บทความอายุยืน

NMN ทำงานอย่างไร? วิทยาศาสตร์เบื้องหลัง NAD+ และ NMN

NMN ทำงานอย่างไร? วิทยาศาสตร์เบื้องหลัง NAD+ และ NMN

หากคุณรอบรู้ในโลกแห่งสุขภาพและสนใจเรื่องการต่อต้านวัย คุณคงเคยได้ยินเกี่ยวกับ nmn อย่างแน่นอน แต่หลายคนยังไม่แน่ใจว่ามันทำงานอย่างไรในระดับเซลล์ เปลี่ยนเป็น nad+ ได้อย่างไร หรือจริงๆ แล้วมันทำหน้าที่อะไรในร่างกาย สำหรับผู้รักชีวเคมีและการแฮ็กชีวภาพทุกคน รายการนี้เหมาะสำหรับคุณ เราจะเจาะลึกรายละเอียดว่า nmn คืออะไร ทำงานอย่างไรเพื่อสุขภาพและการมีอายุยืนยาว และวิถีทางของเซลล์ที่ nmn ก้าวไปสู่การเป็น nad+

Nad+ และ nmn 101

สาเหตุเบื้องหลังว่าทำไม nmn จึงสนับสนุนการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี เนื่องจากบทบาทของมันในฐานะสารตั้งต้นของสารประกอบอื่นที่เรียกว่า nad+ หรือนิโคตินาไมด์ อะดีนีน ไดนิวคลีโอไทด์ nad+ เป็นโมเลกุลสำคัญที่ทุกเซลล์ในร่างกายของเราต้องการ หากไม่มี nad+ เราก็จะตายทันที 

บทบาทหลักของ nad+ คือเป็นโคเอ็นไซม์ที่ช่วยให้เอ็นไซม์อื่นๆ ทำงานได้อย่างถูกต้อง เอนไซม์เหล่านี้ช่วยกระบวนการนับร้อยในร่างกายของเรา ตั้งแต่การเติบโตของเซลล์สมองไปจนถึงการซ่อมแซม dna ไปจนถึงการช่วยให้ไมโตคอนเดรียสร้างพลังงานจากอาหาร โดยพื้นฐานแล้ว nad+ มีบทบาทสำคัญในการรักษาการทำงานของเซลล์และเมตาบอลิซึม ซึ่งส่งผลให้เซลล์ อวัยวะ และร่างกายของเรามีสุขภาพที่ดีขึ้นและมีอายุยืนยาวขึ้น

เมื่อ nad+ ลดลง ระบบอวัยวะทุกระบบจะเริ่มทำงานในระดับที่ต่ำกว่าปกติ นำไปสู่ความผิดปกติของระบบเผาผลาญ ความดันโลหิตเพิ่มขึ้น การทำงานของหัวใจลดลง ความบกพร่องทางสติปัญญา สภาพของตับและไต การสูญเสียกล้ามเนื้อ และแม้แต่อาการภายนอก เช่น ริ้วรอยหรือผมร่วง 

และ nad+ ไม่เพียงแต่จำเป็นสำหรับการดำรงชีวิตเท่านั้น แต่ยังสำหรับการมีอีกด้วย ยาว ชีวิต. อย่างไรก็ตาม ปรากฎว่าคนส่วนใหญ่พบว่ากิจกรรม NAD+ ลดลงเมื่ออายุมากขึ้น มีงานวิจัยบ้าง พบว่าระดับของโคเอ็นไซม์ที่สำคัญนี้สามารถลดลงได้มากถึง 50% ในช่วงอายุ 40 ถึง 60 ปี และจะลดลงเพิ่มเติมเมื่ออายุมากขึ้น

Nmn ทำงานอย่างไร? วิทยาศาสตร์เซลล์

หาก nad+ มีความสำคัญต่อสุขภาพของเรามาก คุณอาจสงสัยว่าทำไมเราไม่สามารถเสริมด้วย nad+ เพียงอย่างเดียวได้ พูดง่ายๆ ก็คือ nad+ ที่รับประทานเข้าไปนั้นไม่สามารถข้ามสิ่งกีดขวางเมมเบรนเพื่อเข้าสู่เซลล์ได้อย่างง่ายดาย โดยจะต้องแปลง nad+ เป็น nmn ก่อนจึงจะสามารถนำเข้าเซลล์ได้ ดังนั้น ในฐานะผู้นำโดยตรงของ nad+ ผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร nmn จึงสามารถข้ามขั้นตอนและเพิ่ม nad+ ภายในเซลล์ได้ 

Nmn (และสารตั้งต้นของ nad+ อื่นๆ) มีส่วนร่วมในวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพของ nad+ หรือที่เรียกกันว่า “เส้นทางกอบกู้ nad” โครงการรีไซเคิลภายในนี้ผลิต NAD+ จากสารประกอบที่ไม่ได้ใช้ซึ่งเกี่ยวข้องกับไนอาซิน (วิตามินบี 3) ซึ่งอาจรวมถึงไนอาซินาไมด์ นิโคตินาไมด์ (NAM) NMN NR และกรดนิโคตินิก 

นิโคตินาไมด์จะถูกแปลงเป็น nmn โดยเอนไซม์ที่เรียกว่า nampt (nicotinamide phosphoribosyltransferase) ตามด้วยการเปลี่ยน nmn เป็น nad+ (หรือคุณอาจใช้ nmn เองก็ได้) เส้นทางนี้เรียกว่าโครงการรีไซเคิล เนื่องจาก nad+ ส่วนที่ไม่ได้ใช้สามารถรีไซเคิลได้หลังจากบริโภคแล้ว หลังจากที่ร่างกายใช้โมเลกุล nad+ ส่วนประกอบที่เหลือคือ nam ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญจากเอนไซม์ที่ใช้ nad+ ซึ่งสามารถเปลี่ยนเป็น nmn ได้มากขึ้น

เส้นทางการกอบกู้ nad ขึ้นอยู่กับกิจกรรมของ nampt ดังนั้น nampt จึงคิดว่าเป็นเอนไซม์ที่ทำหน้าที่ควบคุมระดับ nad+ ในร่างกาย 

NMN ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากการบริโภค NR (nicotinamide riboside) เนื่องจากเอนไซม์ที่เรียกว่า NR kinases (NRKs) จะปรับเปลี่ยน NR ให้กลายเป็น NMN ด้วยเหตุนี้ เมื่อเสริม NR คุณจะต้องมีขั้นตอนเพิ่มเติมในการแปลง NR เป็น NMN ก่อนจึงจะกลายเป็น NAD+ 

มีวิถีทางอื่นๆ ที่สามารถสร้าง nad+ ได้ รวมถึงวิถีไคนูเรนีน (เดอโนโว) และวิถีทาง preiss-handler ซึ่งเกี่ยวข้องกับทริปโตเฟนหรือกรดนิโคตินิกเป็นสารประกอบตั้งต้น ตามลำดับ 

เส้นทางกอบกู้และ

ผู้ขนส่ง nmn

ปริศนา nad อีกชิ้นหนึ่งถูกค้นพบในปี 2019 เมื่อนักวิจัยระบุว่า “ผู้ขนส่งที่เข้าใจยาก” ที่ส่ง NMN เข้าสู่เซลล์เพื่อแปลงเป็น NAD ตัวขนส่งเฉพาะ NMN ซึ่งเป็นโปรตีนที่เข้ารหัสโดยยีน Slc12a8 ใช้โซเดียมไอออนเพื่อขนส่ง NMN ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ในลำไส้เพื่อแปลงเป็น NAD+ โดยตรง แทนที่จะใช้ NR เป็นตัวกลางก่อน 

ทีมวิจัยค้นพบว่า slc12a8 เป็นตัวขนส่งเฉพาะของ nmn ซึ่งหมายความว่าสารประกอบอื่นไม่สามารถเข้าสู่เซลล์ได้โดยตรงผ่านทางเดินนั้น เซลล์ของเราพยายามรักษาการจ่ายเชื้อเพลิงให้สม่ำเสมอโดยการเพิ่มปริมาณตัวขนส่ง nmn ในช่วงที่ nad+ ต่ำ ซึ่งจะทำให้ nmn สามารถแปลงเป็น nad+ ได้อย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ตราบใดที่เซลล์ของเราพยายามต่อสู้กับการลดลงของ nad+ ด้วยกลไกนี้ แต่ก็ยังมีปัญหาคอขวดของการผลิต nad+ ที่เกิดขึ้นตามอายุที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม nmn จึงมีความสำคัญมาก

สิ่งนี้ยังชี้ให้เห็นถึงข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการของการมีตัวขนส่ง nmn ที่เฉพาะเจาะจง โครงสร้างทางชีววิทยาเฉพาะทางเช่นนี้มีราคาแพงมาก เนื่องจาก nmn สามารถพบได้ในปริมาณเพียงเล็กน้อยในอาหารบางชนิด สิ่งนี้ชี้ให้เห็นถึงข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการสำหรับบรรพบุรุษของเราที่สามารถใช้ nmn ที่พวกเขาได้รับผ่านแหล่งอาหารได้มากขึ้น เราสามารถใช้ประโยชน์จากการปรับตัวนี้ได้มากขึ้นในปัจจุบันโดยการเพิ่มการบริโภค nmn โดยเจตนา

Nmn ทำงานอย่างไรเพื่อการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี?

คุณอาจสงสัยว่า: ทำไมระดับ nad+ ถึงลดลงล่ะ? แม้ว่าจะมีสาเหตุหลายประการ แต่นักวิทยาศาสตร์หลายคนคิดว่าการมีเอนไซม์และโปรตีนจำนวนมากที่ขึ้นอยู่กับ nad+ อาจทำให้ระดับของมันลดลงเมื่อเราอายุมากขึ้น ตัวอย่างเช่น เป็นที่รู้กันว่าตระกูลของเอนไซม์ parp สามารถซ่อมแซม dna ได้ แม้ว่านี่จะเป็นประโยชน์ แต่การสะสมของความเสียหายของ dna ตามอายุจะนำไปสู่การกระตุ้นเอนไซม์ parp ที่ขึ้นกับ nad มากเกินไป ส่งผลให้ร้านค้า nad+ หมดสิ้นลง 

เอนไซม์ที่ขึ้นกับ nad อื่นๆ ได้แก่ ตระกูล sirtuin ซึ่งเป็นกลุ่มของโปรตีนที่เรียกกันทั่วไปว่า "ยีนอายุยืน" sirtuins ยังใช้ nad+ เพื่อซ่อมแซม dna ที่เสียหาย ควบคุมการทำงานของเมตาบอลิซึม และสนับสนุนความสมบูรณ์ของโครโมโซม แต่ในทำนองเดียวกันกับ parp นั้น sirtuins ต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อบรรเทาการสะสมของความเสียหายของเซลล์เมื่อเราอายุมากขึ้น ซึ่งนำไปสู่การบริโภค nad+ ที่เพิ่มขึ้น น่าเสียดายที่เมื่อระดับ nad+ ลดลงตามอายุ การทำงานของ sirtuins ก็ลดลงควบคู่ไปด้วย—แต่การเพิ่ม nad+ ผ่านทางอาหารเสริมสามารถหยุดยั้งวงจรอุบาทว์นี้ได้

Sirtuins มีส่วนร่วมอย่างมากในกระบวนการสำคัญหลายอย่างที่ควบคุมความชรา ตั้งแต่การซ่อมแซม DNA ไปจนถึงการสนับสนุนวิถีการต้านอนุมูลอิสระ ไปจนถึงการส่งเสริมการทำงานของไมโตคอนเดรีย อย่างไรก็ตาม เมื่อกิจกรรมของเซอร์ทูอินลดลง กระบวนการเหล่านี้อาจทำงานผิดปกติและนำไปสู่การแก่ชราหรือเป็นโรคได้ ดังนั้น การสนับสนุนระดับ NAD+ ของร่างกายเมื่อคุณอายุมากขึ้นด้วยสารตั้งต้นของ NAD+ เช่น NMN จึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเซอร์ตูอินที่ดีต่อสุขภาพ ซึ่งในทางกลับกัน จะช่วยให้การต่อต้านวัยของคุณดำเนินไปได้อย่างราบรื่น 

อีกวิธีหนึ่งที่ nmn อาจช่วยต่อสู้กับความชราก็คือการชะลอการชราภาพของเซลล์ พูดง่ายๆ ก็คือ การชราภาพคือการที่เซลล์หยุดแบ่งตัวและสูญเสียการทำงานแต่ยังคงอยู่ในร่างกาย การยับยั้งการเติบโตแบบถาวรนี้ทำให้เซลล์ที่มีลักษณะคล้ายซอมบี้เหล่านี้ทิ้งร่องรอยของเศษซากที่อักเสบเอาไว้ เร่งการแก่ชราและทำให้เกิดการอักเสบเพิ่มเติม วิธีหนึ่งในการชะลอกระบวนการนี้อาจเป็นโดยการเพิ่ม nad+ ดังที่เห็นใน การศึกษาปี 2559 ที่พบว่าการฟื้นฟูระดับไมโตคอนเดรีย NAD+ ในสเต็มเซลล์ของมนุษย์ช่วยชะลอความชราและยืดอายุของเซลล์ 

Nmn ทำอะไรเพื่อสุขภาพ?

ใน ยีสต์ และ หนู การวิจัย การเติมระดับ NAD+ พบว่าไม่เพียงแต่ช่วยฟื้นฟูความเสียหายของอวัยวะและเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้องกับอายุเท่านั้น แต่ยังเพิ่มอายุขัยอีกด้วย การศึกษาที่สำคัญสองชิ้นพบว่าสารตั้งต้นของ NAD+ NMN (นิโคตินาไมด์โมโนนิวคลีโอไทด์) และ NR (นิโคตินาไมด์ไรโบไซด์) ช่วยยืดอายุขัยของ หนู และ พยาธิตัวกลม 4.5% และ 10% ตามลำดับ 

ใน มนุษย์พบว่าการเสริม NMN สนับสนุนด้านสุขภาพหัวใจและหลอดเลือด เซลล์ ร่างกาย และการเผาผลาญ ยกตัวอย่างการศึกษาทางคลินิกได้รายงานว่า NMN ปรับปรุงการตรวจจับระดับน้ำตาลในเลือดในสตรีวัยหมดประจำเดือน, รองรับการทำงานของกล้ามเนื้อในผู้ชายสูงอายุ, และ เพิ่มความสามารถในการออกกำลังกายแบบแอโรบิกในนักกีฬา.

งานวิจัยอื่นๆ ในช่วงสองสามปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่า nmn สนับสนุน คอเลสเตอรอลที่ดีต่อสุขภาพ (เอชดีแอล) ระดับ ฟังก์ชั่นการเผาผลาญเครื่องหมายอัตนัยของ ผิว คุณภาพและในเวลากลางวัน พลังงาน- ตัวเล็กตัวหนึ่ง ศึกษา กระทั่งพบว่าการเสริม NMN ช่วยเพิ่มความยาวเทโลเมียร์ ซึ่งเป็นส่วนปลายป้องกันบนโครโมโซมของเราซึ่งเป็นตัวแทนของอายุทางชีววิทยา

ประเด็นที่สำคัญ 

Nmn เป็นสารประกอบอันทรงพลัง ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นโดยตรงของ nad+ ซึ่งเป็นโคเอ็นไซม์ที่จำเป็นต่อเซลล์ทั้งหมดของเราเพื่อการสูงวัยอย่างมีสุขภาพดี จากการต่อสู้กับความเสียหายของ dna และความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ไปจนถึงการป้องกันการสูญเสียเทโลเมียร์และสนับสนุนการทำงานของเซอร์ทูอิน nmn เป็นตัวเลือกที่ชาญฉลาดสำหรับทุกคนที่ต้องการมีชีวิตที่ยืนยาวและมีสุขภาพดี


อ้างอิง:

อิการาชิ เอ็ม, นาคากาวะ-นากาฮามะ วาย, มิอุระ เอ็ม และคณะ การเสริมนิโคตินาไมด์โมโนนิวคลีโอไทด์แบบเรื้อรังจะช่วยเพิ่มระดับนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ในเลือดและเปลี่ยนแปลงการทำงานของกล้ามเนื้อในผู้สูงอายุที่มีสุขภาพดี เอ็นพีเจ เอจจิ้ง. 2022;8(1):5. เผยแพร่เมื่อ 2022 พฤษภาคม 1. doi:10.1038/s41514-022-00084-z

Kim M, Seol J, Sato T, Fukamizu Y, Sakurai T, Okura T. ผลของการบริโภค Nicotinamide Mononucleotide เป็นเวลา 12 สัปดาห์ต่อคุณภาพการนอนหลับ ความเหนื่อยล้า และสมรรถภาพทางกายในผู้ใหญ่ชาวญี่ปุ่นสูงอายุ: การควบคุมด้วยยาหลอกแบบสุ่ม ศึกษา. สารอาหาร. 2022;14(4):755. เผยแพร่เมื่อ 2022 กุมภาพันธ์ 11. doi:10.3390/nu14040755

Liao B, Zhao Y, Wang D, Zhang X, Hao X, Hu M. การเสริมโมโนนิวคลีโอไทด์นิโคตินาไมด์ช่วยเพิ่มความสามารถในการออกกำลังกายแบบแอโรบิกในนักวิ่งสมัครเล่น: การศึกษาแบบสุ่ม, แบบ double-blind เจ อินท์ ซอค สปอร์ต นูทร 2021;18(1):54. เผยแพร่เมื่อ 2021 กรกฎาคม 8. doi:10.1186/s12970-021-00442-4 

Niu KM, Bao T, Gao L และคณะ ผลของการเสริม NMN ระยะสั้นต่อการเผาผลาญในซีรั่ม จุลินทรีย์ในอุจจาระ และความยาวเทโลเมียร์ในระยะก่อนแก่ชรา นัทหน้า. 2021;8:756243. เผยแพร่เมื่อ 29 พ.ย. 2021 ดอย:10.3389/fnut.2021.756243

Orlandi I, Alberghina L, Vai M. Nicotinamide, Nicotinamide Riboside และบทบาทใหม่ของกรดนิโคตินิกในการจำลองแบบและตามลำดับเวลาในยีสต์ ชีวโมเลกุล 2020;10(4):604. Published 2020 เมษายน 15. doi:10.3390/biom10040604

ซน เอ็มเจ, ควอน วาย, ซน ที, โช วายเอส การฟื้นฟูระดับไมโตคอนเดรีย nad+ ช่วยชะลอความชราภาพของเซลล์ต้นกำเนิด และอำนวยความสะดวกในการเขียนโปรแกรมซ้ำของเซลล์ร่างกายที่มีอายุมาก เซลล์ต้นกำเนิด. 2016;34(12):2840-2851. ดอย:10.1002/stem.2460

Yi L, Maier AB, Tao R และคณะ ประสิทธิภาพและความปลอดภัยของการเสริม β-นิโคตินาไมด์โมโนนิวคลีโอไทด์ (NMN) ในผู้ใหญ่วัยกลางคนที่มีสุขภาพดี: การทดลองทางคลินิกแบบสุ่ม แบบสหสถาบัน ปกปิดสองด้าน ควบคุมด้วยยาหลอก กลุ่มคู่ขนาน ขึ้นอยู่กับขนาดยา วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต 2023;45(1):29-43. ดอย:10.1007/s11357-022-00705-1

Yoshino M, Yoshino J, Kayser BD และคณะ Nicotinamide mononucleotide เพิ่มความไวของอินซูลินของกล้ามเนื้อในสตรีที่เป็นเบาหวาน ศาสตร์. 2021;eabe9985. ดอย:10.1126/science.abe9985



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า