NAD 在抗衰老方面发挥着多维度的重要作用,具体如下:
维持细胞能量代谢
提升线粒体功能:线粒体是细胞的 “能量工厂”,随着年龄增长,线粒体功能会逐渐衰退。NAD 作为辅酶在细胞呼吸和氧化磷酸化过程中至关重要,它能接受和传递电子,促进 ATP 的生成。充足的 NAD 可维持线粒体的正常功能,保证细胞有足够的能量供应,使细胞保持活力,从而延缓衰老进程。例如在老年小鼠模型中,补充 NAD 前体物质能增强线粒体功能,提高机体的能量代谢水平。
调节代谢途径:NAD 参与糖代谢、脂代谢等多种代谢途径的调节。在衰老过程中,代谢紊乱是常见现象,NAD 可以通过调节关键代谢酶的活性,维持正常的代谢节律。比如,NAD⁺可以激活 SIRT1 等去乙酰化酶,调控糖异生、脂肪酸氧化等代谢过程,防止代谢异常导致的衰老相关疾病。
调控 Sirtuins 蛋白家族
激活长寿蛋白 Sirtuins:Sirtuins 家族是一类依赖 NAD⁺的去乙酰化酶,被称为 “长寿蛋白”。NAD⁺作为 Sirtuins 发挥活性的关键底物,其水平的高低直接影响 Sirtuins 的功能。Sirtuins 可以对多种与衰老相关的蛋白质进行去乙酰化修饰,调节基因表达、细胞周期、DNA 修复等生理过程。例如 SIRT1 可以去乙酰化 p53 蛋白,抑制其促凋亡活性,增强细胞的抗逆性和存活能力;SIRT6 能促进 DNA 修复,维持基因组稳定性,延缓衰老。
调节细胞衰老相关信号通路:Sirtuins 通过调控与衰老密切相关的信号通路,如 mTOR、FOXO 等通路,影响细胞的生长、增殖和衰老。NAD⁺激活 Sirtuins 后,可抑制 mTOR 通路的过度激活,减少细胞的过度增殖和代谢压力;同时激活 FOXO 转录因子,促进抗氧化基因和 DNA 修复基因的表达,增强细胞的抗氧化能力和 DNA 修复能力,从而延缓细胞衰老。
参与 DNA 修复
支持 PARP 活性:多聚 ADP 核糖聚合酶(PARP)在 DNA 损伤修复中起着关键作用。当 DNA 受到损伤时,PARP 会被激活,以 NAD⁺为底物合成多聚 ADP 核糖(PAR),招募 DNA 修复蛋白到损伤位点,启动修复过程。随着年龄增长,DNA 损伤积累增多,NAD⁺水平的维持对于 PARP 介导的 DNA 修复至关重要。补充 NAD⁺可以增强 PARP 的活性,提高 DNA 修复效率,减少 DNA 损伤对细胞的影响,延缓细胞衰老和机体老化。
维持基因组稳定性:NAD⁺通过参与 DNA 修复过程,能够维持基因组的完整性和稳定性。基因组不稳定是衰老的重要特征之一,DNA 损伤的积累会导致基因突变、染色体异常等,进而影响细胞的正常功能和生存。NAD⁺保证了 DNA 修复机制的正常运行,有助于减少基因组不稳定引发的衰老相关变化,如细胞衰老、组织功能衰退等。
调节氧化还原平衡
作为氧化还原辅酶:NAD⁺/NADH 是细胞内重要的氧化还原对,参与细胞内众多氧化还原反应,维持细胞内的氧化还原平衡。在衰老过程中,细胞内氧化应激水平升高,过多的活性氧(ROS)会导致细胞损伤。NAD⁺可以通过接受电子成为 NADH,参与细胞内的抗氧化反应,清除 ROS,保护细胞免受氧化损伤。例如在肝脏细胞中,NAD⁺水平的降低会导致氧化应激增加,而补充 NAD⁺可以提高细胞的抗氧化能力,减少氧化损伤标志物的水平。
调节抗氧化酶活性:NAD⁺可以通过激活 Sirtuins 等途径,调节抗氧化酶的活性。如前文所述,SIRT3 可以去乙酰化并激活超氧化物歧化酶 2(SOD2),增强线粒体的抗氧化能力。此外,NAD⁺还可以影响谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)等其他抗氧化酶的活性,维持细胞内的抗氧化防御体系,减少氧化应激对细胞的损害,从而起到抗衰老的作用。