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NMN 与长寿蛋白Sirtuin的关系!

巅峰联盟  来源:CALERIE恺勒丽公司
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NMN 与长寿蛋白Sirtuin的关系!插图
经过现代科学的发展,科学家们发现长寿Sirtuins蛋白与人寿命相关,而NMN,NAD+与Sirtuins 蛋白密切相关。

1,Sirtuins为什么叫长寿蛋白?
Sirtuin蛋白家族中包含了7种蛋白:SIRT1,SIRT2,SIRT3,SIRT4,SIRT5,SIRT6,SIRT7。Sirtuin家族蛋白具有依赖于NAD+的乙酰化酶活性或者单ADP核糖转移酶活性。这七种蛋白的功能和人体分布都十分的广泛,从细胞核到线粒体,从大脑,心,肝,脾,肺,肾,到肌肉,骨骼,脂肪组织,睾丸,卵巢都可以检测到Sirtuin 蛋白。Sirtuin蛋白在细胞核中与DNA 紧紧缠绕组成染色体,调控基因的表达,修复等。在线粒体中表达,调节能量代谢。全方位对细胞的生长,代谢,衰老,凋亡进行调控。

科学界关于Sirtuin 是否真的能调控生物体寿命的争论一直存在,近20年的研究结果表明,Sirtuin  的确对调控生物体寿命,代谢,衰老有着至关重要的作用。

NMN 与长寿蛋白Sirtuin的关系!插图1

1999年到2004年,科学家们证实了Sir2 这个基因通过调控蛋白质的表达,延长了果蝇,蠕虫,酵母的寿命【1】【2】【3】。不要小看这些小生命的研究,酵母的Sir2 基因表达的蛋白质与人类的SIRT1 蛋白具有高度同源性。

2012年,科学家们对雄性小鼠进行基因改造,全身SIRT6转基因的小鼠,寿命被成功延长了【4】。

2014年,科学家发现 SIRT1蛋白作用于人类下丘脑,是调控人体衰老和寿命的关键【5】。

所有的研究证据都为Sirtuin蛋白作为衰老和寿命的重要调节因子奠定了坚实的基础。

2, NMN 与 Sirtuins 之间的关系
NMN在进入细胞后,转化为NAD+参与 Sirtuin的表达调控,基本上所有Sirtuin家族的蛋白质都依赖于NAD+才能完成整个调控。NMN通过NAD+调控 Sirtuin 主要从三个方面进行:
(1)NAD+生物合成的调控;
(2)NAD+底物和衍生物对sirtuin活性的调控;
(3)sirtuins和其他NAD+消费者对NAD+的竞争性利用;
NAD+在器官组织中的含量,随着年龄的增长而下降,例如胰腺、脂肪组织、骨骼肌、肝脏和大脑等,而生炎症性、缺血性和退行性疾病也会降低NAD+生物合成。NAD+生物合成的这种生理性的下降和病理性的下降。都会直接降低sirtuin的活性,从而导致了年龄相关的疾病发展【6】【7】【8】。
因此外源性的NMN可以提升人体内NAD+含量,从而帮助长寿蛋白Sirtuin的表达。

NMN 与长寿蛋白Sirtuin的关系!插图2

3, NMN提升NAD+含量,介导Sirtuin表达,调控衰老和寿命理论

2015年,华盛顿大学在《Cell Metabolism》发表了一项科研理论,科学家们认为,从器官组织层面来讲,脂肪组织和下丘脑相通过NMN调节NAD+含量,介导SIRT1的表达, 从而使脂肪组织和下丘脑相互作用,调控人体的衰老和寿命。从细胞层面上解释,细胞核中的 NAD+调控SIRT1表达, 释放多种信号因子到线粒体, 从而调控线粒体中SIRT3 的表达,维护和促进线粒体功能,使细胞的产能,代谢,能够正常运作。

这个理论,十分的有趣,不仅证实了NMN,NAD+ 和Sirtuin 蛋白对生物体衰老和寿命调控的重要性,同时也指出了脂肪组织对人体寿命的重要性,所以外源性的补充NMN和不要过度节食,维持脂肪组织的良好状态,对人体寿命都非常重要。

参考文献
1.Kaeberlein, M., McVey, M. & Guarente, L. The SIR2/3/4 complex and SIR2 alone promote longevity in Saccharomyces cerevisiae by two different mechanisms. Genes Dev. 13, 2570–2580 (1999).
2.Rogina, B. & Helfand, S. L. Sir2 mediates longevity in the fly through a pathway related to calorie restriction. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 15998–16003 (2004).
3.Tissenbaum, H. A. & Guarente, L. Increased dosage of a sir-2 gene extends lifespan in Caenorhabditis elegans. Nature 410, 227–230 (2001).
4.Kanfi, Y. et al. The sirtuin SIRT6 regulates lifespan in male mice. Nature 483, 218–221 (2012).
5.Satoh, A. & Imai, S. Systemic regulation of mammalian ageing and longevity by brain sirtuins. Nat. Commun. 5, 4211 (2014).
6.Yoshino, J., Mills, K. F., Yoon, M. J. & Imai, S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 14, 528–536 (2011).
7.Yoshino, J., Mills, K. F., Yoon, M. J. & Imai, S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 14, 528–536 (2011).
8.Yoshino, J., Mills, K. F., Yoon, M. J. & Imai, S. Nicotinamide mononucleotide, a key NAD(+) intermediate, treats the pathophysiology of diet- and age-induced diabetes in mice. Cell Metab. 14, 528–536 (2011).
9.Yoon, M. J. et al. SIRT1-Mediated eNAMPT secretion from adipose tissue regulates hypothalamic NAD(+) and function in mice. Cell Metab. 21, 706–717 (2015).
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