of Diet- and Age-Induced Diabetes in Mice[J]. Cell Metabolism, 2011, 14(4):528-536.

[9] Katsyuba, E. et al. Nature 563, 354–359 (2018).


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