隨著世界老齡化人口的迅速增長,人們對健康秘訣、技巧和產品的需求也隨之增長,這些產品可能有助於抵禦時間的摧殘。在無數的膳食補充劑——維生素、礦物質和其他產品——中,一些人將希望寄託在一個名為煙醯胺腺嘌呤二核苷酸 (NAD) 的分子上,它是細胞能量生產的關鍵參與者。通常寫為 NAD+,即其氧化形式的名稱,該分子參與多種代謝途徑,並參與其他重要過程,如 DNA 修復。NAD+ 水平會隨著人和動物的衰老而自然下降,這種下降被認為是導致潛在衰老生理學的原因。
研究表明,提高 NAD+ 水平可以延長酵母、蠕蟲和小鼠的壽命。動物研究還表明,NAD+ 在改善健康多個方面具有前景。提高老年小鼠體內該分子的水平似乎可以使線粒體恢復活力——細胞的能量工廠,線粒體功能會隨著時間推移而衰退。其他小鼠研究表明,補充 NAD+ 可以帶來諸如改善心血管功能、增強肌肉再生和改善葡萄糖代謝等益處。
基於這些結果,多家公司目前銷售含有 NAD+ 前體的膳食補充劑,如煙醯胺核苷 (NR) 或煙醯胺單核苷酸 (NMN)。特別是 NR 補充劑,因其與兩家主要供應商 ChromaDex 和 Elysium Health 相關的科學實力而備受關注。這些公司的研究顧問來自斯坦福大學、哈佛大學和哥倫比亞大學等機構。Elysium 的科學顧問委員會目前擁有八位諾貝爾獎獲得者。
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但 NR 業務和一些相關科學家也招致了相當多的批評。與藥物不同,膳食補充劑受到美國當局的輕微監管,允許在研究證實其在人體中的安全性和有效性之前銷售。ChromaDex 和Elysium 資助的近期臨床試驗表明,服用含 NR 補充劑六到八週的成年人血液中 NAD+ 水平升高,且沒有嚴重的副作用。但研究人員仍在努力證明 NR 實際上可以改善人類健康——這是批評者關注的焦點,也是公司自身承認的問題。
Elysium 的聯合創始人兼首席科學家 Leonard Guarente 說:“並非所有在小鼠身上有效的東西都適用於人類,這就是為什麼進行嚴格的人體試驗至關重要。”該公司正在研究其含 NR 補充劑對人體多種疾病的有效性,包括腎損傷和脂肪肝。今年年初,Elysium 發表了一項小型試驗,表明其產品可能潛在地減緩神經退行性疾病肌萎縮側索硬化症。ChromaDex 的 NR 補充劑也是許多臨床試驗的主題,該公司最近贊助了一項關於其對 55 歲以上人群的認知功能、情緒和睡眠影響的研究。
由於非常不同的原因,NAD+ 也引起了癌症研究人員的廣泛關注。最近的研究表明,多種型別的癌細胞依賴 NAD+ 來維持其快速生長,切斷 NAD+ 供應可能是殺死某些癌症的有效策略。這些研究的資料描繪了一幅更復雜的 NAD+ 圖景,並提出了關於服用 NAD+ 增強補充劑可能以多種方式影響健康的新問題。“它可能仍然會減緩衰老部分,但它可能會助長癌症部分,”馬尼托巴大學的臨床科學家 Versha Banerji 說。“我們只需要更多地瞭解這兩個過程的生物學特性,以弄清楚我們如何才能讓人們健康衰老,並且不得癌症。”
在二月份發表在《自然細胞生物學》上的一項研究中,科學家報告了新發現的 NAD+ 代謝在細胞衰老和癌症交叉點中的作用——具體而言,是在一個稱為細胞衰老的過程中。衰老發生在衰老的、受損的細胞停止分裂時。這個過程可以幫助抑制癌症,但它會導致細胞產生炎症分子,這些分子在某些情況下也可能促進癌症生長。在《自然細胞生物學》研究中,威斯達研究所的 Rugang Zhang 及其同事發現,在進入衰老的細胞中,NAMPT(哺乳動物體內一種主要的 NAD+ 生產酶)水平升高會促進炎症和潛在的促腫瘤分子的釋放。與這些發現一致的是,基因易患胰腺癌的小鼠在攝入 NAD+ 前體 NMN 後,會發展出更多的癌前和癌性生長。Zhang 說,還需要更多的研究來充分了解 NAD+ 在癌症中的作用,但他補充說,“我們應該謹慎,並記住 NAD+ 補充劑作為抗衰老飲食方法的潛在弊端。”
Zhang 的工作是一項不斷增長的研究體系的一部分,該研究體系引起了人們對癌症中 NAD+ 代謝的關注,特別是涉及 NAMPT 的代謝。與健康組織相比,已報告在幾種人類癌症中 NAMPT 水平升高,包括結直腸癌、卵巢癌、乳腺癌和前列腺癌。在動物和細胞研究中,抑制 NAMPT 的藥物已顯示出在殺死癌細胞或增強其他癌症療法的有效性方面的希望。
2016 年,聖路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員發現,在患有膠質母細胞瘤(一種侵襲性腦癌)的人群中,NAMPT 水平較高的腫瘤與較短的生存時間相關。當將人類膠質母細胞瘤細胞植入小鼠體內時,這些細胞增殖並建立了新的腫瘤。但是,當研究人員在植入前抑制這些細胞中的 NAMPT 時,他們後來發現小鼠的腦腫瘤形成減少,存活率增加——這表明膠質母細胞瘤細胞依賴 NAMPT 和 NAD+ 才能茁壯成長。
這一結果可能對 NAD+ 增強補充劑說明什麼?2016 年研究的資深作者 Albert Kim 在一份醫學院新聞稿中說:“關於服用 NAD+ 前體以獲得抗衰老效果的說法有很多,這基於許多偉大的科學研究。我不知道服用 NAD+ 前體是否會使現有腫瘤生長得更快,但我們工作的意義之一是我們尚未完全瞭解增強 NAD+ 水平的所有後果。”
這些新出現的問題並沒有讓 NR 補充劑的製造商感到不安。ChromaDex 的首席科學顧問 Charles Brenner 說:“我並沒有為此失眠。”他指出,許多癌症中 NAMPT 水平高於正常水平的報告並不能證明高 NAD+ 水平實際上會促進癌症生長。他認為,透過抑制 NAD+ 生產酶來殺死癌細胞的研究也沒有正確解決這個問題。 他說:“低 NAD+ 是否會阻止癌症,高 NAD+ 是否會促進癌症是兩個不同的問題。”
事實上,Zhang 的研究是首批直接表明,透過前體 NMN 提供補充 NAD+ 與小鼠癌症生長增加有關的研究之一。但 Elysium 的 Guarente 對這些資料持懷疑態度,他認為 Zhang 的研究顯示了少數動物的微小影響,並且尚未被其他研究組複製。“我不認為有任何證據表明提高 NAD+ 水平會促進癌症,”Guarente 說。
目前,提高 NAD+ 水平可能會促進癌症生長的觀點仍然是一個假設,但它已引起了相當大的關注。癌細胞具有較高的代謝需求,包括需要 NAD+ 的過程。許多型別的癌細胞會提高 NAD+ 生成酶,然後在這些酶被藥物阻斷時死亡。達爾豪西大學的癌症免疫學家 Shashi Gujar 說:“我們知道它們喜歡 NAD+,但現在說,如果你新增 NAD+,它們是否會生長得非常快,還為時過早。“許多實驗室正在努力弄清楚這一點。”
答案可能不是單一或直接的。NAD+ 是一種普遍且基本的分子,參與許多生物途徑和細胞操作。它的攝入可能導致積極和消極結果的混合,其平衡可能取決於具體情況。口服攝入的 NAD+ 前體可能比其他組織更容易被某些組織吸收。眾所周知,不同的細胞型別採用不同的代謝程式,這可能導致對 NAD+ 的組織特異性反應。
就像它們產生的組織一樣,癌症在細胞方式上是多種多樣的——至少有一些與 NAD+ 的“癌症燃料”假說相悖。例如,一項 2014 年的研究報告稱,在小鼠肝癌模型中,抑制 NAD+ 的產生是錯誤基因導致 DNA 損傷和腫瘤形成的關鍵步驟。在這種情況下,給小鼠餵食 NR 實際上有助於防止這些有害影響。
總之,這些發現不一定為對 NR 或 NMN 補充劑感興趣的消費者指出現成的答案,而更多的是突出了科學家在未來幾年需要解決的問題。麻省理工學院科赫綜合癌症研究所的臨床科學家 Matthew Vander Heiden 說:“我想說的是,鑑於許多人為了健康益處而服用這些補充劑,因此有必要研究這些補充劑對癌症風險或現有癌症生物學的影響。”
對更多證據的需求是其他人也認同的一種觀點。Gujar 說:“目前人們對 NAD+ 領域有著巨大的興趣。而且我非常肯定,遲早我們會找到證據來回答這個問題。”
