延緩老化的關鍵因子──NAD+
談到延緩老化,就必須要談到一個關鍵因子─菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)是所有生物體中普遍存在的重要分子,其參與細胞內多種氧化還原反應,擔任能量代謝的關鍵媒介。同時,NAD+也具備信號傳遞的功能,其濃度的調控能夠影響數百種細胞活動,包括基因表達、DNA修復以及細胞凋亡等生命活動。
所以年輕的時候,由於體內NAD+的濃度很高,所以細胞也有極佳的自我修復能力,可以幫助我們很快地從疲勞、生病或受傷的狀態中恢復。然而,隨著年齡的增長,人體內的 NAD 濃度會逐漸降低,這會影響細胞的功能和健康,使得人體更容易出現衰老現象,並引發與衰老相關的多種疾病。
為什麼NAD+濃度會下降?
科學界經過長期的深入研究,識別出數個關鍵因素,即一些具有酵素活性的分子,這些酵素能夠催化對NAD+的分解或消耗反應,進而降低NAD+的濃度。這些酵素的代表性成員包括PARP1、CD38和Sirtuins。
1. PARP1:PARP1是一種參與 DNA 修復的酵素,其主要功能在於它可以在 DNA斷裂點添加多聚 ADP核糖(PAR),以穩定 DNA 結構。然而,每進行一次 DNA 斷裂點修復,就需要消耗數百個 NAD+ 分子,隨著年紀增長,人體受到的氧化壓力和環境污染等外部因素影響,DNA 斷裂的頻率也隨之增加,因此 PARP1 的活性相應地提高,進而導致 NAD+ 的消耗更加劇烈。
2. Sirtuins:Sirtuins 被認為是一種抗衰老的酵素,因為它可以調節許多與老化相關的基因表達和細胞途徑,如能量代謝、抗氧化壓力、DNA 修復等。然而,Sirtins的去乙醯化活性受到NAD+的調控。人體內存在著七種不同的Sirtuins(SIRT1-SIRT7),它們分布在不同的細胞器和組織中,並在調控生理和代謝過程中發揮不同的作用,其中 SIRT1 和 SIRT6 還參與了 DNA 修復的過程,進一步突顯了NAD在維持細胞功能和延緩衰老過程中的重要性。
3. CD38:CE38是一種參與免疫反應和細胞信號傳遞的酵素,其主要功能在於將 NAD+ 轉化為環狀 ADP核糖(cADPR)和 ADP核糖(ADPR),這些產物在細胞內發揮調節鈣離子平衡和促進細胞凋亡的作用。值得注意的是,這一轉化過程同時也伴隨著NAD+的消耗,每轉化一個ADPR分子即相應地消耗一個NAD+分子。研究發現,在老化的組織中,CD38 的表達和活性都會增加,這導致NAD+的轉化速率明顯加快。這一現象進一步突顯了CD38在老化過程中的生物學意義,同時也揭示了NAD+代謝參與了細胞老化和功能減退的機制。
因此,隨著年齡增長,NAD+的濃度會隨著這些具有抗衰老功能的酵素的運作而急遽消耗,導致濃度下降,進而使得細胞的自我修復功能變差,衰老速度加快,就開始會「老到讓人看得出來」。
換句話說,找到策略去提升NAD+的濃度,對於健康維持,乃至於提高「健康餘命」是至關重要的。
延緩老化的另一個關鍵因子──NADH
NADH(NAD+的還原型)屬於人類新陳代謝中最重要且能量最豐富的電子載體之一。
NADH參與細胞呼吸作用作用,將葡萄糖和氧轉化為ATP,為細胞提供主要的能量來源,同時調節細胞功能。隨著年齡增長,體內的ATP水平也會下降,造成ATP 水平下降的一個關鍵因素,就是 NADH 的濃度減少。這是一個嚴重的問題,因為 NADH 在人體的許多生理功能中都發揮著重要作用。
根據臨床研究顯示,NADH 的基本作用包括:
1. NADH 是人體細胞能量產生的關鍵因素:NADH參與了細胞呼吸作用的過程,將葡萄糖和氧轉化為 ATP,這是細胞的主要能量來源。
2. NADH 是細胞更新和修復的必需品:NADH通過提供電子和氫離子,幫助修復受損的細胞和 DNA,這對預防和延緩衰老和退化性疾病至關重要。
3. NADH 是強大的抗氧化劑和免疫增強劑:NADH可以中和自由基,這些自由基會導致細胞氧化壓力和損傷。NADH 也可以刺激免疫系統的活性,增加白血球和抗體的數量和功能。
4. NADH 是神經傳導物質和荷爾蒙的促進因子:NADH通過提供電子和氫離子,促進多巴胺、血清素、腎上腺素等神經傳導物質和荷爾蒙的合成,而這些物質影響了認知、情感、睡眠和應對壓力等方面。
因此,保持適當的NADH水平對維持人體健康和活力是非常重要的,除了可以轉變成NAD+來激活PARP1 和 Sirtuins、CD38之外,NADH本身也具有很重要的抗衰老功能。
愛健康國際科研團隊, 凃永勝,《解密NADH:健康、長壽和活力的秘密》,臺北:活泉書坊,2024年。