李嘉誠投資可促進NMN的新藥已是舊聞,賭王98歲辭世又成話題。續命,是古往今來無數人共同尋追求的目標。
經過現代科學的發展,科學家們發現長壽Sirtuins 蛋白與人壽命相關,而NMN,NAD+與Sirtuins 蛋白密切相關。
1. Sirtuins為什麼叫長壽蛋白?
Sirtuin 蛋白家族中包含了7種蛋白:SIRT1,SIRT2,SIRT3, SIRT4, SIRT5,SIRT6,SIRT7 。Sirtuin家族蛋白具有依賴於NAD+的乙酰化酶活性或者單ADP核糖轉移酶活性。這七種蛋白的功能和人體分布都十分的廣泛,從細胞核到線粒體,從大腦,心,肝,脾,肺,腎,到肌肉,骨骼,脂肪組織,睾丸,卵巢都可以檢測到Sirtuin 蛋白。Sirtuin蛋白在細胞核中與DNA 緊緊纏繞組成染色體,調控基因的表達,修複等。在線粒體中表達,調節能量代謝。全方位對細胞的生長,代謝,衰老,凋亡進行調控。
科學界關於Sirtuin 是否真的能調控生物體壽命的爭論一直存在,近20年的研究結果表明,Sirtuin 的確對調控生物體壽命,代謝,衰老有著至關重要的作用。
1999年到2004年,科學家們證實了Sir2 這個基因通過調控蛋白質的表達,延長了果蠅,蠕蟲,酵母的壽命【1】【2】【3】。不要小看這些小生命的研究,酵母的Sir2 基因表達的蛋白質與人類的SIRT1 蛋白具有高度同源性。
2012年,科學家們對雄性小鼠進行基因改造,全身SIRT6轉基因的小鼠,壽命被成功延長了【4】。
2014年,科學家發現 SIRT1蛋白作用於人類下丘腦,是調控人體衰老和壽命的關鍵【5】。
所有的研究證據都為Sirtuin蛋白作為衰老和壽命的重要調節因子奠定了堅實的基礎。
2. NMN 與 Sirtuins 之間的關係
NMN在進入細胞後,轉化為NAD+參與 Sirtuin的表達調控,基本上所有Sirtuin家族的蛋白質都依賴於NAD+才能完成整個調控。NMN通過NAD+調控 Sirtuin 主要從三個方麵進行:
(1)NAD+生物合成的調控;
(2)NAD+底物和衍生物對sirtuin活性的調控;
(3)sirtuins和其他NAD+消費者對NAD+的競爭性利用;
NAD+在器官組織中的含量,隨著年齡的增長而下降,例如胰腺、脂肪組織、骨骼肌、肝髒和大腦等,而生炎症性、缺血性和退行性疾病也會降低NAD+生物合成。NAD+生物合成的這種生理性的下降和病理性的下降。都會直接降低sirtuin的活性,從而導致了年齡相關的疾病發展【6】【7】【8】。
因此外源性的NMN可以提升人體內NAD+含量,從而幫助長壽蛋白Sirtuin的表達。
3. NMN提升NAD+含量,介導Sirtuin表達,調控衰老和壽命理論
2015年,華盛頓大學在《Cell Metabolism》發表了一項科研理論,科學家們認為,從器官組織層麵來講,脂肪組織和下丘腦相通過NMN調節NAD+含量,介導SIRT1的表達, 從而使脂肪組織和下丘腦相互作用,調控人體的衰老和壽命。從細胞層麵上解釋,細胞核中的 NAD+調控SIRT1表達, 釋放多種信號因子到線粒體, 從而調控線粒體中SIRT3 的表達,維護和促進線粒體功能,使細胞的產能,代謝,能夠正常運作。
這個理論,十分的有趣,不僅證實了NMN,NAD+ 和Sirtuin 蛋白對生物體衰老和壽命調控的重要性,同時也指出了脂肪組織對人體壽命的重要性,所以外源性的補充NMN和不要過度節食,維持脂肪組織的良好狀態,對人體壽命都非常重要。
參考文獻
1.Kaeberlein, M., McVey, M. & Guarente, L. The SIR2/3/4 complex and SIR2 alone promote longevity in Saccharomyces cerevisiae by two different mechanisms. Genes Dev. 13, 2570–2580 (1999).
2.Rogina, B. & Helfand, S. L. Sir2 mediates longevity in the fly through a pathway related to calorie restriction. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 15998–16003 (2004).
3.Tissenbaum, H. A. & Guarente, L. Increased dosage of a sir-2 gene extends lifespan in Caenorhabditis elegans. Nature 410, 227–230 (2001).
4.Kanfi, Y. et al. The sirtuin SIRT6 regulates lifespan in male mice. Nature 483, 218–221 (2012).
5.Satoh, A. & Imai, S. Systemic regulation of mammalian ageing and longevity by brain sirtuins. Nat. Commun. 5, 4211 (2014).
6.Yoshino, J., Mills, K. F., Yoon, M. J. & Imai, S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 14, 528–536 (2011).
7.Yoshino, J., Mills, K. F., Yoon, M. J. & Imai, S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 14, 528–536 (2011).
8.Yoshino, J., Mills, K. F., Yoon, M. J. & Imai, S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 14, 528–536 (2011).
9.Yoon, M. J. et al. SIRT1-Mediated eNAMPT secretion from adipose tissue regulates hypothalamic NAD(+) and function in mice. Cell Metab. 21, 706–717 (2015).