雀巢发表Nature子刊论文：来自咖啡和人体的天然物质可提高NAD+水平，改善衰老

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

肌少症（Sarcopenia）是衰老过程中骨骼肌功能的衰退，它会损害机体的灵活性，导致身体独立性丧失甚至残疾。临床上，肌少症的特征是肌肉质量、力量和步速的病理性下降，并源于肌纤维的消耗和衰老的分子和细胞特征的组合，共同损害了肌肉收缩能力。

最近的一些研究显示，线粒体功能障碍和NAD+水平下降是肌少症的重要分子标志。NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸）是一种必需辅酶，源自维生素B3家族的前体物质，是细胞和生物代谢的关键辅因子。哺乳动物可以从不同的膳食前体物质中产生NAD+，这些前体物质包括烟酰胺核苷（NR）、烟酰胺单核苷酸（NMN）、烟酸（NA）、烟酰胺（NAM），以及色氨酸（Trp）。

在包括骨骼肌在内的多个人体组织中，NAD+水平在衰老过程中下降，临床证据也证明了与年龄相关的NAD+缺乏。然而，肌肉线粒体和NAD+稳态的改变是否反映在循环代谢组中，是否可以用来定义临床生物标志物和治疗干预措施以管理晚年肌肉衰退，在很大程度上仍然未知。

近日，雀巢研究中心的研究人员在Nature子刊Nature Medicine上发表了题为：Trigonelline is an NAD+ precursor that improves muscle function during ageing and is reduced in human sarcopenia 的研究论文。

该研究发现，葫芦巴碱（trigonelline）在肌少症（Sarcopenia）患者中减少，而补充这种分子，能够增加NAD+水平和线粒体活性，并有助于在衰老过程中维持肌肉功能。

该研究还进一步证明了葫芦巴碱是一种新的NAD+前体，扩展了我们对NAD+代谢的理解，补充葫芦巴碱是一种NAD+促进策略，对年龄相关性肌肉衰退具有治疗潜力。

肌少症的一个重要问题是细胞辅助因子NAD+在衰老过程中下降，同时，作为细胞能量来源的线粒体发生功能障碍，产生的能量降低。在这项研究中，研究团队对患有肌少症的老年人进行了肌肉活检，发现在肌少症期间，他们的大多数代谢物没有变化，包括可能作为潜在NAD + 前体的维生素B3形式。

然而，肌少症患者的葫芦巴碱（trigonelline）的水平较低 ，葫芦巴碱是一种在植物（例如咖啡）和动物（包括人类）中发现的一种天然生物碱。该研究显示，葫芦巴碱水平与骨骼肌中的肌肉力量和线粒体氧化磷酸化呈正相关 。

接下来，研究团队使用同位素标记的葫芦巴碱，证实了葫芦巴碱在秀丽隐杆线虫、小鼠，以及来自健康人类和肌少症患者的原代肌管中并入NAD + 库并增加NAD + 水平。

从机制上来讲，葫芦巴碱不激活烟酸受体GPR109A，而是通过烟酸磷酸核糖转移酶/Preiss-Handler途径在不同模型中代谢。在秀丽隐杆线虫中，葫芦巴碱通过一种需要sirtuin的NAD + 依赖机制改善线粒体呼吸和生物合成，减少年龄相关肌肉损失，增加其寿命和运动能力。而在雄性小鼠中，补充葫芦巴碱可以增强肌肉力量，防止衰老过程中的疲劳。

补充葫芦巴碱可增强老年小鼠的线粒体活性和肌肉功能

哺乳动物（包括人类）可以通过膳食补充NAD + 的前体物质，包括包括烟酰胺核苷（NR）、烟酰胺单核苷酸（NMN）、烟酸（NA）、烟酰胺（NAM），以及色氨酸（Trp） ，从而提高NAD+水平。而这项最新研究扩展了我们对NAD + 代谢的理解，发现了一种新的NAD + 前体——葫芦巴碱（trigonelline），并进一步证明了提高产生NAD + 的能力在促进健康长寿和年龄相关疾病中的应用。

论文通讯作者、雀巢研究中心身体健康部门负责人Jerome Feige表示， 很高兴通过合作研究发现了一种来自食物的天然分子与衰老的细胞标志物交叉作用。葫芦巴碱对衰老过程中细胞代谢和肌肉健康的益处开启了有希望的转化应用。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s42255-024-00997-x