NAD+激活蛋白质和细胞通路以促进长寿

  NMN生活:科学家们表明,随着蛔虫细胞应激信号的改善,NAD+水平的增加可促进长寿并防止与年龄相关的代谢下降。

NAD+激活蛋白质和细胞通路以促进长寿插图NMN

  烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)是细胞健康的重要分子,参与细胞动力室线粒体的能量生产。在50岁时,我们的细胞NAD+水平大约是20岁时的一半。

  随着年龄的增长,NAD+水平的降低会对细胞动力中心线粒体的功能产生不利影响,从而导致新陈代谢功能障碍。直到在Cell上发表的一项研究之前,研究并没有直接面对由此产生的功能失调的新陈代谢是否会影响动物寿命的问题。

  在这项研究中,来自瑞士的科学家调查了NAD+水平与线粒体健康和长寿之间的联系。研究小组发现,提高NAD+水平可以改善衰老过程中的线粒体功能,并防止蛔虫与年龄相关的生理衰退。简而言之,消耗NAD+会缩短寿命,而增加NAD+水平会延长寿命。

  用NAD+增强分子烟酰胺核苷(NR)补充蛔虫可显着延长寿命。

  研究小组还发现了一种细胞机制的证据:提高NAD+水平会激活sirtuins,这是一种维持线粒体健康并改善线粒体功能的蛋白质。Sirtuins增加线粒体未折叠蛋白反应,这是一种细胞过程,线粒体通过该细胞处理未折叠或异常蛋白质以促进线粒体健康。增强的沉默调节蛋白功能还诱导超氧化物歧化酶的产生,这是一种保护细胞免受抗氧化剂引起的细胞压力的蛋白质。

  为了证明改变NAD+水平对长寿的影响,研究人员发现降低蛔虫的NAD+水平会显着缩短它们的寿命。NAD+水平正常的蛔虫的最长寿命约为25天,但随着NAD+的降低,这一数字会降至不到10天。相反,增加NAD+水平会显着延长蛔虫的平均寿命。在NAD+水平增加的转基因蛔虫中,平均寿命增加了20%至29%。

  降低NAD+水平会缩短蛔虫的寿命。用降低NAD+水平的化学物质处理细胞会显着缩短蛔虫的寿命。红线代表用水处理后存活的蛔虫百分比,以天为单位。蓝线代表用降低NAD+水平的化学物质处理后存活的蛔虫百分比。

  用提高NAD+水平的分子、烟酰胺核苷(NR)和AZD2281治疗蛔虫后,线粒体未折叠蛋白反应增加。增强的反应改善了线粒体健康,并有助于解释为什么增加的NAD+水平会延长寿命。

  提高NAD+水平会增加线粒体未折叠蛋白的反应。随着NAD+的增加而增加的荧光代表线粒体未折叠蛋白反应的增加。NAD+增强剂AZD2281和NR增强了线粒体的荧光,这表明线粒体未折叠蛋白反应增加。

  用NAD+增强剂治疗蛔虫也增加了超氧化物歧化酶的水平,超氧化物歧化酶是细胞中一种关键的抗氧化蛋白。抗氧化剂保护细胞免受称为自由基的有害分子的伤害,这些分子会损害细胞。增加的NAD+和更高的抗氧化水平之间的相关性表明,NAD+可以通过提高保护性抗氧化剂的水平同时激活线粒体未折叠蛋白反应来改善线粒体健康。这两种机制对线粒体的保护作用可能有助于解释为什么这种治疗改善了蛔虫的代谢健康并延长了寿命。

  “总而言之,这项研究中组装的蠕虫数据证实了NAD+、sirtuins、[线粒体未折叠蛋白反应]、抗氧化剂和寿命控制之间的联系,”科学家在他们的研究中说。

  此后对啮齿动物的研究表明,在提高NAD+水平对寿命的影响方面具有类似的效果,这表明NAD+不仅会影响蛔虫的寿命,还会影响其他物种的寿命。研究人员仍然需要调查NAD+是否对人类有这种影响。目前的人体临床试验将有助于阐明提高NAD+是否可以减轻与年龄相关的疾病的影响并延长人类寿命。