烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide-NAD+)是参与能量产生和延长寿命中关键的细胞作用(如DNA修复)中不可缺少的因子。NAD+的减少几乎被报道为所有与年龄相关的疾病的基础,其中包括神经退行性疾病、糖尿病和癌症。因此,想延缓衰老进程的老人们对如何提高体内NAD+的水平展现出了极大的兴趣。然而,一项最新的研究表明,对于老年人来说,运动或许并不有助于提高NAD+水平。据《衰老细胞》(Aging Cell) 杂志报道,Chong和来自澳大利亚斯威本科技大学(Swinburne University of Technology )的同事们表明,锻炼能够帮助提高的是年轻人的NAD+并非老年人的NAD+水平。研究结果表明,20分钟的骑行运动可以触发含有合成NAD+的酶NAMPT的EV释放。在运动后,从健康年轻的参与者(不包括不健康的年轻人或老年参与者)身上分离出的EV成功提高了小鼠肌肉细胞中的NAD+水平。此外,所有年轻男性参与者在运动后都被检测出EV水平的上升,而非老年参与者则是SIRT1水平上升。 骑行运动可以提高年轻男性的NAD+和长寿蛋白(Sirtuin)水平40名健康男性根据他们的年龄和健康水平被分为两组。让参与者进行20分钟自行车运动,Chong和同事分别在运动前和后从他们的血液中分离出含有NAMPT的EV。然后分别将不同的EV放入含有小鼠肌肉细胞的培养皿中,并测量细胞内的NAD+和SIRT1水平。研究发现,在健康的年轻男性中,NAD+水平随着运动而升高。注:男性的健康水平(Fitnesslevel)是通过运动时最大耗氧量(VO2max)来衡量的。 (Chong et al., 2022 | Aging Cell) 年轻健康男性运动后NAD+丰度增加。(c)运动前后分别对小鼠肌肉细胞(C2C12细胞)进行ev处理。年轻的参与者(18-35岁)被分为不健康组(YX)和健康组(YF)。成熟组(50-70岁)被分为不健康组(MX)和健康组(MF)。(d) YX组的NAD+水平随着运动而增加,与对照组没有区别。然而在YF组中,与对照组相比,NAD+在运动时有所增加.刚刚提到了NAMPT这种酶,让我们来解释一下它是一种什么物质。烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)是一种可以合成NAD+的酶,老年人随着年龄增长,身体中会逐渐减少这种物质。NAMPT酶处于EV中,它帮助将NAMPT传递到全身细胞来增加NAD+水平。虽然NAD+本身是产生细胞能量的刚需,但它也会激活SIRT1。SIRT1在包括DNA修复在内的多个过程中都具有发挥延长寿命的作用。Chong和他的同事们发现,在健康和不健康的年轻男性中,SIRT1的作用都会随着运动而增加。
(Chong et al., 2022 | Aging Cell) 年轻男性运动后SIRT1活性增加。与对照组相比,YX和YF男性的SIRT1活性在运动后ev响应中增加。
老年人的NAD+要如何提高呢?Chong和同事们发现,虽然老年男性运动后的EV并没有给NAD+或SIRT1水平带来显著提高,但有证据表明,肌肉细胞内的NAMPT囊泡会随着运动而增加,另一项研究表明,经常运动的老年人的NAD+水平比不运动的老人更高。这意味着运动对那些希望提高NAD+水平的老年人仍然是有益的,更不用提运动所带来的其他好处了。运动可能会提高老年人的NAD+水平,但是这种提高否足以获得在动物研究中报告的NAD+的长寿和抗衰老的好处,在很大程度上这一结论还是未知的。但为了帮助和确保血液中NAD+的增加,可以使用像烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NMN)和烟酰胺核苷(NR)这样的NAD+前体补充物。由于NMN在前期已被证明可以提高中老年人血液中的NAD+水平,并改善老年人的肌肉功能。NR也已被证明能提高老年人的运动能力,并且或对年轻人没有特殊效果。或许在不久后,含有NAMPT的EV将可能被开发用来提升NAD+水平。美国食品和药物管理局(FDA)已经批准了使用EV治疗溃疡病(NCT02565264)、败血症(NCT02957279)和1型糖尿病(NCT02138331)等疾病的临床试验,因此EV也很有可能在将来被用于治疗与老龄相关的其他疾病。这项研究的几位作者都是Exopharm Limited公司的员工或股东,这家公司也将重点关注EV治疗法,也就是说,能够促进NAD+的EV治疗其实已经在进行中。让我们一起期待在不久的将来能获得更多与人体研究相关的数据。 本文结论性观点源于美国医学图书馆研究报告(National Library of Medicine),由水母健康团队编译。本文内容仅用于健康知识的学习与交流,不代表水母健康持有该观点。 报告材料:Chong MC, Silva A, James PF, Wu SSX, Howitt J. Exercise increases the release of NAMPT in extracellular vesicles and alters NAD+ activity in recipient cells. Aging Cell. 2022 Jun 3:e13647. doi: 10.1111/acel.13647. Epub ahead of print. PMID: 35661560.