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科普:获诺贝尔奖的烟酰胺单核苷酸(NMN)对于生物钟的作用

发布时间:2020-09-22 17:04NMN报道 评论

 

 
睡眠变好了“特别有精神”,是很多人服用NMN后的感受。简而言之是:NAD+通过SIRT1调节生物钟,对昼夜节律颠倒或年龄增长引起的睡眠障碍都有帮助。当然,睡眠只是生物钟的一个方面,整个生命的节奏都受生物钟的调节。
 
 
生物钟分子机制的发现

 
美国布兰达斯大学的分子生物学教授Michael Rosbash和遗传学教授Jeffrey Hall,洛克菲勒大学的Michael W. Young在上个世纪80-90年代研究发现了生物钟的分子生物学机制,从而在2017年10月2日获得了诺贝尔生理学或医学奖。

 

 
 
果蝇生物钟机制简介

 
 
 
他们的发现是基于对果蝇的研究,简要来讲,果蝇生物钟的核心是细胞核中的一个基因,称为周期(Period)基因,简称Per。这个基因在白天大量表达,在细胞质中生成PER蛋白,PER蛋白在晚上进入细胞核,反过来又抑制其自身基因Per的表达,减少PER蛋白的合成,第二天早上PER蛋白被降解消除,被抑制的Per基因又重新开始工作,新一轮的PER蛋白合成重新开始。
 
果蝇生物钟之所以会与24小时昼夜变化一致,是因为PER蛋白自己不能从细胞质进入细胞核,必须与一种叫做TIM的蛋白结合,依靠TIM蛋白的帮助才能进入细胞核,而TIM蛋白在白天光照条件下会被分解,因此只有等到晚上天黑以后PER蛋白才会在TIM的协助下进入细胞核。
 
进入细胞核的PER蛋白之所以会抑制Per基因的活动,是因为per基因由一个两种蛋白的复合物CYC/CLK启动,而PER蛋白进入细胞核后会与CYC/CLK复合物发生作用而使其失去启动基因的功能。
 
PER蛋白会被另外一种称为DBT的蛋白分解,TIM蛋白不仅可以将PER蛋白送入细胞核,还能保护PER不被DBT破坏。但是早上光照出现后,TIM蛋白会被分解,从而使得PER失去保护,也同时被DBT分解掉。
 
人类生物钟简介
 
自从科学家们通过果蝇第一次发现了生物钟的奥秘后,更多的研究也帮助我们逐渐了解了哺乳动物和人类的生物钟机制。

 


 
 
如上图,哺乳动物与果蝇的生物钟有些不同,图中白色部分代表细胞核,绿色代表细胞质。
 
简而言之,细胞核中两个基因Clock和Bmal1产生的蛋白结合形成二聚体BMAL1-CLOCK,这个复合物是哺乳动物生物钟的核心,它能启动一系列的其它基因,包括Per2和Cry,在细胞质中生成包含PER2蛋白和CRY蛋白在内的复合体,而此复合体会进入细胞核与BMAL1-CLOCK二聚体结合,使其失去启动基因的功能,反过来又减慢其自身基因Per2和Cry的工作。
 
跟果蝇生物钟一样,这也是一个负反馈循环过程,形成复合物BMAL1-CLOCK活性的波动,它造成一系列基因的表达波动,从而控制哺乳动物的整个生理代谢过程,使其与昼夜光照变化保持一致。
 
长寿蛋白SIRT1与哺乳动物生物钟的关系
 
长寿蛋白SIRT1在哺乳动物细胞中,从多个途径参与生物钟的反馈与控制过程。BMAL1-CLOCK复合物可启动长寿基因Sirt1生成长寿蛋白SIRT1,而SIRT1蛋白会抑制PER2,从而保护BMAL1-CLOCK的活性。另外,SIRT1也通过控制BMAL1的乙酰化,以及与BMAL1-CLOCK直接结合,参与生物钟振荡系统的控制。
 
NMN,NAD+与长寿蛋白SIRT1和生物钟的关系
 
长寿蛋白SIRT1的活性依靠NAD+维持,SIRT1工作时,NAD+会被降解为烟酰胺NAM,NAM被酶蛋白NAMPT催化合成为NMN,NMN再被催化又恢复为NAD+,这个代谢途径是保持NAD+浓度的关键。其中NAMPT酶的基因Nampt也需要由BMAL1-CLOCK启动,因此,NMN和NAD+的合成也受到生物钟节律的控制。而NAD+保持SIRT1的活性,对于生物钟节律的调控也非常重要。
 
由于基因修复的需要不断增加,人体中的NAD+随着年龄的增长而逐渐下降,长寿蛋白SIRT1的活性下降,其对生物钟的调控也逐渐发生变化。年轻时, Sirt1基因可以帮助保持生物钟的正常,而年老以后,Sirt1活性不足以维持生物钟正常的节律和强度变化,因此也会加速促进机体的衰老。
 
补充NMN对于保持生物钟健康的意义
 
生物钟需要SIRT1,SIRT1保持活性需要NAD+,而体内NAD+主要来源于NMN,合成NMN的酶是NAMPT,其催化速度有一个天花板,无法不受限制地增加NMN的供给来应对衰老过程中NAD+的下降。因此,根据个人年龄和身体状况,适当补充NMN,可以避开NAMPT的速度限制,使NAD+的水平保持在年轻的状态,从而维护生物钟的正常运转。而生物钟控制着身体里面的整个代谢过程,对于保持机体的整体健康,延缓衰老至关重要。

 
现如今大部分人群都处于亚健康状态,也越来越多的人注重起了身体健康,在快节奏的生活中保证充足的睡眠变得尤为重要,那么在补充NMN的选择问题上该如何选择安全性价比高的产品呢?
 
1、首先得学会看产品中NMN的含量
NMN3000是指一瓶含量3000mg;
NMN6000就是6000mg/瓶;
NMN9000就是9000mg/瓶;
胞倍力NMN的含量就是9000mg/瓶




2、看工艺
其实高纯度NMN产品的成分主要就是烟酰胺单核苷酸,但是工艺上可能有所不同,酶法合成工艺是目前比较安全、绿色的工艺。另外,有些NMN产品中会掺杂辅料,大家在挑选时可以仔细观察成分表,根据自己的需要选择。京东旗舰店有售的Fooubody(胞倍力)NMN9000就属于体外酶催化工艺,属于绿色工艺非化学合成,纯度高达99%,更加适合人体服用。

3、产品价格,看性价比

目前市面上口碑各方面比较好的品牌有基因港和Fooubody,这两款综合来看都还不错,工艺和纯度几乎相同。基因港作为早期的NMN产品之一,其品牌规模已不容小觑,那么其产品的定价必然会受到一定影响;而胞倍力的定位是以家庭为单位,要让每个家庭都能消费得起,因此价格更为实惠。
 
总之,NMN抗衰老效果确实显著,但我们要注意选择适合自己的品牌,保证实用的安全和有效。另外,想要达到最完美的效果,除了需要补充Fooubody(胞倍力)NMN之外,还需要科学的方法,完善的长寿计划外加严格的自律,"长生不老"将不再遥不可及。