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NAD+抗衰大家都不陌生了,它對維持代謝和活力很關鍵,但在肌肉抗衰方面,它是可有可無?還是至關重要?
派派之前分享過一個反常識的研究:成年小鼠肌肉里的NAD+缺失85%時,肌肉強度、運動能力竟然和正常小鼠沒差[1]。這引起了不少困惑:難道NAD+的抗衰神話真的要翻車了?
雖然當時有代償機制的推測解釋,但仍缺少明確答案。不過近期,《Cell Reports》上的一項研究,解開了這個疑惑:NAD+不是沒用,而是有幼年這個黃金窗口期,此時缺乏,就會加速小鼠肌肉衰老;而若成年后才缺,肌肉已經有了代償應對手段!不過扎心的是,小時候缺了NAD+,成年再補也難救回早年衰退
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童年缺失NAD+,是肌肉一生的痛
研究團隊通過基因編輯,敲除了小鼠全身的NADS基因(NADS是脫酰胺途徑生產NAD+的關鍵酶,在肝臟、腎臟等器官中高表達)。這相當于切斷了一條重要生產線,打造了一批“童年NAD+匱乏”小鼠。
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圖注:哺乳動物中的兩條NAD+合成途徑:脫酰胺途徑:關鍵酶NADS在幼年期的全身NAD+供應中起主導作用;酰胺化途徑(即補救途徑):細胞利用前體(如NAM)進行內部回收的主要方式,可能在成年后發揮更重要角色。
果不其然,這些小鼠剛出生時還挺正常,但一斷奶(約出生后20天至2個月大時),骨骼肌NAD+水平就斷崖式下降,遠低于正常小鼠;同時,小鼠表現出生長遲緩、肌肉重量減輕以及運動耐力下降等問題。
但神奇的是,當這些小鼠長到中年(12個月大)時,骨骼肌中的NAD+竟然自行恢復到了正常水平。那肌肉功能是不是也跟著好轉了呢?
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圖注:NADS敲除小鼠骨骼肌中NAD+水平在2個月時明顯降低,在12個月時恢復。
然而并沒有,這些小鼠從幼年期就開始出現的肌肉問題,沒有隨著NAD+的回升而改善,還一路持續到老年(24個月大)。
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圖注:小鼠24個月時,骨骼肌NAD+水平已恢復,但運動能力并沒有改善。
那么,這種不可逆損傷,根源是全身問題,還是肌肉自身?為此,研究團隊只敲除了骨骼肌NADS基因,結果發現骨骼肌NAD+水平并沒有下降,肌肉功能也和正常小鼠無異。說明肌肉自身的NADS,對于維持其NAD+水平來說并非必需。
真正的癥結在哪里?回看全身性NADS敲除小鼠,研究人員發現,在它們幼年肌肉NAD+暴跌的同時,血液中的煙酰胺(NAM)水平也顯著降低,而NAM正是合成NAD+的核心前體之一。
于是可以得到這樣的推論——幼年肌肉的NAD+,主要靠肝臟等高表達NADS的器官合成后,以NAM的形式輸送過來,全身敲除NADS相當于摧毀了這個供應鏈;而成年后,肌肉可能通過其它途徑(酰胺化途徑)自主合成NAD+,使其水平得以恢復。然而,童年因原料斷供造成的肌肉發育損傷,卻已無法逆轉。
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圖注:器官間NAD+代謝。
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NAD+缺失,給Has2基因上了把鎖
如果幼年NAD+的虧空是一筆健康債,那身體究竟是如何記仇并追討一生的?
這里就涉及到了表觀遺傳修飾機制——可以把它理解為,在特定基因上,用化學標記(比如甲基)上了一把鎖。基因本身沒有突變,但信息卻無法被細胞讀取執行了。
幼年NAD+缺乏,就是給Has2基因上了鎖。Has2負責生產透明質酸(HA,就是玻尿酸),它不只是皮膚保濕劑,還能激活肌肉干細胞增殖修復,讓肌肉保持緊致有力量。這把鎖,正是通過三步連鎖反應,持久抑制了Has2基因。
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圖注:NAD+缺乏,如何給Has2基因上鎖。
NAD+缺了,αKG跟著躺平
NAD+是細胞能量代謝的核心輔酶,它一短缺,三羧酸循環就會運行不暢,導致代謝中間物α-酮戊二酸(即大家比較熟知的AKG)大幅減少。
解鎖酶JMJD3沒鑰匙,直接罷工
αKG匱乏,導致依賴它的JMJD3酶失去活性。JMJD3的本職工作,就是拆掉基因上的抑制性標記(組蛋白H3K27me3),讓基因能正常干活。
Has2基因被上鎖,永久沉默
JMJD3罷工后,Has2基因的啟動子區就會堆滿抑制性標記,透明質酸生產停工,哪怕后來NAD+水平恢復、αKG夠用了,這把鎖也拆不掉。
所以成年小鼠的NAD+缺失85%,為啥依然強健?因為它們的Has2基因沒經歷過童年上鎖,成年后短期缺NAD+,只是臨時斷糧,通過其它代謝途徑補位就能扛過去。
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繞開NAD+缺陷,兩條補救路徑浮現
對于童年虧損,成年后補充NAD+已無力挽回,不過別慌,不死磕NAD+,還有得救!
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咱們前面剛捋清,問題在于αKG不夠→JMJD3罷工→Has2被鎖,那就直接從源頭補夠αKG,強行撬開最后這把基因鎖。
團隊給幼年缺NAD+的小鼠補充αKG,發現原本堆在Has2上的H3K27me3抑制標記顯著減少,沉默的Has2基因重新恢復表達,HA產量也隨之回升。小鼠肌肉纖維增粗,運動能力改善,幾乎接近正常小鼠水平,肌肉衰退硬生生被αKG拉了回來!
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圖注:補充αKG后,小鼠的Has2表達水平和運動能力都得到改善。
除了撬鎖,繞開這把鎖,也就是直接把HA這個有用終產物送貨上門,貌似更加一步到位。研究團隊在細胞實驗中驗證了這一想法,在NAD+耗竭細胞中,直接添加HA,效果與補充αKG相當。這或許為未來開發直接遞送HA的肌肉修復療法,提供了依據。
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我們補AKG/HA,能復刻小鼠的補救奇跡嗎?
看到這兒,你是不是也想搞點AKG或者HA來試試了?且慢,先看看我們人類跟著補,有沒有啥副作用,能不能收獲一樣的效果。
結論先放這兒:有補救潛力,但不能1:1復刻小鼠效果。現有研究證實二者對人類肌肉健康都有積極作用,但也有適用邊界和注意事項。
1)AKG:長期補才有效
AKG能有效抑制肌肉蛋白質的降解,幫助身體鎖住肌肉量,這對中老年人尤為重要,能緩解年齡相關的肌肉流失,且很有潛力作為肌少癥人群的營養補充[3]。
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圖注:肌少癥
但想要有效果,在于長期堅持和合理劑量,偶爾才想起來吃一粒,就別指望有啥大用了。研究表明,單次補充3000mg的AKG復合物(如AAKG),并不能改善肌肉耐力和代謝水平[4]。并且目前也還沒有針對“童年營養缺乏導致肌肉損傷”人群的專屬研究,只能說有很大潛力成為補救方案。
2)HA:選對補充方式
HA是人類肌肉修復的關鍵信號,能喚醒肌肉干細胞,促進肌肉再生。目前的有效補充方式主要是局部注射(如關節腔),將HA直接送達受損部位,抗炎、潤滑并促進修復[5]。
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圖注:定期給膝蓋注射HA,能潤滑關節,減少骨骼磨損
大家更熟悉的口服方式則存在明顯局限,進入人體后會被分解,難以確保以有效濃度精準作用于骨骼肌。現有研究也多聚焦于口服HA對皮膚的益處,并且和AKG類似,仍需更多針對性臨床驗證[6-7]。
所以,如果你有上述對應需求或想維穩止損,可以考慮AKG和HA,如果你抱著補回童年虧空的心理,扭轉早期發育劣勢,目前的科學還不敢打包票。
最后,幼年作為生命發育的黃金關鍵期,這個階段的任何營養缺失、環境擾動,都可能留下不可逆的損傷。所以,如果家里有小朋友,可以考慮從娃娃抓起,守護好他的每一份健康潛力!
聲明 -本文內容僅用于科普知識分享與抗衰資訊傳遞,不構成對任何產品、技術或觀點的推薦、背書或功效證明。文內提及效果僅指成分特性,非疾病治療功能。涉及健康、醫療、科技應用等相關內容僅供參考,醫療相關請尋求專業醫療機構并遵醫囑,本文不做任何醫療建議。如欲轉載本文,請與本公眾號聯系授權與轉載規范。
參考文獻
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