【杉宝解读】NAD+可以保持生物钟稳态

【原文标题】NAD+ keeps the clock young

【标题翻译】NAD+保持生物钟年轻

【文献作者】Paulina Strzyz

【发布杂志】Nature Reviews Molecular Cell Biology

【发布时间】2020.05

【影响因子】43.351

【文献解读】

昼夜节律,又称生物钟,是指生物生命活动的内在节律,以约24小时为周期变动。昼夜节律会影响体温调节、警觉性、食欲、激素分泌以及睡眠时间等。受昼夜节律的调节,身体在一天中的某些时间入睡但在其他时间保持清醒。长期熬夜、倒班工作等生活方式会破坏正常的昼夜节律。研究发现,昼夜节律紊乱与代谢紊乱密切相关。昼夜节律紊乱会增加肥胖、II型糖尿病、心血管疾病和某些癌症的风险。

(注:图片摘自网络)

衰老过程中昼夜节律也会被打乱,这可能导致衰老相关的病理变化。衰老会导致白天的小睡时间增加,并导致人类更早地醒来和入睡。Bass和他的同事发现了烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)在预防小鼠中与年龄有关的昼夜节律功能下降方面的作用。细胞中NAD+的水平会随着年龄的增长而下降,并且通过补充其前体来促进NAD+的产生会促进小鼠向年轻的行为和生理功能转变。为了研究NAD+在小鼠中昼夜节律基因表达中的作用,研究者给小鼠补充了NAD+前体4个月,并分析了肝脏中昼夜节律基因的表达。研究表明,肝脏中大约一半的昼夜节律调节基因的表达模式随着NAD+增加而改变。

(注:图片摘自网络)

NAD+是蛋白脱乙酰基酶SIRTs的辅因子,而SIRTs可以促进健康并延长寿命。SIRT1通过与核心生物钟复合物结合来调节生物钟节律。肝脏特异性SIRT1敲除消除了当NAD+  水平升高时观察到的肝脏昼夜节律基因表达的变化。在老年小鼠的肝脏中,昼夜节律基因BMAL1的染色质占有率降低,这与昼夜节律基因振荡幅度降低相吻合。大龄小鼠NAD+前体给药6个月,可恢复BMAL1染色质的结合,并恢复至幼年动物中观察到的水平。此外,通过补充NAD+前体,老年小鼠的深夜运动能力也恢复到年轻水平。

总之,轮班工作、神经退行性疾病和衰老中发生的昼夜节律性睡眠/苏醒活动的破坏与代谢异常有关。NAD+通过靶向SIRT1具有逆转与衰老相关的昼夜节律功能障碍的能力。

(注:图片摘自网络)

【文献总结】

昼夜节律紊乱是与代谢疾病和NAD+水平降低相关的衰老特征,与肥胖、II型糖尿病、等代谢疾病密切相关。补充NAD+前体可以逆转与衰老相关的昼夜节律功能障碍的能力,使老年小鼠的深夜运动能力恢复到年轻水平。

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