一文带你了解NMN的前世今生及相关热点股解析

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       2013年12月,哈佛大学医学院大卫·辛克莱尔(David Sinclair)教授在世界权威杂志《Cell》上发表“用NMN提升细胞内NAD+含量一周后,小鼠寿命延长了30%”的研究成果,首次公开证实NAD+前体NMN可以逆转衰老、延长寿命。这项研究轰动世界,也从此开启了NMN在衰老抑制和衰老干预领域一骑绝尘的局面。

     截止目前,《Nature》、《Science》、《Cell》三大国际权威期刊已发表100余篇NMN及其代谢物NAD+的相关报道,展示了NMN在延缓衰老、修复DNA损伤、调节代谢、保护心脏等领域的显著效果。

     2021年4月23日,《Science》重磅上线了全球首个NMN人体临床试验结果,进一步确认了NMN对人体的安全性和有效性,成为人类抗衰新时代的里程碑。

第一章:NMN的来龙去脉

NMN(Nicotinamide Mononucleotide,简称NMN),即烟酰胺单核苷酸,是一种天然存在于人体中的物质。在分子水平上,它是一种核糖核苷酸,是遗传物质RNA的基本结构单元;在结构上,它由烟酰胺基团、核糖和磷酸基团组成(如图1),NMN在细胞内转化成NAD+(Nicotinamide Adenine Dinucleotide,即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)从而发挥功能。

人体大约由40万亿个细胞组成,这些细胞中时时刻刻在发生各种各样的生化反应,从而维持细胞功能和人体的正常运转。

就像煤炭的燃烧需要火种和氧气一样,在细胞的各种生化反应中,酶是“火种”,可以促进细胞内生化反应的发生,而辅酶则是“氧气”,是酶发挥功能所必需的“辅助”分子,二者缺一不可。

NAD+是人体内最重要、用途最广的辅酶之一,也是机体内除水之外,含量最丰富的分子。

当NAD+在线粒体中作为辅酶发挥作用时,它可以参与能量代谢过程,比如常见的三羧酸循环,这个过程中所需的NAD+的量较少。

当NAD+参与DNA修复时,它便成为一种消耗品,年龄增长、环境辐射等因素会引起DNA损伤的积累,从而导致细胞内NAD+浓度降低。

NAD+还可以激活一组被称作“长寿蛋白”的Sirtuins蛋白,调控它们的基因表达,从而减少疾病的发生,延缓衰老。然而,正如David Sinclair所说:“随着年龄的增长,人体内的NAD+浓度会逐渐降低,由此导致的长寿蛋白活性下降,是人类在衰老过程中发生疾病的主要原因。”因此,在衰老过程中自然的增加细胞内的NAD+水平可能会减缓或逆转某些衰老过程。

NMN可以直接转化成NAD+(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸),并且更易被细胞吸收和利用。因此,NMN补充剂成为提高体内NAD+水平的首选。

第二章:我们为什么要关注NAD+?

自1906年NAD+被发现以来,该分子因其在人体内的丰富含量以及在维持生命活动的关键作用而受到科学家的关注。在动物研究中,提高体内NAD+水平,在改善代谢和年龄相关疾病(如糖尿病、心血管疾病、神经退行性疾病和免疫功能下降)等领域效果显著,并展现了抑制衰老的特性。

①NMN可以改善重症新型冠状病毒肺炎患者的症状

2019年新型冠状病毒肺炎(以下简称COVID-19)席卷了多个城市,导致全球数百万人感染,科学家们一直在寻找一种安全有效的治疗方法。

统计数据显示,COVID-19在老年人中的感染率更高。在80岁及以上的患者中,约有13.4%死于COVID-19,而在50多岁和20多岁的患者中,这一比例仅为1.25%和0.06%。牛津大学的一项包含了1740万英国成年人的研究表明,年龄是与COVID-19死亡相关性最强的危险因素。

鉴于该病毒对老年人的危害较大,一些从事老年病学研究的科学家表示,从抗衰老的角度进行探索,可能是减轻COVID-19及未来可能出现的其他传染病对老年人健康损害的长效解决方案。

尽管还需要做更多的研究来证实这个观点,但最近的一项研究已将NMN等NAD+补充剂列为潜在的治疗方法之一。科学家们还表示,老年人可能会受益于NAD+所带来的长寿效应,并防止细胞因子风暴(免疫系统被过度激活,攻击自身健康的细胞,从而导致多器官衰竭、休克甚至死亡)的发生。

②NAD+可以延缓衰老

NAD+是唤醒长寿蛋白的“分子钥匙”,是长寿蛋白维持基因组完整性和修复损伤DNA的“燃料”。动物研究结果表明,提高体内NAD+水平可以激活长寿蛋白,延长酵母、蠕虫和小鼠的寿命。在动物研究中NAD+显示出了令人鼓舞的抗衰老结果,科学家们正在研究如何将这些结果转化应用到人类。

③NAD+可以改善代谢紊乱

NAD+是维持线粒体功能,稳定能量输出的关键之一。衰老和高脂饮食都会导致体内NAD+水平的降低,而应用NAD+补充剂可以缓解小鼠饮食和衰老引发的体重增加,并提高小鼠的运动能力。另外一项研究中,NAD+逆转了雌性老鼠的糖尿病症状,显示出了NAD+作为治疗代谢紊乱(如肥胖)新策略的巨大潜力。

④NAD+可以减少心脏损伤

提高NAD+水平可以保护并改善心脏功能。在小鼠中,应用NAD+补充剂可以提高心脏中NAD+的水平,并减轻因缺血和再灌注造成的心脏损伤。NAD+补充剂还可以保护小鼠免受心脏异常增大的影响。

⑤NAD+可以防止神经变性

在患有阿尔茨海默症的小鼠中,提高NAD+的水平,可以减少破坏细胞信号传导的大脑白质的堆积,增强认知功能。当出现大脑供血不足时,提高NAD+的水平还可以保护脑细胞免于死亡。大量的动物模型研究展示出了NAD+在延缓大脑衰老、抵御神经变性和改善认知能力的方面的广阔前景。

⑥NAD+可以保护免疫系统

随着年龄的增长,人体的免疫系统功能减弱,疾病发生率更高,恢复期更长。而最近的一项研究表明,在免疫应答和衰老过程中,NAD+水平在调节炎症反应和细胞存活方面发挥着重要作用,这说明NAD+有潜力成为免疫功能障碍的治疗手段。

第三章:NAD+和NMN在人体内的产生和转化利用

NAD+在人体内是如何产生的?

人体会自发的将NAD+前体转化生成NAD+。人体内NAD+的前体主要有五种:色氨酸、烟酰胺(NAM)、烟酸(NA)、烟酰胺核苷(NR)和烟酰胺单核苷酸(NMN)。其中,NMN是NAD+合成过程最后步骤的成分之一(如图2),因此,NMN也被称为NAD+的直接前体(即一步到位实现NAD+合成)。

这些前体都可以通过食物获得。其中,NAM、NA和NR都是维生素B3的转化形式。它们一旦进入体内,细胞就会通过几种不同的转化途径合成NAD+。

第一条途径被称为从头合成途径(De novo pathway)。De novo 是一个拉丁语,含义是“从头开始”。这条途径从NAD+前体色氨酸开始,并由此逐步转化生成NAD+。

第二条途径被称为补救合成途径(Salvage pathway)。这条途径类似于回收再利用,因为它是从NAD+降解的产物中转化产生NAD+。事实上,机体内的所有蛋白质都需要规律的进行降解,以防止它们过度积累损害健康。作为合成和降解循环的一部分,在酶的作用下,NAD+的降解产物被转化为NAD+,从而进行再降解和再合成。

如何提高体内NAD+的水平?

卡路里限制,即禁食或减少卡路里摄入量,已被证明可以提高NAD+的水平和长寿蛋白的活性。在小鼠中,卡路里限制引起的NAD+和长寿蛋白活性的增加表现出良好的延缓衰老效果。虽然NAD+存在于某些食物中,但因其含量较低,仅通过饮食尚无法达到影响细胞内NAD+浓度的程度,而服用NMN补充剂,已被证明是可提高NAD+水平直接而有效的方法。

为什么选择NMN作为NAD+补充剂?

随着年龄的增长,细胞内NAD+的浓度会逐渐降低。由于NAD+分子较大,不易被吸收,直接口服或施用NAD+也无法对新陈代谢产生积极影响,因此,必须通过补充NAD+前体分子的方式来提高NAD+的利用度,而NMN比NAD+更易吸收利用,是提高细胞内NAD+浓度的最优选择。

研究显示,服用NMN可以提高身体多个部位的NAD+浓度,包括心脏、肾脏、肝脏、胰腺、睾丸、脂肪组织、骨骼肌、眼睛和血管等,并且NMN的吸收利用效率非常高,口服NMN15分钟后,小鼠肝脏中的NAD+水平便可以显著增加(如图3)。

NMN补充剂的安全性和副作用

在动物实验中,NMN表现出良好的安全性,NMN的人体临床试验也在逐步开展。并且,就当前的研究结果来看,NMN在很大程度上是安全无毒的,即使是在高浓度的小鼠和人体试验中。此外,小鼠长期(一年)口服NMN也没有出现毒性作用,首次的人体临床试验也证实单剂量使用NMN补充剂无毒性作用。

2019年11月发表的一项针对日本男性的研究指出,服用NMN后受试者血液中的胆红素水平轻微升高,但是仍处于正常范围。因此,未来的研究会继续侧重于NMN的长期安全性和有效性。NMN与任何其他已知的副作用无关。

第四章:NMN和NAD+的历史

1906年,Arthur Harden和William John Young在啤酒酵母提取液体中发现了一种“因子”,可以促进糖发酵成酒精。这个“因子”,当时被称为“辅酶”,结果被证明是NAD+。

Arthur Harden和Hans von Euler-Chelpin一起,继续深入研究了发酵的奥秘。1929年,他们因深入了解这些过程,包括发现很快被称为NAD+的分子的化学形状和性质而获得了诺贝尔奖。

1930年,另外一位诺贝尔奖获得者Otto Warburg发现了NAD+在促进许多生物化学反应方面的核心作用。NAD+作为能量转移的载体,是完成所有生化反应所需能量的基础。

1937年,威斯康星大学麦迪逊分校(University of Wisconsin, Madison)的Conrad Elvehjem和他的同事们发现,补充NAD+可以治愈狗的糙皮病,也被称为“黑舌病”。对于人类来说,糙皮病会导致一系列症状,包括腹泻、痴呆和口腔溃疡。

在40年代和50年代,Arthur Kornberg对NAD+的研究帮助他发现了DNA复制和RNA转录背后的原理,这两个生物过程对生命至关重要。

1958年,Jack Preiss和Philip Handler发现了烟酸转化NAD+的三个生化步骤。这一系列步骤如今被称为Preiss-Handler途径。

1963年,Chambon、Weill和Mandel报告称,NAD+提供了激活重要核酶所需的能量,这一发现为DNA修复酶PARP(PARP在修复DNA损伤和调节细胞死亡方面有着关键作用,其活性变化与寿命变化有关联。)的一系列研究发现奠定了基石。

1976年,Rechsteiner和他的同事们发现,除了作为能量转移分子的经典生化作用之外,NAD+似乎在哺乳动物细胞中具有一些其他的重要功能。

在这项发现的基础上,Leonard Guarente及其同事们进行了更深入的研究,发现NAD+可以调节长寿蛋白(Sirtuins)的活性,保持某些基因“沉默”,从而延长寿命。

从那时起,人们对NAD+及其NAD+前体(如NMN)的兴趣日益浓厚,因为它们具有改善许多与年龄相关的健康问题的潜力。

NMN的未来

2023年1月28日,卫健委正式受理NMN作为食品添加剂新品种,NMN作为食品添加剂新品种获得批准后,就证明其安全性和效果获得认可。

我国市场对NMN的研究起步相对较晚,但经过近两三年的飞速发展,NMN正处于整体行业逐步规范、产品迅速更新迭代、市场日趋成熟的阶段。

随着NMN认知度的提升,我国消费者对NMN相关产品有了一个更为科学、理性的认识,我国监管部门也加强了对其安全性、功能性的监管,平台与监管部门联手打压原来泛滥成灾的劣伪产品,使市场得以净化,因而整体市场发展呈现平稳递进的态势。面对日益增长的抗衰老需求,NMN已成为大健康产业的新蓝海。

NMN概念

包含了所有23只NMN概念股。

三、热点分析

我认为,未来这个市场肯定非常有机会,伴随着未来抗衰老产品不断推广以及人口老龄化,行业的市场有望达到千亿规模。率先布局市场的上市公司在未来风口全面来临时,一定能占据先发优势,如果我们投资者提前布局对应的上市公司,肯定也能从中获益。这次的名单也是我送所有粉丝的福利,大家可以分享给自己的亲朋好友研究如何布局,以后如果出现了特别强烈的买点,我也会第一时间发文提醒大家。