《Nature》:是什么阻止我们体内的抗衰老分子发挥作用?

【字体: 时间:2018年10月26日 来源:生物通

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  烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)是我们体内最重要的生物分子之一,也是我们饮食摄入营养的主要成分。不少研究表明,NAD+的浓度在衰老过程中会降低,而且如果恢复体内的NAD+水平可以保持健康,甚至延长寿命,因此,这种分子已经成为营养学,医学甚至制药学等众多研究领域的焦点。

  

生物通报道:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)是我们体内最重要的生物分子之一,也是我们饮食摄入营养的主要成分。不少研究表明,NAD+的浓度在衰老过程中会降低,而且如果恢复体内的NAD+水平可以保持健康,甚至延长寿命,因此,这种分子已经成为营养学,医学甚至制药学等众多研究领域的焦点。

但是这种分子在体内为何会减少,从而不能在衰老过程中发挥作用呢?

瑞士洛桑联邦理工大学生物工程研究所的Johan Auwerx等人发现了其中的奥秘:如果阻断一种酶,就能增加肾脏和肝脏中NAD+的生产。

这一研究成果公布在10月24日(美国时间)的Nature杂志上。

就生物学而言,NAD+是所谓的“辅酶(co-enzyme)”,也就是一种帮助酶在细胞中发挥其各自反应的必需分子。NAD+是所有活细胞中多种代谢酶的共同辅酶,这意味着它大量参与产生能量,并使细胞保持活力和健康。

研究人员发现,细胞中NAD+的从头合成开始于色氨酸。参与该过程的关键酶之一是ACMSD,这也就是限制从头合成途径产生的NAD+的关键因素。

ACMSD通过一种进化过程中保守的分子机制来调控细胞中NAD+的水平,研究人员指出,在线虫和小鼠中阻断这种酶,能产生更高产量的NAD +水平,增强线粒体功能。

而且ACMSD的失活也增加了Sirtuin 1的活性,Sirtuin 1是NAD+作为辅酶发挥作用的一种关键因素。研究表明Sirtuin 1在线粒体健康中起主要作用,因此,NAD+水平的提高最终增强了线粒体功能。

这一研究组随后使用了由TES Pharma开发的两种有效的ACMSD抑制剂。“由于这种酶主要存在于肾脏和肝脏中,我们想测试ACMSD抑制剂能否保护这些器官免受伤害,”论文的第一作者Elena Katsyuba解释道。

结果表明,这两种抑制剂均在急性肾损伤和非酒精性脂肪肝疾病的动物模型中维持了肾脏和肝脏功能,这为其未来在人类中的治疗潜力带来了希望。

“因为ACMSD仅在肝脏和肾脏中发现,因此降低了其对其他器官造成负面影响的风险,”Katsyuba说。

“我们在线虫和小鼠疾病模型中发现了提高NAD+水平,对健康的有益效应,因此希望能很快将这些化合物带到临床,帮助患有肝脏和肾脏疾病的患者,”Johan Auwerx说。

(生物通)

原文标题:

De novo NAD+ synthesis enhances mitochondrial function and improves health

http://www.nature.com/articles/s41586-018-0645-6

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