【ADV SCI】尼古丁抗衰老有证据了!中科院李翔团队证实低剂量尼古丁改善糖代谢、认知功能以及衰老症状!
导读 | NAD稳态的不平衡与衰老和各种疾病有关。尼古丁是NAD代谢途径的代谢物,已被发现具有抗炎和神经保护特性,但潜在的分子机制仍然未知。 |
近日,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所李翔团队在Nature Communications 上发表了题为“Nicotine rebalances NAD+ homeostasis and improves aging-related symptoms in male mice by enhancing NAMPT activity ”的研究。该研究发现,低剂量尼古丁可以激活NAD挽救途径,显著改善NAMPT活性、增加NAD+合成,从而改善雄性小鼠的糖代谢和认知功能,以及衰老相关症状。
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36543-8
研究背景
01
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的内稳态在许多生理状态下都是有组织和协调的。然而,随着年龄的增长,NAD+内稳态的平衡被破坏,其含量显著下降,与年龄相关的缺陷有关。为了解决这一问题,有两种策略被提出:降低NAD+消耗酶的活性,或通过提供NAD+前体和激活NAD+合成酶来增加NAD+的生物合成。
先前的研究表明,补充NAD前体,如烟酰胺单核苷酸(β-NMN)、烟酰胺核苷(NR)、烟酰胺(NAM)或烟酸(NA),可有效抗衰老。
在哺乳动物细胞中,大多数NAD+前体通过挽救途径的限速酶烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)被“回收”为NAD+。NAMPT活性随着年龄的增长而降低,导致NAD+消耗和认知障碍。因此,NAMPT增强剂可以有效地提高NAD+水平,防止神经元变性。此外,补充高活性的细胞外NAMPT (eNAMPT)也会增加NAD+的生物发生和衰老相关症状。因此,增强NAMPT活性可能是预防NAD+下降引起的衰老和年龄相关疾病的潜在策略。
尼古丁激活NAD挽救通路
02
有趣的是,烟草中的重要有害物质尼古丁(Nicotine)是NAD+生物合成的次级代谢产物,NAD+途径也与尼古丁生物合成协调调节。此外,NAD+挽救途径在各种物种中都是保守的,包括细菌、植物、酵母和哺乳动物。因此,在这项新研究中,团队假设尼古丁可能在NAD+挽救途径中发挥作用。
研究结果显示,独立于尼古丁乙酰胆碱受体,低剂量尼古丁可以促进SIRT1与NAMPT的相互作用,降低NAMPT乙酰化水平,从而增强NAMPT活性,改善衰老组织能量代谢,增加NMN和NAD+含量。F-FDG PET成像显示,尼古丁还能有效抑制衰老雄性小鼠的葡萄糖高代谢。
此外,尼古丁通过刺激神经发生,抑制神经炎症,保护器官免受氧化应激和端粒缩短,改善细胞能量代谢障碍,延缓与年龄相关的退化和认知能力下降。
研究意义
03
随着年龄的增长,NAD水平下降,导致NAMPT活性下降,从而减少NAD合成并加速NAD依赖性酶的下降,最终加剧了衰老过程。而尼古丁在NAD稳态中具有多种功能,以调节衰老细胞中涉及的信号通路和代谢。这项新研究中证明了尼古丁可以促进NAD挽救途径,恢复认知功能并改善与年龄相关的症状。(转化医学网360zhyx.com)
参考资料:
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36543-8+
注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36543-8
研究背景
01
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的内稳态在许多生理状态下都是有组织和协调的。然而,随着年龄的增长,NAD+内稳态的平衡被破坏,其含量显著下降,与年龄相关的缺陷有关。为了解决这一问题,有两种策略被提出:降低NAD+消耗酶的活性,或通过提供NAD+前体和激活NAD+合成酶来增加NAD+的生物合成。
先前的研究表明,补充NAD前体,如烟酰胺单核苷酸(β-NMN)、烟酰胺核苷(NR)、烟酰胺(NAM)或烟酸(NA),可有效抗衰老。
在哺乳动物细胞中,大多数NAD+前体通过挽救途径的限速酶烟酰胺磷酸核糖转移酶(NAMPT)被“回收”为NAD+。NAMPT活性随着年龄的增长而降低,导致NAD+消耗和认知障碍。因此,NAMPT增强剂可以有效地提高NAD+水平,防止神经元变性。此外,补充高活性的细胞外NAMPT (eNAMPT)也会增加NAD+的生物发生和衰老相关症状。因此,增强NAMPT活性可能是预防NAD+下降引起的衰老和年龄相关疾病的潜在策略。
尼古丁激活NAD挽救通路
02
有趣的是,烟草中的重要有害物质尼古丁(Nicotine)是NAD+生物合成的次级代谢产物,NAD+途径也与尼古丁生物合成协调调节。此外,NAD+挽救途径在各种物种中都是保守的,包括细菌、植物、酵母和哺乳动物。因此,在这项新研究中,团队假设尼古丁可能在NAD+挽救途径中发挥作用。
研究结果显示,独立于尼古丁乙酰胆碱受体,低剂量尼古丁可以促进SIRT1与NAMPT的相互作用,降低NAMPT乙酰化水平,从而增强NAMPT活性,改善衰老组织能量代谢,增加NMN和NAD+含量。F-FDG PET成像显示,尼古丁还能有效抑制衰老雄性小鼠的葡萄糖高代谢。
此外,尼古丁通过刺激神经发生,抑制神经炎症,保护器官免受氧化应激和端粒缩短,改善细胞能量代谢障碍,延缓与年龄相关的退化和认知能力下降。
研究意义
03
随着年龄的增长,NAD水平下降,导致NAMPT活性下降,从而减少NAD合成并加速NAD依赖性酶的下降,最终加剧了衰老过程。而尼古丁在NAD稳态中具有多种功能,以调节衰老细胞中涉及的信号通路和代谢。这项新研究中证明了尼古丁可以促进NAD挽救途径,恢复认知功能并改善与年龄相关的症状。(转化医学网360zhyx.com)
参考资料:
https://doi.org/10.1038/s41467-023-36543-8+
注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。
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