最详细的NMN科普内容

全名称：Nicotinamide mononucleotide

中文名：β-烟酰胺单核苷酸，是一种天然的生物活性核苷酸

分子式：C11H15N2O8P

分子质量：334.221g/mol

由于烟酰胺属于维他命B3，所以NMN属于维他命B族衍生物范畴，它广泛参与人体多种生化反应，与免疫、代谢密切相关。

2.NMN来源。

NMN是一种能在烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT或NAMPRT)催化作用下，1分子-5-磷酸核糖基-1-焦磷酸(PRPP)在烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPRT)催化作用下生成1分子NMN和1分子焦磷酸(PPi)。在烟酰胺核苷激酶(NRK)催化下，烟酰胺核苷(NR)被1分子NMN磷酸化，同时产生1分子NMN。此外，NMN还存在于多种天然食物中。

3.NMN的作用是什么？

NMN是NAD+的前体，NAD+主要是通过NAD+表现出来的，所以首先要解释NAD+：NAD+，即烟酰胺腺嘌呤双核苷酸，也有两个别名：辅酶I和诺加因子。其广泛分布于人体各个细胞，参与了数千种生物催化反应，是人体必需的辅酶。

对NAD+特定参与的反应主要有以下几种：

1.sirtuins通道，被食用可以开启长寿基因；

2.进行DNA修复的PARPs途径；

3.用来传递钙信号的CD38通路。

因为消耗NAD+(sirtuins,PARP和CD38)的三种途径在同一个水池中竞争，所以CD38消耗过多，那么sirtuins和PARP的可用量就会减少。因此，他们所负责的工作，即激活长寿基因，修复DNA，并最终加速衰老。

所以，补充NMN可增加体内NAD+的含量，从而延缓、改善、预防衰老相关的各种表型，或年龄引起的代谢紊乱、老年疾病等。主要作用器官有：

NAD+对生物钟的影响。

NAD+依赖的脱乙酰酶SIRT1通过酶反馈回路调节NAD+补救途径和昼夜节律转录-翻译反馈回路，成为昼夜节律和代谢之间的桥梁。

用SIRT1实现对NAD+生物钟的调控。SIRT1能够抑制CLOCK-BMAL1介导的clockgenes的乙酰化作用所对抗的BMAL1和PER2去乙酰化，因此SIRT1可以抑制CLOCK-BMAL1介导的clockgenes的转录。NAD+通过自身水平影响SIRT1去乙酰化活性，进而影响包括NAMPT在内的一系列生物钟相关蛋白的表达。

随着年龄增长，振荡器和主时钟NAD+水平降低，SIRT1水平下降，lockgenes表达降低，导致固有周期延长，适应性变差。

生物时钟调节与许多疾病有关，包括但不限于睡眠障碍、糖尿病、肿瘤。生物钟紊乱可触发许多病理过程，这些疾病可能来自遗传，也可能来自环境。总之，保持生物钟的正常运转对维持健康有重要作用。

NAD+对神经系统有影响。

Sirtuins是一种依赖于烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的脱酰酶，通常认为它与哺乳动物的热量限制和衰老有关。在细胞衰老过程中，这些蛋白还起着维持神经元健康的作用。

SIRT1在神经发育过程中发挥着重要的结构作用，通过Akt-GSK3通路促进轴索生长、神经突生长和树枝状分支。生理上损伤后，突触的发展和突触强度的调节对记忆的形成起着关键的调节作用。SIRT1在海马体中以抑制型复合物形式存在，该复合物包含可调控microRNA-134的转录因子YY1。

microRNA-134在脑内分布具有特异性，可调控cAMP反应结合蛋白(CREB)和脑源性神经营养因子(BDNF)的表达。它对突触的形成和长期强化都有重要作用。

SIRT1在许多神经退行性疾病中起保护作用，如阿尔茨海默病、帕金森病和运动神经元病，这些疾病可能与SIRT1在代谢、抗应激和基因组稳定性方面的功能有关。活化SIRT1的药物将为这些疾病的治疗提供一个很有希望的途径。

NAD+治疗癌症。

NAD+水平增加治疗癌症的研究表明：

①NMNAT3过表达增加线粒体NAD+水平，抑制胶质母细胞瘤细胞生长；

②补充NA或NAM可抑制SCID小鼠的肿瘤生长和多器官肿瘤转移。

原因是：过量的NAD+会促进线粒体呼吸，降低糖酵解，抵消癌细胞喜欢的Warburg代谢(NAD+比氧化磷酸化更依赖于糖酵解的癌细胞能量代谢特征);NAD+的增加还能提高SIRT1和SIRT6的活性，两者都通过下调βcatenin信号、降低糖酵解抑制肿瘤。

尽管如此，其中还是有矛盾和担忧的：NAD+促进DNA修复和血管新生，有可能帮助癌细胞生长。当肿瘤NAD+水平下降时，随着PARPs修复DNA损伤的能力下降，肿瘤细胞/组织对化疗药物的敏感性提高。NAD+补充剂在标准癌症模型中的进一步检测是非常重要的。

NAD+对肝功能的影响。

众所周知，NAD+信号途径中的酶能保护肝脏免于脂肪堆积、纤维化和胰岛素抵抗，而这些酶与脂肪肝病的发生相关。

NAMPT在高脂饮食诱导脂肪肝发生发展中起着关键的调节作用：抑制NAMPT会使高脂饮食引起的肝脂肪变性更加严重，过表达NAMPT能显著改善肝脏脂质积累；这种调节作用是通过“抑制NAMPT→减少NAD+→抑制SIRT1→减弱SREBP1的去乙酰化→SREBP1活性降低→FASN和ACC表达上调。

SIRT1与其下游靶点PGC-1a、PSK9和SREBP1在维持线粒体功能、胆固醇转运和脂肪酸稳定。SIRT2通过去乙酰化磷酸烯醇丙酮酸羧激酶，SIRT3参与调节OXPHOS、脂肪酸氧化、酮生成及抗氧化应激；SIRT6控制糖异生。

鉴于肝脏中NAD+这些途径的重要性，维持NAD+对维持器官良好的功能至关重要。通常，NAMPT水平因肥胖和衰老而降低，CD38水平升高，导致中年时期NAD+的稳态水平降低2倍。

把NAD+水平提高到年轻水平，对预防和治疗肥胖、酒精性脂肪性肝炎和NASH有显著效果，同时也能改善葡萄糖稳态和线粒体功能障碍，改善肝脏健康，增强肝脏再生能力，防止肝脏受到肝毒性损伤。

NAD+对肾功能的影响。

老年人肾脏NAD+水平降低和sirtuin活性相应降低，在很大程度上是肾功能和顺应性随年龄下降的原因。

①NMN通过NAD+激活SIRT1和SIRT3抑制高糖引起的肾系膜细胞肥大，NMN对顺铂引起的急性肾损伤有保护作用。

②5-氨基咪唑-4-羧胺核苷能刺激AMPK活性，提高NAD+水平，对顺铂诱导的AKI有保护作用。

③补充NAM能促进肾脏对前列腺素PGE2的分泌，提高缺血后肾功能，NAM可能通过刺激NAD+合成抑制顺铂所致的AKI。

NAD+对骨骼肌的作用。

在小鼠中，肌肉萎缩、炎症标志物、胰岛素信号及胰岛素刺激下，葡萄糖摄取能力有所降低。应用NAD+前体药物治疗老年小鼠肌肉功能有明显改善。

应用NMN(500mg/kg/dayip.连续7天)治疗老年小鼠，可通过增加线粒体功能、增加ATP生成、减轻炎症、将糖酵解II型肌肉转化为氧化纤维肌来逆转与年龄有关的有害变化。

NAD+对心脏功能的影响。

NAD+水平对心脏正常功能及损伤后的康复非常重要。看起来SIRT3在所有NAD+依赖的信号蛋白中最为重要：

①SIRT3敲除小鼠OXPHOS酶高度乙酰化，ATP降低，对主动脉收缩非常敏感，这可能与CypD有关。

②13个月大时SIRT3-KO大鼠出现纤维化和心肌肥厚，NMN治疗可逆转这一下降，随着年龄的增长，病情会加重。

③在缺血前30分钟(500mg/kg,i.p.)或在灌注前和再灌注中重复使用NAMPT过表达或NMN治疗均可明显预防缺血-再灌注损伤，并使梗死面积减少约44%。

④NAD+前体疗法对老年MDX心肌病小鼠心脏功能也有一定改善作用。

⑤NAD+前体对缺铁性心衰小鼠线粒体和心肌功能有明显的改善作用。

⑥NAD+前体甚至可以通过激活SIRT3来保护和恢复弗里德希氏共济失调(FRDA)心肌病小鼠模型的心脏功能达到正常水平。

NAD+对血管内皮细胞的作用。

血管张力失调、内皮通透性增加、动脉硬化、血管新生损伤、血管再生障碍、EC线粒体生物生成减少等，是内皮细胞(EC)衰老的病理生理过程。