火爆全球的NMN，背后的作用原理究竟是什么？
在任何活细胞中，NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）都作为能量代谢的关键辅酶发挥着无可替代的作用。近年来，越来越多的研究证实提高生物体内的NAD+水平具有延长寿命、改善衰老症状等多种健康效应。而NMN（烟酰胺单核苷酸）是NAD+的直接前体，也就是说在细胞内只需一步反应就能将其转变为NAD+。因此，补充NMN是提升NAD+的一种生物利用率较高的方式，市面上也出现了各种品牌和剂量的NMN补充剂。接下来，本文将详细介绍NMN的作用原理，让大家对这种火爆全球的化合物有一个更加清晰的认识。
1.NMN究竟是什么？
NMN是英文Nicotinamide Mononucleotide的简称，它的中文名是“烟酰胺单核苷酸”。从化学结构来看，NMN由一个磷酸基团、一个核糖和一个烟酰胺碱构成。
图表 1 NMN分子式
2.NMN如何在体内发挥作用？
随着年龄的增长，人体内的NAD+水平逐渐下降1，于是人们希望通过补充NMN来提高NAD+的水平。
图表 2 人体内NAD+水平随年龄增长而下降1
2016年，华盛顿大学今井真一郎教授的研究团队给小鼠喂食了NMN（300mg/kg）后，发现它们血浆中的NMN水平在10分钟内快速升高，之后又迅速回落；与此同时血浆中NAD+的水平也逐渐升高，证明NMN可以被生物体快速吸收并转化成NAD+2。而在2019年今井真一郎团队又进一步发现，NMN的吸收主要在小肠进行，小肠细胞中一种名为“S1c12a8”的蛋白负责将NMN“运送”到血液中3。
图表 3 小鼠服用NMN后半小时内体内NMN和NAD+水平的变化2
在生物体内，NAD+的关键作用之一就是帮助生产ATP（三磷酸腺苷）。作为所有生物共用的“能量货币”，ATP有很多种合成路径，其中最重要的就是将葡萄糖氧化分解的“三羧酸循环”，而NAD+和它的还原态NADH正是在其中起到了电子运输的关键作用。
图表 4 NAD+和NADH在ATP的生产中起到关键作用
NAD+不仅是能量代谢过程中的关键辅酶，还与超过400种蛋白质发生各种生物化学作用3，其中一类被称为Sirtuins的蛋白质家族在细胞代谢、炎症、损伤修复等多个方面发挥着关键的调控作用。Sirtuins的全称是“沉默信息调节因子（Silence Information Regulator）”，由Sirt1-Sirt7共7种酶组成。它们在发挥作用时都需要NAD+作为辅酶参与。早在2011年科学家就发现，激活小鼠体内的Sirt1蛋白能逆转高脂肪饮食导致的胰岛素抵抗，而这正是通过口服补充NMN提升NAD+来实现的5。
图表 5 Sirtuin蛋白在催化反应的过程中消耗NAD+并生成NAM4
除了Sirtuins之外，控制DNA修复的关键蛋白PARPs（Poly(ADP-ribose) polymerase, 聚（ADP-核糖）聚合酶）也受到NAD+的调控。当化学物质、辐射等外部作用导致细胞DNA断裂后，PARPs便会与DNA结合，并在其他DNA修复酶的帮助下开始合成新的DNA链。
3.如何摄取NMN？
很多生活中的常见食物都含有NMN，只不过其中的含量都比较低。
| 食物种类 | 名称 | mg/100g食物 |
| 蔬菜 | 毛豆 | 0.47-1.88 |
| 蔬菜 | 西蓝花 | 0.25-1.12 |
| 蔬菜 | 黄瓜籽 | 0.56 |
| 蔬菜 | 黄瓜皮 | 0.65 |
| 蔬菜 | 甘蓝 | 0.0-0.90 |
| 水果 | 鳄梨 | 0.36-1.60 |
| 水果 | 番茄 | 0.26-0.30 |
| 其它 | 蘑菇 | 0.0-1.01 |
| 肉类 | 牛肉（生） | 0.06-0.42 |
| 海产类 | 虾 | 0.22 |
图表 6 常见食物中NMN的含量，提取后经HPLC测量2
显然，我们从日常饮食中直接吃下的NMN并不足以影响它在人体中的水平。事实上，人体中的NMN主要由两种物质合成，一种是NAM（烟酰胺），另一种则是NR（烟酰胺核糖苷）。
图表 7 由NAM或NR合成NMN
NMN被合成后，只需再经过一步反应就能变成NAD+并发挥其生物功效。“用完”了的NAD+并不会被人体“扔掉”，而是会降解成NAM并回收利用。这个由NAM、NMN和NAD+构成的三角循环也被称为NAD+合成的“再利用（salvage）”途径，是维持人体内NAD+水平的最重要的途径。
图表 8 NAD+的补救合成途径
总结来说，NMN是一种天然存在于人体中的物质，是NAD+的直接前体。补充NMN可以提升体内的NAD+水平，并帮助细胞产生能量（ATP），还能激活一系列消耗NAD+的蛋白质，实现修复DNA、维持细胞健康等效果。目前，学界针对补充NMN的具体效果已经进行了大量的研究，详见【研究数据】；同时人体临床试验的数据也在逐步积累，详见【功效及安全性】。在全球各地科学家的不断努力下，我们将越来越深入地了解NMN，也将更加科学有效地利用它改善人类的健康。
参考文献
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3. Grozio, A., Mills, K. F., Yoshino, J., Bruzzone, S., Sociali, G., Tokizane, K., Lei, H. C., Cunningham, R., Sasaki, Y., Migaud, M. E., & Imai, S. I. (2019). Slc12a8 is a nicotinamide mononucleotide transporter. Nature metabolism, 1(1), 47–57. https://doi.org/10.1038/s42255-018-0009-4
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