Pengenalan artikel:

NAD+ adalah penting untuk penciptaan tenaga dalam badan dan pengawalseliaan proses selular yang penting.Inilah sebab mengapa ia sangat penting, cara ia ditemui dan cara anda boleh mendapatkan lebih banyak daripadanya.

Betapa Kuasanya NAD+

Buka mana-mana buku teks biologi dan anda akan belajar tentang NAD+, yang bermaksud nicotinamide adenine dinucleotide.Ia merupakan koenzim kritikal yang terdapat dalam setiap sel dalam badan anda yang terlibat dalam ratusan proses metabolik seperti tenaga selular dan kesihatan mitokondria.NAD+ bekerja keras dalam sel manusia dan mamalia lain, yis dan bakteria, malah tumbuhan.

Para saintis telah mengetahui tentang NAD+ sejak ia pertama kali ditemui pada tahun 1906, dan sejak itu pemahaman kami tentang kepentingannya terus berkembang.Sebagai contoh, niasin prekursor NAD+ memainkan peranan dalam mengurangkan pellagra, penyakit maut yang melanda selatan Amerika pada tahun 1900-an.Para saintis pada masa itu mengenal pasti bahawa susu dan yis, yang kedua-duanya mengandungi prekursor NAD+, mengurangkan gejala.Lama kelamaan saintis telah mengenal pasti beberapa prekursor NAD+ — termasuk asid nikotinik, nikotinamida dan ribosida nikotinamida, antara lain — yang menggunakan laluan semula jadi yang membawa kepada NAD+.Fikirkan prekursor NAD+ sebagai laluan berbeza yang boleh anda lalui untuk sampai ke destinasi.Semua laluan membawa anda ke tempat yang sama tetapi dengan cara pengangkutan yang berbeza.

Baru-baru ini, NAD+ telah menjadi molekul berharga dalam penyelidikan saintifik kerana peranan utamanya dalam fungsi biologi.Komuniti saintifik telah meneliti cara NAD+ berkaitan dengan faedah ketara dalam haiwan yang terus memberi inspirasi kepada penyelidik untuk menterjemahkan penemuan ini kepada manusia.Jadi, bagaimana sebenarnya NAD+ memainkan peranan yang begitu penting?Ringkasnya, ia adalah koenzim atau molekul "pembantu", mengikat kepada enzim lain untuk membantu menyebabkan tindak balas pada tahap molekul.

Tetapi badan tidak mempunyai bekalan NAD+ yang tidak berkesudahan.Malah, ia sebenarnya menurun dengan usia.Sejarah penyelidikan NAD+, dan penubuhannya baru-baru ini dalam komuniti sains, telah membuka pintu air kepada saintis untuk menyiasat mengekalkan tahap NAD+ dan mendapatkan lebih banyak NAD+.

Apakah Sejarah NAD+?

NAD+ pertama kali dikenal pasti Sir Arthur Harden dan William John Young pada tahun 1906 apabila kedua-duanya bertujuan untuk lebih memahami penapaian - di mana yis memetabolismekan gula dan mencipta alkohol dan CO2.Ia mengambil masa hampir 20 tahun untuk lebih banyak pengiktirafan NAD+, apabila Harden berkongsi Hadiah Nobel dalam Kimia 1929 dengan Hans von Euler-Chelpin untuk kerja mereka mengenai penapaian.Euler-Chelpin mengenal pasti bahawa struktur NAD+ terdiri daripada dua nukleotida, blok binaan untuk asid nukleik, yang membentuk DNA.Penemuan bahawa penapaian, proses metabolik, bergantung pada NAD+ membayangkan apa yang kita ketahui sekarang tentang NAD+ memainkan peranan penting dalam proses metabolik pada manusia.

Euler-Chelpin, dalam ucapan Hadiah Nobel 1930, merujuk kepada NAD+ sebagai cozymase, apa yang pernah dipanggil, menggembar-gemburkan daya hidupnya."Sebab kami melakukan begitu banyak kerja pada penulenan dan penentuan perlembagaan bahan ini," katanya, "adalah cozymase adalah salah satu pengaktif yang paling meluas dan paling penting dari segi biologi dalam dunia tumbuhan dan haiwan."

Otto Heinrich Warburg — terkenal dengan “kesan Warburg” — mendorong sains ke hadapan pada tahun 1930-an, dengan penyelidikan menerangkan selanjutnya NAD+ memainkan peranan dalam tindak balas metabolik.Pada tahun 1931, ahli kimia Conrad A. Elvehjem dan CK Koehn mengenal pasti bahawa asid nikotinik, prekursor kepada NAD+, adalah faktor pengurangan dalam pellagra.Doktor Perkhidmatan Kesihatan Awam Amerika Syarikat Joseph Goldberger sebelum ini telah mengenal pasti bahawa penyakit maut itu dikaitkan dengan sesuatu yang hilang dalam diet, yang kemudiannya dipanggil PPF untuk "faktor pencegahan pellagra."Goldberger meninggal dunia sebelum penemuan muktamad bahawa ia adalah asid nikotinik, tetapi sumbangannya membawa kepada penemuan itu, yang juga memaklumkan undang-undang akhirnya yang mewajibkan pengukuhan tepung dan beras pada skala antarabangsa.

Dekad berikutnya, Arthur Kornberg, yang kemudiannya memenangi Hadiah Nobel untuk menunjukkan bagaimana DNA dan RNA terbentuk, menemui NAD synthetase, enzim yang membuat NAD+.Penyelidikan ini menandakan permulaan untuk memahami blok binaan NAD+.Pada tahun 1958, saintis Jack Preiss dan Philip Handler mentakrifkan apa yang kini dikenali sebagai laluan Preiss-Handler.Laluan menunjukkan bagaimana asid nikotinik — bentuk vitamin B3 yang sama yang membantu menyembuhkan pellagra — menjadi NAD+.Ini membantu saintis memahami lebih lanjut peranan NAD+ dalam diet.Handler kemudiannya memperoleh Pingat Sains Kebangsaan daripada Presiden Ronald Reagan, yang memetik "sumbangan cemerlang Handler kepada penyelidikan bioperubatan...melanjutkan keadaan sains Amerika."

Walaupun para saintis kini menyedari kepentingan NAD+, mereka masih belum menemui kesan rumitnya pada tahap selular.Teknologi yang akan datang dalam penyelidikan saintifik digabungkan dengan pengiktirafan menyeluruh tentang kepentingan koenzim akhirnya menggalakkan saintis untuk terus mengkaji molekul.

Bagaimanakah NAD+ berfungsi dalam badan?

NAD+ berfungsi sebagai bas ulang-alik, memindahkan elektron dari satu molekul ke molekul lain dalam sel untuk menjalankan semua jenis tindak balas dan proses.Dengan rakan molekulnya, NADH, molekul penting ini mengambil bahagian dalam pelbagai tindak balas metabolik yang menjana tenaga sel kita.Tanpa tahap NAD+ yang mencukupi, sel kita tidak akan dapat menjana sebarang tenaga untuk terus hidup dan menjalankan fungsinya.Fungsi lain NAD+ termasuk mengawal irama sirkadian kita, yang mengawal kitaran tidur/bangun badan kita.

Apabila kita meningkat usia, tahap NAD+ menurun, menunjukkan implikasi penting dalam fungsi metabolik dan penyakit berkaitan usia.Kerosakan DNA terkumpul dan bola salji dengan penuaan.

Apakah yang berlaku apabila tahap NAD+ dikurangkan?

Banyak kajian menunjukkan pengurangan tahap NAD+ dalam keadaan nutrien yang terganggu, seperti obesiti, dan penuaan.Pengurangan tahap NAD+ boleh menyebabkan masalah dengan metabolisme.Masalah ini boleh membawa kepada gangguan, termasuk obesiti dan rintangan insulin.Obesiti menyebabkan kencing manis dan darah tinggi.

Gangguan metabolik yang disebabkan oleh kadar NAD+ yang rendah.Tekanan darah tinggi dan penurunan fungsi jantung yang lain boleh menghantar gelombang tekanan yang merosakkan ke otak yang boleh menyebabkan gangguan kognitif.

Menyasarkan metabolisme NAD+ ialah campur tangan pemakanan praktikal dalam melindungi daripada metabolik dan penyakit berkaitan usia yang lain.Beberapa kumpulan telah membuat kajian menunjukkan penambahan dengan penggalak NAD+ meningkatkan ketahanan insulin daripada obesiti.Dalam model tetikus penyakit berkaitan usia, menambah dengan penggalak NAD+ meningkatkan gejala penyakit.Ini menunjukkan pengurangan tahap NAD+ dengan usia boleh menyumbang kepada permulaan penyakit berkaitan usia.

Mencegah penurunan NAD+ menawarkan strategi yang menjanjikan untuk memerangi gangguan metabolisme dengan usia.Apabila tahap NAD+ berkurangan dengan usia, ini boleh menyebabkan pengurangan pembaikan DNA, tindak balas tekanan selular dan pengawalan metabolisme tenaga.

Potensi Faedah

NAD+ adalah penting untuk penyelenggaraan mitokondria spesies dan peraturan gen mengenai penuaan.Walau bagaimanapun, tahap NAD+ dalam badan kita menurun secara drastik dengan usia.“Apabila kita semakin tua, kita kehilangan NAD+.Pada masa anda berumur 50 tahun, anda mempunyai kira-kira separuh tahap yang pernah anda miliki semasa anda berumur 20 tahun,” kata David Sinclair dari Universiti Harvard dalam satu temu bual.

Kajian telah menunjukkan penurunan molekul yang dikaitkan dengan penyakit berkaitan usia termasuk penuaan dipercepatkan, gangguan metabolik, penyakit jantung, dan neurodegenerasi.Tahap NAD+ yang rendah dikaitkan dengan penyakit berkaitan usia disebabkan metabolisme yang kurang berfungsi.Tetapi penambahan tahap NAD+ telah memberikan kesan anti-penuaan dalam model haiwan, menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam membalikkan penyakit berkaitan usia, meningkatkan jangka hayat dan jangka hayat.

Penuaan

Dikenali sebagai "penjaga genom," sirtuin ialah gen yang melindungi organisma, daripada tumbuhan kepada mamalia, daripada kemerosotan dan penyakit.Apabila gen merasakan badan berada di bawah tekanan fizikal, seperti bersenam atau kelaparan, ia menghantar tentera untuk mempertahankan badan.Sirtuins mengekalkan integriti genom, menggalakkan pembaikan DNA dan telah menunjukkan sifat berkaitan anti-penuaan dalam haiwan model seperti meningkatkan jangka hayat.

NAD+ ialah bahan api yang mendorong gen untuk berfungsi.Tetapi seperti kereta tidak boleh memandu tanpa bahan apinya, sirtuin memerlukan NAD+.Keputusan daripada kajian menunjukkan bahawa meningkatkan tahap NAD+ dalam badan mengaktifkan sirtuin dan meningkatkan jangka hayat dalam yis, cacing dan tikus.Walaupun pengisian semula NAD+ menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam model haiwan, saintis masih mengkaji bagaimana keputusan ini boleh diterjemahkan kepada manusia.

Fungsi otot

Sebagai kuasa besar badan, fungsi mitokondria adalah penting untuk prestasi senaman kita.NAD+ ialah salah satu kunci untuk mengekalkan mitokondria yang sihat dan pengeluaran tenaga yang mantap.

Meningkatkan tahap NAD+ dalam otot boleh meningkatkan mitokondria dan kecergasannya pada tikus.Kajian lain juga menunjukkan bahawa tikus yang mengambil penggalak NAD+ lebih kurus dan boleh berlari lebih jauh di atas treadmill, menunjukkan kapasiti senaman yang lebih tinggi.Haiwan tua yang mempunyai tahap NAD+ yang lebih tinggi mengatasi haiwan sebayanya.

Gangguan metabolik

Diisytiharkan sebagai wabak oleh Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), obesiti adalah salah satu penyakit yang paling biasa dalam masyarakat moden.Obesiti boleh menyebabkan gangguan metabolik lain seperti diabetes, yang membunuh 1.6 juta orang di seluruh dunia pada 2016.

Penuaan dan diet tinggi lemak mengurangkan tahap NAD+ dalam badan.Kajian telah menunjukkan bahawa mengambil penggalak NAD+ boleh mengurangkan berat badan yang berkaitan dengan diet dan berat badan yang dikaitkan dengan usia pada tikus dan meningkatkan kapasiti senaman mereka, walaupun pada tikus yang berumur.Kajian lain malah membalikkan kesan diabetes pada tikus betina, menunjukkan strategi baharu untuk melawan gangguan metabolik.

Fungsi jantung

Keanjalan arteri bertindak sebagai penampan antara gelombang tekanan yang dihantar oleh degupan jantung.Tetapi arteri menjadi kaku apabila usia meningkat, menyumbang kepada tekanan darah tinggi, faktor risiko yang paling penting untuk penyakit kardiovaskular.Satu orang mati akibat penyakit kardiovaskular setiap 37 saat di Amerika Syarikat sahaja, laporan CDC.

Tekanan darah tinggi boleh menyebabkan jantung membesar dan arteri tersumbat yang membawa kepada strok.Meningkatkan tahap NAD+ memberikan perlindungan kepada jantung, meningkatkan fungsi jantung.Pada tikus, penggalak NAD+ telah menambah paras NAD+ dalam jantung kepada paras garis dasar dan menghalang kecederaan pada jantung yang disebabkan oleh kekurangan aliran darah.Kajian lain menunjukkan bahawa penggalak NAD+ boleh melindungi tikus daripada pembesaran jantung yang tidak normal.

Adakah NAD+ meningkatkan jangka hayat?

Ya, memang begitu.Jika anda seekor tikus.Meningkatkan NAD+ dengan penggalak, seperti NMN dan NR, boleh memanjangkan jangka hayat dan jangka hayat pada tikus.

Peningkatan tahap NAD+ memberikan kesan sederhana dengan memanjangkan jangka hayat pada tikus.Menggunakan prekursor NAD+, NR, para saintis mendapati dalam kajian yang diterbitkan dalamSains, 2016, suplemen NR meningkatkan jangka hayat tikus sebanyak kira-kira lima peratus.

Tahap NAD+ yang ditingkatkan juga memberikan perlindungan terhadap pelbagai penyakit berkaitan usia.Perlindungan terhadap penyakit berkaitan usia bermakna menjalani kehidupan yang lebih sihat untuk tempoh yang lebih lama, meningkatkan jangka hayat.

Malah, beberapa saintis anti-penuaan seperti Sinclair menganggap keputusan dalam kajian haiwan berjaya bahawa mereka sendiri, mengambil penggalak NAD+.Walau bagaimanapun, saintis lain seperti Felipe Sierra dari institut kebangsaan mengenai penuaan di NIH tidak fikir ubat itu sudah sedia.“Intinya saya tidak mencuba mana-mana perkara ini.Kenapa saya tidak?Kerana saya bukan tikus,” katanya.

Bagi tikus, pencarian "mata air muda" mungkin telah berakhir.Walau bagaimanapun, bagi manusia, saintis bersetuju bahawa kita masih belum sampai ke sana.Percubaan klinikal NMN dan NR pada manusia mungkin memberikan hasil dalam beberapa tahun akan datang.

Masa Depan NAD+

Apabila "gelombang perak" semakin meningkat, penyelesaian untuk penyakit kronik yang berkaitan dengan usia untuk mengangkat beban kesihatan dan ekonomi menjadi mendesak.Para saintis mungkin telah menemui penyelesaian yang mungkin: NAD+.

Digelar sebagai "molekul ajaib" kerana keupayaan untuk memulihkan dan mengekalkan kesihatan selular, NAD+ telah menunjukkan pelbagai potensi dalam merawat penyakit jantung, diabetes, Alzheimer dan obesiti dalam model haiwan.Walau bagaimanapun, memahami bagaimana kajian dalam haiwan boleh diterjemahkan kepada manusia adalah langkah seterusnya bagi saintis untuk memastikan keselamatan dan keberkesanan molekul.

Para saintis berhasrat untuk memahami sepenuhnya mekanisme biokimia molekul dan penyelidikan mengenai metabolisme NAD+ diteruskan.Butiran mekanisme molekul mungkin mendedahkan rahsia untuk membawa sains anti-penuaan dari bangku ke tepi katil.