随着年龄的增长,长期的DNA损伤、氧化应激、线粒体功能障碍和其他细胞生理变化将导致心脏老化,例如,肥大、纤维化、收缩和舒张功能障碍。人们一直在尝试探索抗击老化的策略。

NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)是细胞生理反应过程中必不可少的物质,涉及能量生产、DNA修复、基因表达和其他生物过程,是一种重要的氧化还原载体和共底物,可以直接或间接地影响细胞的代谢和基因表达。

随着时间的延长,NAD+合成的减少或NAD+分解酶如sirtuins(SIRTs)、环ADP合成酶(CD38和CD)和聚ADP聚合酶(PARPs)的过度表达,都会导致体内NAD+水平下降甚至失衡。这反过来又影响NAD+分解酶的功能,最终导致衰老相关器官功能障碍。

衰老心脏中NAD+降低引起细胞内生理过程的变化

在心脏衰老的过程中,其NAD+水平降低并可导致一系列与心脏衰老密切相关的线粒体功能障碍、DNA损伤、酶活性降低、基因表达改变和细胞内信号通路改变等细胞生理过程的改变。

作为NAD+生物合成中间体,NMN(烟酰胺单核苷酸被认为是促进NAD+再生的直接前体。增强NAD+可防止心脏衰老,NMN抗衰老作用的关键在于提高胞内NAD+水平。具体如下:

作为NAD+生物合成中间体,NMN(烟酰胺单核苷酸被认为是促进NAD+再生的直接前体。增强NAD+可防止心脏衰老,NMN抗衰老作用的关键在于提高胞内NAD+水平。具体如下:

NAD+分解酶SIRTs功能与细胞内NAD+水平密切相关。例如,小鼠短期腹腔注射NMN后发现,SIRT3表达上调促进线粒体蛋白脱乙酰化,进而保护心脏功能。还有研究发现,老年小鼠心脏中NAMPT和SIRT1的表达降低。因此,NAD+-SIRT1/SIRT3信号通路可能参与心脏衰老。NAD+补充可以减轻心肌衰老和氧化应激。在Tgfb2诱导的新生大鼠心脏成纤维细胞活化模型中,补充NMN可以通过增强NAD+-SIRT1途径阻止成纤维细胞的活化。

PARPs在DNA修复过程中发挥重要作用,通常消耗大约三分之一的NAD+。然而,PARPs的过度激活会消耗大量的NAD+。房颤的发病率与年龄增长密切相关。伴有房颤的心动过速导致心肌细胞中过度的DNA损伤,随后PARP1过度激活,进而消耗大量NAD+,进一步引起线粒体功能障碍和心脏收缩功能障碍。

NMN作为一种营养剂,可通过多步酶促反应促进NAD+合成进而改善NAD+代谢稳态,其心脏保护机制已得到广泛认可。目前的研究也表明,在动物研究中具有抗衰老和心脏保护潜力。

参考文献:ZisongWei,HuaChai,YanChen,YueCheng,XiaojingLiu.Nicotinamidemononucleotide:Anemergingnutraceuticalagainstcardiacaging?


本文编辑:佚名
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