随着世界老龄化人口的迅速增长,人们对健康秘诀、技巧和产品的需求也随之增长,这些产品可能有助于抵御时间的摧残。在无数的膳食补充剂——维生素、矿物质和其他产品——中,一些人将希望寄托在一个名为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 的分子上,它是细胞能量生产的关键参与者。通常写为 NAD+,即其氧化形式的名称,该分子参与多种代谢途径,并参与其他重要过程,如 DNA 修复。NAD+ 水平会随着人和动物的衰老而自然下降,这种下降被认为是导致潜在衰老生理学的原因。
研究表明,提高 NAD+ 水平可以延长酵母、蠕虫和小鼠的寿命。动物研究还表明,NAD+ 在改善健康多个方面具有前景。提高老年小鼠体内该分子的水平似乎可以使线粒体恢复活力——细胞的能量工厂,线粒体功能会随着时间推移而衰退。其他小鼠研究表明,补充 NAD+ 可以带来诸如改善心血管功能、增强肌肉再生和改善葡萄糖代谢等益处。
基于这些结果,多家公司目前销售含有 NAD+ 前体的膳食补充剂,如烟酰胺核苷 (NR) 或烟酰胺单核苷酸 (NMN)。特别是 NR 补充剂,因其与两家主要供应商 ChromaDex 和 Elysium Health 相关的科学实力而备受关注。这些公司的研究顾问来自斯坦福大学、哈佛大学和哥伦比亚大学等机构。Elysium 的科学顾问委员会目前拥有八位诺贝尔奖获得者。
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但 NR 业务和一些相关科学家也招致了相当多的批评。与药物不同,膳食补充剂受到美国当局的轻微监管,允许在研究证实其在人体中的安全性和有效性之前销售。ChromaDex 和Elysium 资助的近期临床试验表明,服用含 NR 补充剂六到八周的成年人血液中 NAD+ 水平升高,且没有严重的副作用。但研究人员仍在努力证明 NR 实际上可以改善人类健康——这是批评者关注的焦点,也是公司自身承认的问题。
Elysium 的联合创始人兼首席科学家 Leonard Guarente 说:“并非所有在小鼠身上有效的东西都适用于人类,这就是为什么进行严格的人体试验至关重要。”该公司正在研究其含 NR 补充剂对人体多种疾病的有效性,包括肾损伤和脂肪肝。今年年初,Elysium 发表了一项小型试验,表明其产品可能潜在地减缓神经退行性疾病肌萎缩侧索硬化症。ChromaDex 的 NR 补充剂也是许多临床试验的主题,该公司最近赞助了一项关于其对 55 岁以上人群的认知功能、情绪和睡眠影响的研究。
由于非常不同的原因,NAD+ 也引起了癌症研究人员的广泛关注。最近的研究表明,多种类型的癌细胞依赖 NAD+ 来维持其快速生长,切断 NAD+ 供应可能是杀死某些癌症的有效策略。这些研究的数据描绘了一幅更复杂的 NAD+ 图景,并提出了关于服用 NAD+ 增强补充剂可能以多种方式影响健康的新问题。“它可能仍然会减缓衰老部分,但它可能会助长癌症部分,”马尼托巴大学的临床科学家 Versha Banerji 说。“我们只需要更多地了解这两个过程的生物学特性,以弄清楚我们如何才能让人们健康衰老,并且不得癌症。”
在二月份发表在《自然细胞生物学》上的一项研究中,科学家报告了新发现的 NAD+ 代谢在细胞衰老和癌症交叉点中的作用——具体而言,是在一个称为细胞衰老的过程中。衰老发生在衰老的、受损的细胞停止分裂时。这个过程可以帮助抑制癌症,但它会导致细胞产生炎症分子,这些分子在某些情况下也可能促进癌症生长。在《自然细胞生物学》研究中,威斯达研究所的 Rugang Zhang 及其同事发现,在进入衰老的细胞中,NAMPT(哺乳动物体内一种主要的 NAD+ 生产酶)水平升高会促进炎症和潜在的促肿瘤分子的释放。与这些发现一致的是,基因易患胰腺癌的小鼠在摄入 NAD+ 前体 NMN 后,会发展出更多的癌前和癌性生长。Zhang 说,还需要更多的研究来充分了解 NAD+ 在癌症中的作用,但他补充说,“我们应该谨慎,并记住 NAD+ 补充剂作为抗衰老饮食方法的潜在弊端。”
Zhang 的工作是一项不断增长的研究体系的一部分,该研究体系引起了人们对癌症中 NAD+ 代谢的关注,特别是涉及 NAMPT 的代谢。与健康组织相比,已报告在几种人类癌症中 NAMPT 水平升高,包括结直肠癌、卵巢癌、乳腺癌和前列腺癌。在动物和细胞研究中,抑制 NAMPT 的药物已显示出在杀死癌细胞或增强其他癌症疗法的有效性方面的希望。
2016 年,圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现,在患有胶质母细胞瘤(一种侵袭性脑癌)的人群中,NAMPT 水平较高的肿瘤与较短的生存时间相关。当将人类胶质母细胞瘤细胞植入小鼠体内时,这些细胞增殖并建立了新的肿瘤。但是,当研究人员在植入前抑制这些细胞中的 NAMPT 时,他们后来发现小鼠的脑肿瘤形成减少,存活率增加——这表明胶质母细胞瘤细胞依赖 NAMPT 和 NAD+ 才能茁壮成长。
这一结果可能对 NAD+ 增强补充剂说明什么?2016 年研究的资深作者 Albert Kim 在一份医学院新闻稿中说:“关于服用 NAD+ 前体以获得抗衰老效果的说法有很多,这基于许多伟大的科学研究。我不知道服用 NAD+ 前体是否会使现有肿瘤生长得更快,但我们工作的意义之一是我们尚未完全了解增强 NAD+ 水平的所有后果。”
这些新出现的问题并没有让 NR 补充剂的制造商感到不安。ChromaDex 的首席科学顾问 Charles Brenner 说:“我并没有为此失眠。”他指出,许多癌症中 NAMPT 水平高于正常水平的报告并不能证明高 NAD+ 水平实际上会促进癌症生长。他认为,通过抑制 NAD+ 生产酶来杀死癌细胞的研究也没有正确解决这个问题。 他说:“低 NAD+ 是否会阻止癌症,高 NAD+ 是否会促进癌症是两个不同的问题。”
事实上,Zhang 的研究是首批直接表明,通过前体 NMN 提供补充 NAD+ 与小鼠癌症生长增加有关的研究之一。但 Elysium 的 Guarente 对这些数据持怀疑态度,他认为 Zhang 的研究显示了少数动物的微小影响,并且尚未被其他研究组复制。“我不认为有任何证据表明提高 NAD+ 水平会促进癌症,”Guarente 说。
目前,提高 NAD+ 水平可能会促进癌症生长的观点仍然是一个假设,但它已引起了相当大的关注。癌细胞具有较高的代谢需求,包括需要 NAD+ 的过程。许多类型的癌细胞会提高 NAD+ 生成酶,然后在这些酶被药物阻断时死亡。达尔豪西大学的癌症免疫学家 Shashi Gujar 说:“我们知道它们喜欢 NAD+,但现在说,如果你添加 NAD+,它们是否会生长得非常快,还为时过早。“许多实验室正在努力弄清楚这一点。”
答案可能不是单一或直接的。NAD+ 是一种普遍且基本的分子,参与许多生物途径和细胞操作。它的摄入可能导致积极和消极结果的混合,其平衡可能取决于具体情况。口服摄入的 NAD+ 前体可能比其他组织更容易被某些组织吸收。众所周知,不同的细胞类型采用不同的代谢程序,这可能导致对 NAD+ 的组织特异性反应。
就像它们产生的组织一样,癌症在细胞方式上是多种多样的——至少有一些与 NAD+ 的“癌症燃料”假说相悖。例如,一项 2014 年的研究报告称,在小鼠肝癌模型中,抑制 NAD+ 的产生是错误基因导致 DNA 损伤和肿瘤形成的关键步骤。在这种情况下,给小鼠喂食 NR 实际上有助于防止这些有害影响。
总之,这些发现不一定为对 NR 或 NMN 补充剂感兴趣的消费者指出现成的答案,而更多的是突出了科学家在未来几年需要解决的问题。麻省理工学院科赫综合癌症研究所的临床科学家 Matthew Vander Heiden 说:“我想说的是,鉴于许多人为了健康益处而服用这些补充剂,因此有必要研究这些补充剂对癌症风险或现有癌症生物学的影响。”
对更多证据的需求是其他人也认同的一种观点。Gujar 说:“目前人们对 NAD+ 领域有着巨大的兴趣。而且我非常肯定,迟早我们会找到证据来回答这个问题。”