烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和Sirtuins在衰老和疾病中的作用

作     者：白玉杰 王建辉 吴东颖 BAI Yu-Jie;WANG Jian-Hui;WU Dong-Ying

作者机构：山东荆卫生物科技有限公司潍坊市抗衰老重点实验室山东潍坊261000 

出 版 物：《中国生物化学与分子生物学报》 (Chinese Journal of Biochemistry and Molecular Biology)

年 卷 期：2022年第38卷第10期

页      面：1294-1303页

学科分类：0710[理学-生物学] 071010[理学-生物化学与分子生物学] 07[理学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 071003[理学-生理学] 

主　　题：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 沉默信息调节因子 烟酰胺腺嘌呤二核苷酸前体 衰老 衰老相关疾病 

摘      要：烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD^(+))作为氧化还原反应的重要辅酶,是能量代谢的核心。NAD^(+)也是非氧化还原NAD^(+)依赖性酶的共底物,包括沉默信息调节因子(Sirtuins)、聚ADP-核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerases,PARPs)、CD38/CD157胞外酶等。NAD^(+)已成为细胞信号转导和细胞存活的关键调节剂。最近的研究表明,Sirtuins催化多种NAD^(+)依赖性反应,包括去乙酰化、脱酰基化和ADP-核糖基化。Sirtuins催化活性取决于NAD^(+)水平的高低。因此,Sirtuins是细胞代谢和氧化还原状态关键传感器。哺乳动物中已经鉴定并表征了7个Sirtuins家族成员(SIRT1-7),其参与炎症、细胞生长、生理节律、能量代谢、神经元功能、应激反应和健康衰老等多种生理过程。本文归纳了NAD^(+)的生理浓度及状态、NAD^(+)的生物合成途径,并阐述了Sirtuins的生物学功能,重点讨论了SIRT1-7表达及活性与衰老和疾病之间的关系。此外,本文还进一步探讨了NAD^(+)和Sirtuins依赖的衰老机制,机体NAD^(+)水平随着年龄增长而下降,导致Sirtuins活性下降,尤其是SIRT1、SIRT3和SIRT6,引发细胞核和线粒体功能下降,衰老及老化相关疾病也随之发生。研究表明,NAD^(+)前体补充剂能够快速提高机体NAD^(+)水平和Sirtuins活性,是一种有效的抗衰老干预措施,为全球老龄化社会带来希望。