为何说没有NAD+ sirtuin长寿酶无法发挥作用?

banq

NAD+与Sirtuin阴阳相生:

  • NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)是细胞内的重要辅酶,尤其在能量代谢和细胞修复过程中发挥关键作用。
  • Sirtuin(长寿酶)是一类依赖于NAD+的蛋白去乙酰化酶,参与调节多种细胞过程,如代谢稳态、基因表达、DNA修复、抗氧化反应等。

Sirtuin依赖NAD+的原因是因为其酶促反应需要NAD+作为底物来去除乙酰基团。在这一过程中,NAD+与目标蛋白的乙酰基结合,促使乙酰化反应的发生,并释放出烟酰胺(维生素B3衍生物)和其他副产物。如果没有NAD+,Sirtuin的去乙酰化活性无法进行,导致其在调控细胞生理功能方面的作用失效。

因此,没有NAD+,Sirtuin无法执行其调节细胞健康与长寿的功能。例如,Sirtuin家族在调节线粒体功能、抗衰老、抗氧化防护等方面扮演重要角色,而这些过程都依赖于充足的NAD+水平来激活Sirtuin。如果NAD+水平降低,Sirtuin的活性也会受到抑制,影响细胞的健康与代谢平衡,进而可能加速衰老或增加患病风险。


论文:
https://www.cell.com/trends/cell-biology/abstract/S0962-8924(14)00063-4
Imai, S., & Guarente, L. (2014). NAD+ and sirtuins in aging and disease.Journal: Trends in Cell Biology.
概要: 这篇综述文章讨论了NAD+作为Sirtuin酶的关键辅酶在衰老和疾病中的作用,探讨了NAD+水平与Sirtuin活性之间的关系,以及如何通过调节NAD+的水平来影响衰老过程。

  • NAD +通过sirtuins在调节新陈代谢和昼夜节律中发挥着关键作用。
  • NAD +在衰老过程中受到限制,从而影响 sirtuins 的活性。
  • NAD +下降可能是由于 NAD +生物合成缺陷和消耗增加造成的。    
  • 补充关键的 NAD +中间体可以恢复 NAD +水平并改善与年龄相关的病理生理。

Verdin, E. (2015). NAD+ in aging, metabolism, and neurodegeneration.
Journal: Science.
概要: 这篇文章深入分析了NAD+在衰老、代谢紊乱和神经退行性疾病中的作用,讨论了其在调控Sirtuin活性中的关键作用,及其对延缓衰老过程的潜在应用。

Giblin, W., Skinner, M. E., & Lombard, D. B. (2014). Sirtuins: Guardians of mammalian healthspan.
Journal: Trends in Genetics.
概要: 本文详细介绍了Sirtuin家族蛋白的功能及其在健康衰老中的作用,讨论了Sirtuin活性与NAD+的依赖关系,尤其在代谢调节和基因稳定性中的影响。

Cantó, C., & Auwerx, J. (2012). NAD+ as a signaling molecule modulating metabolism.
Journal: Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology.
概要: 该论文重点研究了NAD+作为代谢信号分子的功能,探讨了其在Sirtuin调控中的关键作用,以及它如何影响整体代谢健康与长寿。

Rajman, L., Chwalek, K., & Sinclair, D. A. (2018). Therapeutic potential of NAD-boosting molecules: The in vivo evidence.
Journal: Cell Metabolism.
概要: 这篇文章探讨了NAD+提升剂(如NMN和NR)对激活Sirtuin以及改善衰老相关疾病的疗效,提供了有关NAD+和Sirtuin对健康与长寿的直接证据。


激活 Sirtuins 的关键补充剂
NMN(烟酰胺单核苷酸):NMN 是 NAD+ 的直接前体,对 sirtuin 的激活至关重要。研究表明,NMN 可以帮助提高体内 NAD+ 水平,从而激活 sirtuin 基因并可能减轻衰老的影响

  • 白藜芦醇:白藜芦醇存在于红酒中,已被证明能激活 SIRT1,并具有抗氧化特性,有助于其抗衰老作用
  • 槲皮素:槲皮素是一种存在于多种水果和蔬菜中的类黄酮,它与 SIRT1 活性增强有关,具有潜在的抗衰老功效
  • 非瑟酮:非瑟酮是另一种类黄酮,已被证实能够激活 sirtuins,并可能通过减少与年龄相关的衰退来帮助延长健康寿命
  • 小檗碱:这种化合物因其激活 SIRT1 和改善代谢健康的能力而闻名,因此成为那些希望控制体重和延长寿命的人的热门选择
  • 二甲双胍:二甲双胍最初是作为糖尿病药物开发的,已显示出激活 sirtuins 的潜力,并且正在研究其抗衰老特性
  • 5-Deazaflavin (TND1128):据报道,这是一种比 NMN 更有效地激活线粒体功能和 sirtuin 基因的较新化合物。人们正在研究它作为强效抗衰老补充剂的潜力