除了 NMN 之外，多酚（促進長壽的植物性分子、運動和熱量限制）在不營養不良的情況下消耗更少的熱量也可以提高 NAD+ 水平並激活 Sirtuins。除了提高細胞存活率和保護 DNA（基因組穩定性）之外，sirtuins 還具有許多益處。 Sirtuins 透過改善胰臟的胰島素分泌、促進肝臟的脂肪代謝和提高肝臟葡萄糖的產生來預防糖尿病和脂肪肝。 Sirtuins 還可以預防肌少症、神經退化和脂肪組織增加。

NAD+ 在粒線體中充當輔酶

NAD+ 在代謝過程中發揮著特別積極的作用，例如糖解、TCA 循環（又稱克雷布斯循環或檸檬酸循環）和電子傳遞鏈，電子傳遞鏈發生在我們的粒線體中，是我們獲取細胞能量的方式。

作為配體，NAD+ 與酶結合併在分子之間轉移電子。電子是細胞能量的原子基礎，透過將電子從一個分子轉移到下一個分子，NAD+ 透過類似電池充電的細胞機制發揮作用。當消耗電子來提供能量時，電池就會耗盡。如果沒有升壓，這些電子就無法回到它們的起點。在細胞中，NAD+ 充當這種助推器。透過這種方式，NAD+可以降低或增加酶活性、基因表現和細胞訊號傳導。 

NAD+ 有助於控制 DNA 損傷

隨著生物體年齡的增長，由於輻射、污染和不精確的 DNA 複製等環境因素，它們會產生 DNA 損傷。根據目前的衰老理論，DNA損傷的累積是衰老的主要原因。幾乎所有細胞都含有修復這種損傷的「分子機制」。該機器消耗 NAD+ 和能量分子。因此，過度的 DNA 損傷會耗盡寶貴的細胞資源。

一種重要的 DNA 修復蛋白 PARP（聚（ADP-核糖）聚合酶）依賴 NAD+ 揮發性作用。老年人的 NAD+ 水準下降。正常老化過程導致 DNA 損傷累積，導致 PARP 增加，進而導致 NAD+ 濃度下降。粒線體中任何進一步的 DNA 損傷都會加劇這種消耗。

為什麼我們應該關心 NAD+

自 1906 年發現 NAD+ 以來，該分子因其在體內的豐富性及其在維持身體運作的分子途徑中的關鍵作用而受到科學家的關注。在動物研究中，提高體內 NAD+ 水平在代謝和年齡相關疾病等研究領域顯示出有希望的結果，甚至顯示出一些抗衰老特性。與年齡相關的疾病，如糖尿病、心血管疾病、神經退化性疾病和免疫系統普遍下降。

NMN 可以幫助對抗 COVID-19

隨著新冠肺炎 (COVID-19) 類似肺炎的疾病席捲城市，感染全世界數百萬人，科學家們正在尋找安全有效的治療方法。研究老化生物學的老年學家認為，針對老化的療法可能為應對這場流行病提供新的角度。

統計數據顯示，COVID-19 不成比例地感染老年人。  80 歲或以上的患者中約有 13.4% 死於 COVID-19，而 50 多歲和 20 多歲的患者中這一比例為 1.25% 和 0.06%。牛津大學最近對 1740 萬英國成年人進行的一項研究表明，年齡是與 COVID-19 死亡相關的最重要的風險因素。其他危險因子包括男性、未控制的糖尿病和嚴重氣喘。

鑑於病毒的老年性（對老年人有害），一些老年學家聲稱，治療「老化」可能是保護老年人免受 COVID-19 和其他未來傳染病侵害的長期解決方案。儘管還需要進行更多研究，但 最近的一項研究將NMN 和 NR 等 NAD+ 增強劑列為潛在的治療方法之一。其他科學家也 假設 ，老年人可能受益於 NAD+ 的長壽效應，並防止被稱為細胞激素風暴的致命免疫反應過度激活，在這種情況下，身體攻擊其細胞而不是病毒。

根據最近一項未經同行評審的研究，細胞在對抗冠狀病毒的過程中會消耗 NAD+，從而削弱我們的身體。 NAD+ 對於針對病毒的先天免疫防禦至關重要。研究的研究人員正在嘗試評估 NAD+ 增強劑是否可以幫助人類克服這場流行病。

當科學家在實驗室裡競相尋找新冠肺炎 (COVID-19) 的治療方法時，前線的醫生卻別無選擇，轉而尋求創新技術。作為治療患者的最後手段，Cedars Sinai 醫療中心的 Robert Huizenga 醫生給患者註射了一種含有鋅等增強劑的 NMN 雞尾酒，以平息由 COVID-19 引發的細胞激素風暴。 NMN 雞尾酒在 12 小時內降低了患者的發燒和發炎程度。

疫情期間，NMN因其維持免疫系統平衡的作用而受到越來越多的關注，這可能是治療冠狀病毒引起的細胞激素風暴的一種可能的治療方法。初步研究顯示了一些積極的結果，儘管不能保證治愈，但許多科學家和醫生認為 NAD+ 增強劑對 COVID-19 的作用值得研究。

老化

NAD+ 是幫助去乙醯化酶維持基因組完整性和促進 DNA 修復的燃料。就像汽車沒有燃料就無法行駛一樣，sirtuins 的活化也需要 NAD+。動物研究結果表明，提高體內 NAD+ 水平會活化去乙醯化酶，並延長酵母、蠕蟲和小鼠的壽命。儘管動物研究顯示出抗衰老特性的良好結果，但科學家仍在研究如何將這些結果轉化為人類。

代謝紊亂

NAD+是維持健康粒線體功能和穩定能量輸出的關鍵之一。老化和高脂肪飲食會降低體內 NAD+ 的水平。研究表明，服用 NAD+ 增強劑可以減輕小鼠與飲食相關和與年齡相關的體重增加，並提高其運動能力，即使是老年小鼠也是如此。其他研究甚至逆轉了雌性小鼠的糖尿病效應，顯示了對抗肥胖等代謝紊亂的新策略。

心臟功能

提高 NAD+ 水平可以保護心臟並改善心臟功能。高血壓會導致心臟擴大和動脈阻塞，進而導致中風。在小鼠中，NAD+增強劑可以補充心臟中的NAD+水平，並防止因血流不足而導致的心臟損傷。其他研究表明 NAD+ 增強劑可以保護小鼠免受異常心臟擴大。

神經退化

在患有阿茲海默症的小鼠中，提高 NAD+ 水平可以減少蛋白質的積累，從而破壞大腦中的細胞通訊，從而增強認知功能。當大腦供血不足時，提高 NAD+ 水平還可以保護腦細胞免於死亡。許多動物模型研究提出了幫助大腦健康老化、預防神經退化和改善記憶力的新前景。

免疫系統

隨著成年人年齡的增長，免疫系統會下降，人們更容易生病，人們更難從季節性流感甚至 COVID-19 等疾病中恢復過來。最近的研究表明，NAD+ 水平在免疫反應和老化過程中調節發炎和細胞存活方面發揮著重要作用。該研究強調了 NAD+ 對免疫功能障礙的治療潛力。

身體如何產生煙醯胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD+)？

我們的身體會自然地從較小的成分或前體產生 NAD+。將它們視為 NAD+ 的原料。體內存在五種主要前驅物：色氨酸、菸鹼醯胺 (Nam)、菸鹼酸（NA 或菸鹼酸）、菸鹼醯胺核苷 (NR) 和菸鹼醯胺單核苷酸 (NMN)。其中，NMN 代表 NAD+ 合成的最後步驟之一。 

這些前驅體都可以來自飲食。 Nam、NA 和 NR 都是維生素 B3 的形式，而維生素 B3 是一種重要的營養素。一旦進入體內，我們的細胞就可以透過幾種不同的途徑合成 NAD+。一條生化途徑相當於一條工廠生產線。就 NAD+ 而言，多條生產線都生產相同的產品。

這些途徑中的第一個稱為從頭途徑。 De novo 是一個拉丁語表達，相當於“從頭開始”。從頭途徑從最早的 NAD+ 前體色氨酸開始，並從那裡向上構建。 

第二條途徑稱為挽救途徑。挽救途徑類似於回收，因為它從 NAD+ 降解產物中產生 NAD+。體內的所有蛋白質都需要定期降解，以防止它們累積到不健康的程度。作為生產和降解循環的一部分，酵素獲取蛋白質降解的一些結果，並將其直接放回同一蛋白質的生產線中。 

NMN 的 NAD+ 生物合成

NMN在體內是如何合成的？

NMN 由體內的 B 群維生素產生。體內負責製造 NMN 的酵素稱為菸鹼醯胺磷酸核糖轉移酶 (NAMPT)。 NAMPT 將菸鹼醯胺（一種維生素 B 3）附著在稱為 PRPP（5'-磷酸核糖基-1-焦磷酸）的磷酸糖上。 NMN 也可以透過添加磷酸基團由「菸鹼醯胺核苷」(NR) 製成。 

「NAMPT」是 NAD+ 生成中的限速酵素。這意味著 NAMPT 水平降低會導致 NMN 產量減少，從而導致 NAD+ 水平降低。添加 NMN 等前驅分子也可以加速 NAD+ 的產生。 

提高 NAD+ 水準的方法

禁食或減少熱量攝取（即熱量限制）已被證明可以增加 NAD+ 水平和 Sirtuin 活性。在小鼠中，熱量限制導致的 NAD+ 和 Sirtuin 活性增加已被證明可以減緩老化過程。儘管某些食物中存在 NAD+，但其濃度太低，無法影響細胞內濃度。服用某些補充劑（例如 NMN）已被證明可以提高 NAD+ 水平。

NAD 補充劑 NMN

隨著時間的推移，正常的細胞功能會消耗 NAD+ 的供應，因此細胞內 NAD+ 的濃度會隨著年齡的增長而降低。人們認為，透過補充 NAD+ 前體可以恢復 NAD+ 的健康水平。根據研究，NMN 和煙酰胺核苷 (NR) 等前體被視為 NAD+ 生成的補充，可增加 NAD+ 的濃度。哈佛大學的 NAD+ 研究人員 David Sinclair 表示：「直接餵食生物或施用 NAD+ 並不是一個實際的選擇。 NAD+分子無法輕易穿過細胞膜進入細胞，因此無法對新陳代謝產生正面影響。相反，必須使用 NAD+ 的前驅分子來提高 NAD+ 的生物利用度水平。這意味著NAD+不能用作直接補充劑，因為它不容易被吸收。 NAD+ 前驅物比 NAD+ 更容易吸收，是更有效的補充劑。 

NMN 補充劑如何被吸收並分佈到全身？

 NMN 似乎透過嵌入細胞表面的分子轉運蛋白被吸收到細胞中。由於 NMN 分子比 NAD+ 更小，因此可以更有效地被細胞吸收。由於細胞膜的屏障，NAD+無法輕易進入體內。該膜具有無水空間，可防止離子、極性分子和大分子在不使用轉運蛋白的情況下進入。人們曾經認為 NMN 在進入細胞之前必須被改變，但新的證據表明它可以透過細胞膜中的 NMN 特異性轉運蛋白直接進入細胞。

此外，注射 NMN 會導致體內許多區域的 NAD+ 增加，包括胰臟、脂肪組織、心臟、骨骼肌、腎臟、睪丸、眼睛和血管。小鼠口服 NMN在 15 分鐘內增加肝臟中的 NAD+。

NMN 快速轉換為 NAD+

NMN 副作用和安全性

NMN 在動物中被認為是安全的，而且其結果非常有希望，因此人體臨床試驗已經開始。這種分子在很大程度上被認為是安全且無毒的，即使在小鼠和人體研究中濃度很高。小鼠長期（一年）口服沒有毒性作用。第一個人體臨床試驗已經完成，證據支持單劑量無毒的觀點。 

儘管 2019 年 11 月發表的一項針對日本男性的研究指出，服用 NMN 後受試者血液中的膽紅素水平有所升高，但這些水平仍處於正常範圍內。未來的研究應著重於使用的長期安全性和有效性。NMN 與任何其他已知的副作用無關。

NMN 和 NAD+ 的歷史

煙醯胺腺嘌呤二核苷酸，簡稱NAD，是體內最重要、用途最廣泛的分子之一。因為它對於為細胞提供能量至關重要，所以幾乎沒有任何生物過程不需要 NAD。因此，NAD 成為廣泛生物學研究的焦點。

1906 年，阿瑟·哈登 (Arthur Harden) 和威廉·約翰·楊 (William John Young) 在從啤酒酵母中提取的液體中發現了一種“因子”，可以促進糖發酵成酒精。那個當時被稱為“協同發酵”的“因子”，原來就是 NAD。 

哈登與漢斯·馮·歐拉-切爾賓一起繼續揭開發酵的神秘面紗。他們因對這些過程的詳細了解而獲得 1929 年諾貝爾獎，其中包括後來被稱為 NAD 的化學形狀和特性。  

NAD 的故事在 1930 年代在另一位諾貝爾獎得主 Otto Warburg 的指導下得到了擴展，他發現了 NAD 在促進許多生化反應中的核心作用。 Warburg 發現 NAD 作為電子的一種生物中繼器。 

電子從一個分子到另一個分子的轉移是執行所有生化反應所需能量的基礎。 

1937 年，威斯康辛大學麥迪遜分校的 Conrad Elvehjem 及其同事發現，補充 NAD+ 可以治癒狗的糙皮病或「黑舌病」。對人類來說，糙皮病會造成一系列症狀，包括腹瀉、失智症和口腔潰瘍。它源自於菸鹼酸缺乏，現在定期使用菸鹼醯胺（NMN 的前驅物之一）治療。 

Arthur Kornberg 在 1940 年代和 1950 年代對 NAD+ 的研究有助於他發現 DNA 複製和 RNA 轉錄（這兩個對生命至關重要的過程）背後的原理。 

1958 年，Jack Preiss 和 Philip Handler 發現了菸鹼酸轉化為 NAD 的三個生化步驟。這一系列步驟稱為路徑，今天稱為 Preiss-Handler 路徑。

1963年，Chambon、Weill和Mandel通報菸鹼醯胺單核苷酸（NMN）提供了活化一種重要核酶所需的能量。這項發現為 PARP 蛋白質的一系列非凡發現鋪平了道路。 PARP 在修復 DNA 損傷、調節細胞死亡方面發揮著至關重要的作用，其活性與壽命的變化有關。

1976 年，Rechsteiner 和他的同事發現了令人信服的證據，NAD+ 除了作為能量轉移分子的經典生化作用之外，在哺乳動物細胞中似乎還具有「一些其他主要功能」。 

這項發現使 Leonard Guarente 和他的同事能夠發現一種名為 Sirtuins 的蛋白質，利用 NAD 透過差異性地保持某些基因「沉默」來延長壽命。 

從那時起，人們對 NAD 及其中間體 NMN 和 NR 的興趣日益濃厚，因為它們具有改善許多與年齡相關的健康問題的潛力。 

菸鹼醯胺單核苷酸的未來

憑藉 NMN 在動物研究中顯示出的有前景的治療特性，研究人員致力於了解這種分子在人體內的作用機制。日本最近的一項臨床試驗表明，該分子在所用劑量下是安全且耐受性良好的。更多的研究和人體試驗正在進行中。它是一種令人著迷且用途廣泛的分子，我們仍然有很多東西需要學習。