Что Dinucleotide аденина никотинамида (NAD+)?
NAD+ необходимый кофермент необходимо на всю жизнь и клетчатые функции. Энзимы катализаторы которые делают биохимические реакции возможным. Коферменты молекулы „хелпера“ которые энзимам нужно для того чтобы действовать.
Чего NAD+ делает?
NAD+ самая обильная молекула в теле кроме воды, и без его, организм умер бы. NAD+ использовано много протеинов повсеместно в тело, как sirtuins, которым ремонт повредил ДНК. Также важно для митохондрии, которая электростанции клетки и производит химическую энергию которую наши тела используют.
NAD+ действует как кофермент в митохондрии
NAD+ играет особенно активную роль в метаболически процессах, как гликолиз, цикл TCA (AKA цикл Krebs или лимонный кисловочный цикл), и цепь перехода электрона, которая происходит в нашей митохондрии и как мы получаем клетчатую энергию.
В своей роли как лиганд, связях NAD+ к энзимам и электронах передач между молекулами. Электроны атомная основа для клетчатой энергии и путем переносить их от одной молекулы к следующему, NAD+ действует через клетчатый механизм подобный перезаряжать батарею. Батарея истощена когда электроны использованы для того чтобы обеспечить энергию. Те электроны не могут возвратить в их отправную точку без поддержки. В клетках, NAD+ служит как эта ракета -носитель. Таким образом, NAD+ может уменьшить или увеличить протеиновую активность, экспрессию гена, и сигнализировать клетки.
Помощь NAD+ контролировать повреждение ДНК
По мере того как организмы растут старше, они увеличивают повреждение ДНК должное к экологическим факторам как радиация, загрязнение, и неточная репликация ДНК. Согласно настоящей старея теории, накопление повреждения ДНК главная причина вызревания. Почти все клетки содержат „молекулярное машинное оборудование“ для того чтобы отремонтировать это повреждение. Это машинное оборудование уничтожает NAD+ и молекулы энергии. Поэтому, чрезмерное повреждение ДНК может стечь ценные клетчатые ресурсы.
Один важный протеин ремонта ДНК, PARP (поли полимераза (ADP-рибозы)), зависит от NAD+ для того чтобы действовать. Более старые индивидуалы испытывают уменьшенные уровни NAD+. Накопление повреждения ДНК в результате нормального процесса старения водит к увеличенному PARP, которое причиняет уменьшенную концентрацию NAD+. Этот расход обострян любым более добавочным повреждением ДНК в митохондрии.
PARP1 „комиссионер“ ремонта ДНК
Схема как PARP1 помогает ремонту повредила ДНК
Как NAD+ влияет на деятельность при Sirtuins (генов долговечности)?
Заново открытые sirtuins, также известные как «попечитель генов,» играют жизненно важную роль в поддержании клетчатого здоровья. Sirtuins семья энзимов, участвующ в клетчатых ответах стресса и ремонте повреждения. Они также включаются в секретирование инсулина, и состояния здоровья процесса старения и связанных с вызревани, как neurodegenerative заболевания и диабет. Активация sirtuins требует NAD+.
Как Дэвид Sinclair, генетик Гарвард и исследователь NAD говорят что мы теряет NAD+ по мере того как мы стареем «и приводя спад в деятельности при sirtuin, считается основная причина наши тела начинают заболевания когда мы стары но не когда мы молоды.» Он считает, что увеличивающ уровни NAD+ естественно пока стареть может замедлять или обращать некоторые процессы старения.
Почему должны мы позаботить о NAD+
В виду того что открытие NAD+ в 1906, молекула на радиолокаторе ученых для своего обилия в теле и своей критической роли в молекулярных тропах которые держат наш ход тела. В животных исследованиях, поднимать уровни NAD+ в теле показывал обещая результаты в полях исследования как metabolics и связанное с возраст заболевание и даже показывал некоторые против старения свойства. связанные с Возраст болезни как диабет, сердечно-сосудистые заболевания, neurodegeneration и общие уменшения в иммунной системе.
Может NMN помочь воевать COVID-19
По мере того как COVID-19 подмело города с похожей на пневмони болезнью, заражая миллионы людей всемирно, ученые на охоте для безопасного и эффективного лечения. Gerontologist, ученые которые изучают биологию вызревания, считает, что терапевтика что вызревание цели может обеспечить новый угол для решения пандемии.
Статистика показывала что COVID-19 несоразмерно заражает более старые взрослые. Около 13,4 процента пациентов 80 или старой умирают от COVID-19, сравненного до 1,25 процента и 0,06 процента тех в их 50s и 20s. Недавнее исследование от университета Оксфорда который проанализировал 17,4 миллиона взрослых Великобритании показало что возраст самый существенный фактор риска связанный со смертью COVID-19. Другие факторы риска включают быть мужской, бесконтрольный диабет и строгая астма.
Данный gerolavic природу – вредную к старой – вируса, некоторые gerontologists требуют что обрабатывать «стареть» может быть длительным решением для того чтобы защитить более старые взрослые от COVID-19 и других будущих инфекционных заболеваний. Хотя больше исследования нужно быть сделанным, недавнее исследование перечислило агенты NAD+ поддерживая как NMN и NR как одна из потенциальных обработок. Другие также построенные гипотезу ученые что более старые взрослые могли извлекать пользу из влияний долговечности NAD+ и предотвратить смертельной сверх-активации иммунных ответов вызвали шторм cytokine, в который тело атакует свои клетки а не вирус.
Клетка использует вверх по NAD+ во время боя против coronavirus, ослабляя наше тело, согласно недавнему исследованию которое не было рецензировано. NAD+ необходимо для врожденной иммунной обороны против вирусов. Исследователи исследования пробуют определить ли ракеты -носители NAD+ могут помочь людям побить пандемию.
Пока ученые во времени лаборатории участвуя в гонке найти лечение для COVID-19, врачи на линиях фронта бежать из вариантов поворачивают к новаторским методам. Как последнее средство для того чтобы обработать его пациентов, доктор Роберт Huizenga центра Синай кедров медицинского управил коктейлем NMN настоянного с ракетами -носителями как цинк к пациенту для того чтобы утихомирить шторм cytokine пошевеленный вверх COVID-19. Коктейль NMN принес вниз уровни лихорадки и воспаления пациентов в течение 12 часов.
Во время пандемии, NMN получает больше и больше внимание для своей роли в поддержании баланса иммунной системы, который может быть возможной обработкой для coronavirus-причиненного шторма cytokine. С предварительными исследованиями показывая некоторые позитивные результаты, хотя не гарантированное лечение, много ученых и врачи верят влияние ракеты -носителя NAD+ на COVID-19 расследовать стоимости.
Вызревание
NAD+ топливо которое помогает sirtuins для того чтобы вытерпеть целостность генома и повысить ремонт ДНК. Как автомобиль не смогите управлять без топлива, активации sirtuins требует NAD+. Результаты от животных исследований показали что поднимать уровень NAD+ в теле активирует sirtuins и увеличивает продолжительности жизни дрожжей, червей и мышей. Хотя животные исследования показали обещая результаты в против старения свойствах, ученые все еще изучают как эти результаты могут перевести к людям.
Метаболически разлады
NAD+ один из ключей к поддержанию здоровых митохондриальных функций и устойчивого выхода энергии. Стареть и высоко-жирная диета уменьшают уровень NAD+ в теле. Исследования показывали что принимать ракеты -носители NAD+ может разрешить диета-связанное и возраст-связанное увеличение веса в мышах и улучшить их емкость тренировки, даже в достигших возраста мышах. Другие исследования даже обратили влияние диабета в женских мышах, показывая новые стратегии для боя метаболически разладов, как тучность.
Функция сердца
Поддерживая NAD+ уровни защищает сердце и улучшает сердечные функции. Высокое кровяное давление может причинить увеличенное сердце и преграженные артерии которое водят к ходам. В мышах, ракеты -носители NAD+ пополняли уровни NAD+ в сердце и предотвратили ушибы к сердцу причиненному недостатком потока крови. Другие исследования показывали что ракеты -носители NAD+ могут защитить мышей от анормалного увеличения сердца.
Neurodegeneration
В мышах с Alzheimer, поднимать уровень NAD+ может уменьшить строение протеина вверх которое нарушает связь клетки в мозге для увеличения когнитивной функции. Поддерживая NAD+ уровни также защищает клетки головного мозга от умирать когда недостаточный поток крови к мозгу. Много исследований в животных моделях представляют новые перспективы помогать возрасту мозга здорово, защищать против neurodegeneration и улучшать память.
Иммунная система
По мере того как взрослые получают старше иммунная система склоняет, люди получают больными более легко, и будет более трудно для людей отскочить назад от болезней как сезонный грипп, или даже COVID-19. Недавние исследования предлагали что уровни NAD+ играют важную роль в регулируя выживании воспаления и клетки во время иммунного ответа и стареть. Исследование подчеркивало терапевтический потенциал NAD+ для иммунной дисфункции.
Как тело делает Dinucleotide аденина никотинамида (NAD+)?
Наши тела естественно производят NAD+ от более небольших компонентов, или прекурсоры. Думайте об их как сырье для NAD+. 5 главных прекурсоров которые происходят в теле: триптофан, никотинамид (Nam), riboside никотиновых (NA, или ниацин), никотинамида (NR), и мононуклеотид никотинамида (NMN). этих, NMN представляет один из заключительных шагов синтеза NAD+.
Эти прекурсоры могут совсем прийти от диеты. Nam, NA и NR все формы витамина B3, важного питательного вещества. Раз в теле, наши клетки могут синтезировать NAD+ несколькими различных троп. Биохимическая тропа соответствующая к производственной линии фабрики. В случае NAD+, множественные производственные линии все руководство к такому же продукту.
Первая из этих троп вызвано тропой de novo. De novo латинское выражение которое приравнивает «с нуля.» Тропа de novo начинает с самым предыдущим прекурсоров NAD+, триптофан, и строит вверх от там.
Вторая тропа вызвана тропой спасения имущества. Тропа спасения имущества сродна к повторно использовать, в этом она создает NAD+ от продуктов ухудшения NAD+. Всем протеинам внутри тело нужно регулярно быть ухудшенным для того чтобы остановить их от аккумулировать к нездоровым градусам. Как часть этого цикла продукции и ухудшения, энзимы принимают некоторые из результатов ухудшения протеина и кладут его правая задняя часть в которую производственная линия такого же протеина.
Биосинтез NAD+ от NMN
Как NMN синтезировало в теле?
NMN произведено от витаминов b в теле. Энзим ответственный за делать NMN в теле вызван phosphoribosyltransferase никотинамида (NAMPT). NAMPT прикрепляет никотинамид (Витамин B3) к сахару фосфат вызвал PRPP (5' - phosphoribosyl-1-pyrophosphate). NMN можно также сделать из „riboside никотинамида“ (NR) через добавление группы фосфата.
„NAMPT“ тариф-ограничиваясь энзим в продукции NAD+. Это значит что более низкие уровни NAMPT причиняют уменьшенную продукцию NMN, приводящ в уменьшенных уровнях NAD+. Добавление молекул прекурсора как NMN может также быстро пройти вверх по продукции NAD+.
Методы для увеличения уровней NAD+
Голодающ или уменьшающ вход калории, лучше как ограничение калории, показывает, что увеличить уровни NAD+ и деятельность при sirtuin. В мышах, была показаны, что замедляет увеличенная деятельность при NAD+ и sirtuin от ограничения калории процесс старения. Хотя NAD+ присутствует в некоторой еде, концентрация слишком низка для влияния внутриклеточной концентрации. Было показаны, что увеличивает принимать некоторые дополнения, как NMN, уровни NAD+.
Дополнение NAD как NMN
Внутриклеточная концентрация уменшения NAD+ от вызревания по мере того как нормальные клетчатые функции устощают поставки NAD+ с течением времени. Здоровые уровни NAD+ считается восстановлены добавлением с прекурсорами NAD+. Согласно исследованию, прекурсоры как riboside NMN и никотинамида (NR) осмотрены как дополнения продукции NAD+, увеличивая концентрацию NAD+. Дэвид Sinclair, исследователь NAD+ от Гарвард, говорит, «кормить или управлять NAD+ сразу к организмам нет практически варианта. Молекула NAD+ не может охотно пересечь клеточные мембраны для того чтобы вписать клетки, и поэтому отсутствовала бы положительного для влияния метаболизма. Вместо этого молекулы прекурсора к NAD+ необходимо использовать для увеличения bioavailable уровней NAD+.» Это значит что NAD+ нельзя использовать как сразу дополнение, потому что оно легко не поглощено. Прекурсоры NAD+ более легко поглощены чем NAD+ и более эффективные дополнения.
Как дополнения NMN поглотили и распределили повсеместно в тело?
Кажется, что поглощено NMN в клетки через молекулярный транспортер врезанный в поверхности клетки. Был более небольшая чем NAD+, молекула NMN может быть поглощена более эффективно в клетки. NAD+ не может легко вписать тело из-за барьера представленного клеточной мембраной. Мембрана имеет безводный космос который предотвращает ионы, приполюсные молекулы, и большие молекулы от входа без пользы транспортеров. Она была раз думала что NMN необходимо изменить перед входом клеток но новое доказательство предлагает что оно может вписать клетки сразу через NMN-специфический транспортер в клетчатую мембрану.
Furthermore, впрыски результата NMN в увеличенном NAD+ в много регионов в теле включая панкреас, жирную ткань, сердце, скелетную мышцу, почки, семенники, глаза, и кровеносные сосуды. Администрирование NMN в повышениях NAD+ мышей печени не позднее 15 минут.
NMN быстро преобразовано к NAD+
Побочные эффекты и безопасность NMN
NMN учтено безопасный в животных, и результаты обещающ достаточно что человеческие клинические испытания начинали. Рассмотрены, что будет эта молекула в большинстве безопасна и не токсическа, даже на высокой концентрации в мышах и в человеческом исследовании. Долгосрочное (одногодичное) администрирование в мышах не имеет токсические эффекты. Очень первое клиническое испытание в людях было завершено и доказательство поддерживает идею что оно не токсическое в одиночных дозах.
Хотя одно исследование японских людей опубликованных в ноябре 2019 заметило что вопросы увеличили уровни билирубина в их крови следовать за администрацией NMN, эти уровни остались внутри нормальный диапазон. Будущие исследования должны сфокусировать на долгосрочных безопасности и эффективности использования. NMN не связано со всеми другими известными побочными эффектами.
История NMN и NAD+
Dinucleotide аденина никотинамида, или NAD для краткости, одна из самых важных и самых разносторонних молекул в теле. Потому что оно центральн к обеспечивать клетки с энергией, почти никакой биологический процесс который не требует NAD. В результате этого, NAD фокус широко распространенного биологического исследования.
В 1906, Артур твердеет и Вильям John Young открыл что «фактор» в жидкости извлеченной от дрожжей винодела увеличил заквашивание сахара в алкоголь. Этот «фактор,» вызвал «coferment» вовремя, повернул вне для того чтобы быть NAD.
Затвердейте, вместе с Hans von Euler-Chelpin, продолжил слезть врозь тайны заквашивания. Им наградили Нобелевскую премию в 1929 для начинать детальное понимание этих процессов, включая химические форму и свойства что скоро было как NAD.
Рассказ NAD расширил в 1930's, под руководством Отто Warburg, другой Нобелевский лауреат, который открыл роль NAD центральную в облегчать много биохимических реакций. Warburg открыло что NAD служит как вид биологического реле для электронов.
Передача электронов от одной молекулы к другим, служит за основа для энергии необходима для того чтобы выполнить все биохимические реакции.
В 1937, Conrad Elvehjem и коллеги в университете Висконсина, Madison, открыли что добавление NAD+ вылечило собак pellagra, или «черный язык.» В людях, pellagra причиняет хозяина симптомов, включая понос, слабоумие, и болячки в рте. Оно происходит от дефицита ниацина и теперь регулярно обработан с никотинамидом, одним из прекурсоров к NMN.
Исследование Артур Kornberg на NAD+ в течении 40's и 50' было важно в водить его открыть принципы за репликацией ДНК и транскрипцией РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ, 2 процессами жизненно важными на всю жизнь.
В 1958, Джек Preiss и обработчик Филипп расчехлили 3 биохимических шага, которым никотиновая кислота преобразована к NAD. Эта вызванная серия шагов, тропой, сегодня как тропа Preiss-обработчика.
В 1963, Chambon, Weill, и Mandel сообщили что мононуклеотид никотинамида (NMN) обеспечил энергию необходим для того чтобы активировать важный ядерный энзим. Это открытие вымостило путь для серии замечательных открытий на типе протеина вызвало PARP. PARPs играет критические роли в ремонтировать повреждение ДНК, регулируя некроз клеток, и деятельность которого связана с изменениями в продолжительности жизни.
В 1976, Rechsteiner и его коллеги нашли показалось, что вероятно имело убедительное доказательство NAD+ «некоторую другую главную функцию» в клетках млекопитающих, за своей классической биохимической ролью как молекула перекачки энергии.
Это открытие сделало возможным для Леонард Guarente и его коллег для того чтобы открыть, чтобы протеины вызвали sirtuins для использования NAD продлить продолжительность жизни дифференциально держать некоторые гены «молчаливый.»
С тех пор, интерес вырос в NAD и своих промежуточных звенах, NMN и NR, для их потенциала улучшать несколько связанных с возраст вопросов здравоохранения.
Будущее мононуклеотида никотинамида
С многообещающими терапевтическими свойствами которые NMN показало в животных исследованиях, исследователи направляют понять как эта молекула работает в человеческом теле. Недавнее клиническое испытание в Японии продемонстрировало что молекула безопасна и хорошо допущена на используемой дозировке. Больше исследования и человеческих проб на пути. Это завораживающая и разносторонняя молекула, от которой мы все еще имеем много, который нужно выучить.