参与百种代谢反应,辅酶NAD+对我们有多重要?

参与百种代谢反应,辅酶NAD+对我们有多重要?NAD+不仅是与NAD+消耗酶有关的物质,也是生化反应的辅助因子和底物,有300多种依赖于NAD+活动的酶。所以,NAD+是细胞功能和对代谢需求的重要载体。其中包括维持DNA稳定性、表观遗传调控、染色质重构及自噬等代谢途径,维持DNA稳定、维持基因组稳定性。

  NAD+不仅是与NAD+消耗酶有关的物质,也是生化反应的辅助因子和底物,有300多种依赖于NAD+活动的酶。所以,NAD+是细胞功能和对代谢需求的重要载体。其中包括维持DNA稳定性、表观遗传调控、染色质重构及自噬等代谢途径,维持DNA稳定、维持基因组稳定性。

  这些功能对维持身体健康和身体平衡非常重要。但是,NAD+水平的降低不仅影响了衰老过程,还可能加重与衰老有关的疾病的发生。

辅酶NAD+

  NAD+代谢在衰老过程中。A:降低烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)水平涉及与衰老有关的一系列生物学过程。衰老与一种异常的促炎性免疫细胞激活或“炎症”有关,从而导致持续性的低级别炎症。其中一部分是由于衰老细胞的累积,通过与衰老相关的分泌表型(SASP)促使巨噬细胞表型向促炎M1极化,从而引发炎症。

  NAD百科研究发现,NAD+消耗酶CD38和PARP-聚合酶(PARP-)聚合酶(PARPs)表达升高导致NAD+水平下降,这是衰老过程中NAD+降低NAD+水平的重要因素。

  另外,研究显示,老化T细胞线粒体功能降低,可引起炎性细胞因子分泌增多,加速炎症状态,还可引起衰老。轴突变性是一种以NAD+迅速丢失为特征的老年神经细胞病变的前兆。

  NMNATs(NMNATs)在正常生理条件下,NAD+生物合成酶、烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(NMNATs)对轴突变性有保护作用。尤其是,NMNAT2是轴突中一个重要的生存因素——要想快速转换,就必须不断地把合成的体细胞输送到轴突,这一过程在轴突变性时就会被干扰。

  NAD+消耗酶SARM1在轴索损伤中被激活,通过促进NAD+的降解。自噬是一种重要的细胞分解过程,它使细胞能够适应不同的营养物质,并进行细胞质量控制,从而使有缺陷的细胞器和蛋白被清除。自噬通过Sirtuins(主要是SIRT1)调节下游NAD+水平。NAD+水平的下降会降低整体自噬通量,并且会通过线粒体自噬有选择地清除线粒体,这表明衰老过程中NAD+消耗所致,并导致细胞功能紊乱。

  由于NAD+是多种酶作用的辅助因子,NAD+的缺失影响着许多细胞过程。举例来说,像SIRT1这样的表观遗传调控因子的活性要求NAD+的水平降低,导致了组蛋白修饰的变化,从而影响染色质的结构和功能。研究结果显示,NAD+缺失与衰老相关,与PARPs表达增加有关,这可能是因为在衰老过程中DNA损伤水平增加和DNA修复需要(Ba)。

  NAD+还会影响核心时钟元件clock和BMAL的转录活性,从而调节重要代谢基因的昼夜节律表达,以及烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT),而这对NAD+水平昼夜节律振荡是必要的(Bb)。NAD+水平的下降还干扰PARPs和Sirtuins在DNA修复中的活动,从而导致基因组不稳定,这是衰老和癌症的标志。

  综上所属,NAD+在细胞中参与多种反应,所以维持体内NAD+对于哺乳类动物身体健康密不可分。