北京中科白癜风医院爱心接力不忘初心 https://jbk.39.net/yiyuanfengcai/tsyl_bjzkbdfyy/5080/常言道“先有老,再有病”,有效预防疾病的前提就是缓解衰老,那么,如何实现“老而不衰,老而少病呢?”
人体衰老的本质,在于细胞的衰老。
年,国际学术期刊《科学》杂志(Science)将“清除衰老细胞使机体保持年轻”评选为年度十大科学突破之一,说明细胞衰老在机体衰老中的重要作用。
衰老严谨的定义,应该既考虑微观(细胞),也考虑宏观(器官/系统)。
在生物学名著BiologyofAging(衰老生物学)中,作者R.B.McDonald认为,“衰老是由时间推移,以及与环境相互作用而引起的分子、细胞和机体结构与功能的随机改变,衰老增加死亡的可能性。”
所以细胞衰老是导致组织器官衰老、个体衰老以及老年性疾病的重要原因。
衰老的细胞没有细胞正常的生理功能。当正常的细胞遭受DNA损伤或其他损害后就开始停止了生长,不再分裂,无法发挥出正常的细胞功能,但它们没有死亡,被称为“僵尸细胞”,“僵尸细胞”的累积会分泌致炎因子,最终导致衰老的加速。
而从细胞到人类,如果没有一种叫做烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的分子,所有生命都无法存在。
NAD+在各种细胞任务中发挥至关重要的作用,是细胞能量代谢和氧化应激适应性反应的一个关键辅酶,参与多种代谢途径并影响线粒体功能。其中包括最基本的功能,例如帮助电子在其他分子之间运行,让细胞之间产生必要的化学反应。
其实,NAD+被发现已有上百年的历史,它非常的有魅力,从年开始就吸引了众多科学家来一探究竟,不少科学家因为研究它捧回了诺贝尔奖杯,以下就是认同NAD+功效的如今健在的其中七位获得诺贝尔奖科学家:
但是科学家们发现,随着年龄的增长,NAD+水平似乎会像失控的火车一样下降,即使我们的饮食等其他一切都保持不变,也永远无法抓住它。
因为人体内产生NAD+的含量是有限的,如果说二十几岁之前,NAD+的库存还比较充足,那么随着年龄的增大,NAD+开始供不应求了,最终,NAD+的严重耗竭会导致细胞死亡,也就意味着人体的衰老和疾病的产生。
NAD+广泛存在于人类的大脑、皮肤、血液以及各类器官中。科学界通过几项科学研究,来论证NAD+与衰老有关,从而为保持细胞健康、对抗衰老提供相关科学依据。
血液NAD+水平随衰老而下降
经澳大利亚悉尼新南威尔士大学医学院从测量人类血浆中NAD+水平中可知,随年龄增加血液中NAD+呈直线性急剧下降(左图)。
氧化和还原形式的NAD+之间的平衡被称为NAD+/NADH比率(右图),代表了细胞氧化还原状态的关键指标,反映了总代谢功能和细胞健康状态,当细胞中NAD+与NADH的生理比率高达,有利于氧化磷酸化和ATP生成。研究证实,NAD+/NADH比率降低与肌肉衰老和肝肾等器官对氧化应激的敏感性增加有关。研究中也提到NAD+水平降低是可逆的,进一步证实补充NAD+抗衰的可操作性。
大脑中NAD+水平随衰老而下降
年,来自明尼苏达大学医学院通过核磁共振,研究发现随着年龄增加,大脑中总NAD+含量降低。
大脑细胞中NAD+有很多作用,比如能作为辅酶调节葡萄糖,氧代谢平衡,通过NAD/NADH氧化还原状态控制大脑ATP能量产生,同时NAD+作为共底物能调节NADH消耗酶的活动。
这些功能中任何异常都可能导致线粒体功能障碍、神经变性或与年龄相关的代谢紊乱。
盆腔肌肤NAD+水平随衰老而下降
一项来自澳大利亚新南威尔大学的研究课题中,测量49名年龄跨度1-77岁的受试者盆腔皮肤中NAD+含量,证实随着年龄增加细胞中NAD+含量明显降低(图1),与此同时脂质过氧化也会增加(图2)也会加速DNA损伤(图3)。
为了最佳地干预NAD+水平出现螺旋式下降,我们需要了解导致细胞NAD+减少的原理,即NAD+为何会流失。
新陈代谢会增加NAD+的消耗
NAD+是多种代谢途径和细胞过程的关键代谢物和辅酶。
首先,NAD+还原需要维持能量平衡和细胞的氧化还原状态,另外,多种信号酶利用NAD+作为底物,会将NAD+消耗分解,分别是PARPs、sirtuins和CD38,它们利用NAD+作为底物或辅因子,并生成烟酰胺(NAM)作为副产物。
因为CD38、sirtuins、PARPs这三种依赖NAD+的酶在衰老和与年龄有关的疾病中具有不同的作用,其中sirtuins是长寿蛋白最为重要,占NAD+消耗的三分之一,PARPs能修复DNA损伤、CD38可以调控免疫消除炎症,故应让NAD+更多转化成sirtuins、PARPs,通过额外补充抗炎成分,减少CD38对NAD+的消耗。
图示:衰老引起昼夜节律紊乱等形式,加速sirtuins反应,加速NAD+消耗。
图示:衰老引起的DNA损伤,加速PARPs反应,加速NAD+消耗。
其中,CD38是哺乳动物消耗NAD+的主要酶之一,可以调节NAD+水平。
有研究表明,随着年龄的增长,多个组织和器官中的CD38蛋白水平会增加,从而导致NAD+下降。
此外,CD38水平和活性由细胞因子和细菌毒素诱导。因此,衰老过程中观察到的慢性炎症可能导致CD38表达增加,从而导致NAD+下降。
为此,LAIFE为时光胶囊系列研制出了专门的配方,通过加入非瑟酮、槲皮素等成分,以清除“僵尸细胞”防止炎症反应的发生,同时缓解了CD38对NAD+的消耗。
图示:随着年龄的增长,CD38蛋白水平会增加,从而导致NAD+下降。
衰老进一步加速NAD+消耗
人体细胞内可自主合成NAD+,合成能力受到两方面限制,其一是原料多少,即NAD+前体含量,其二是合成效率。
比如一些细胞在肝脏中,可以从多种饮食来源从头开始合成NAD+,由于衰老影响机体的消化吸收能力,影响肝脏新陈代谢速度,进而影响NAD+合成效率。
图示:NAD+合成途径
而打捞合成途径是最主要的NAD+合成途径。循环打捞就是在NAD+发挥抗衰作用后生成烟酰胺(NAM)作为副产物,为了维持细胞内NAD+水平,可以通过NAM回收途径将NAM回收回NAD+。
有证据表明衰老过程中过量的烟酰胺(NAM)堆积及NAMPT(主要合成NAD+的酶)的水平下降,都会影响NAD+循环打捞效率,进而降低细胞内NAD+水平。
写在最后:
NAD+代谢过程非常复杂,包括需要整合到衰老过程中的几种途径和代谢物。接下来的文章我们会继续探讨NAD+与衰老有关的更多机制,例如氧化应激、DNA损伤、炎症和细胞衰老,我们下期内容见。
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Reference:
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3)Xiao-HongZhu,MingLu,Byeong-YeulLee,KamilUgurbil,WeiChen.(,March3).InvivoNADassayrevealstheintracellularNADcontentsandredoxstateinhealthyhumanbrainandtheiragedependences.,-81.
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