NMNH能強效增強NAD+，並抑制糖酵解、TCA循環及細胞生長

NAD+ 對代謝和 DNA 修復等生物過程至關重要，其衰退與年齡相關疾病有關。補充NAD+前驅物，如煙醯胺核苷（NR）和煙醯胺單核苷酸（NMN），已被證明能提升細胞內的NAD+水平並帶來健康益處。近期研究顯示，還原型NR（NRH）比NR或NMN更適合作為NAD+的助推劑，並能提升對基因毒素所致細胞死亡的抗性。此外，NRH可口服，且已證實能預防小鼠急性腎損傷。因此，研究人員探討還原型NMN（NMNH）是否能提升細胞NAD+水平並調控生物過程。

NMNH 在體外及體內均提升細胞 NAD+ 水平

研究人員進行了NMNH（100微米）處理，發現HepG2細胞中NAD+水平增加了5倍，而100微MNMN僅略微提升NAD+，這是質譜法所確定的結果。（如圖1-A所示）
作者以腹腔注射340 mg/kg的NMN或NMNH治療C57BL/6J雄鼠，並以質譜儀測量肝臟NAD+濃度。研究發現，NMNH處理的小鼠肝臟NAD+水準比PBS處理的小鼠高出4倍（如圖1-C所示）。此外，NMNH處理的小鼠肝臟NAD+水準比NMN處理小鼠高出1.5倍。

圖1

實驗結果顯示NMNH是一種高效的NAD+增強子，且在體內的NAD+增強子比NMN更為強效。
但對C57BL/6J雄性小鼠進行50、100、500或1000 mg/kg的腹腔內注射，持續一週，發現血清中丙氨酸氨基轉移酶（ALT）和天冬氨酸氨基轉移酶（AST）水準並未升高（如圖2所示），這暗示NMNH在高劑量下對肝臟無毒性。
研究顯示NMNH處理會依劑量依賴性增加小鼠肝臟NAD+含量，而1000 mg/kg的NMNH處理則能提升小鼠肝臟NAD+水平。

圖2

NMNH抑制糖酵解與TCA循環

作者如圖3所示，探討NMNH轉換到NAD+的流程。

圖 3

實驗結果顯示，NMNH處理的HepG2細胞的NADH水平比未處理及NMN處理的細胞高出2.5倍。圖4同時發現，340 mg/kg NMNH處理使小鼠肝臟的NADH水平增加3倍，而340 mg/kg的NMN治療則使NADH水平增加1.7倍。

圖4

然而，NMN治療顯示出糖酵解作用與三氯酸酶循環的明顯調控。NMN僅在糖酵解中誘發2PG/3PG和PEP的輕微下降（見圖3E），且幾乎沒有明顯減少細胞中的TCA循環（見圖3F）. 這些結果顯示NMNH會顯著抑制糖酵解作用及TCA循環，而NMN也阻礙糖酵解，但程度較輕。

圖5

NMNH 抑制細胞生長

進行數據依賴的定量蛋白質體分析，以鑑定在1 mM NMNH處理下12小時內HepG2的差異表達蛋白（DEPs）。 為了進一步探討NMNH對細胞生長的影響，研究人員以不同濃度的NMNH處理了786-O細胞。786-O細胞源自一名清細胞腎細胞癌患者，呈現典型的Warburg表型，其生長依賴糖酵解作用。

圖6

研究顯示NMNH抑制了786-O細胞在50歲時的細胞生長而 250 μM NMNH 則是有效抑制 HK-2 細胞生長所需的 μM（如圖 6），HK-2 是來自正常成人腎臟的近端小管上皮細胞系。

結論

NAD+ 前驅體（NMNH 和 NRH）在體外及體內的氧化型前驅物，都是比氧化型對應的 NAD+ 增強子更好的表現。同時，我們確認長期給藥NMNH對老鼠是安全的。NMNH有效提升細胞內NAD+含量，而此過程主要依賴NMNAT。NMNH是體外及體內的強效NAD+增強劑。NMNH同時顯著提升細胞NADH水平，抑制糖代謝，並抑制細胞生長。

參考文獻：Liu， Y.， Luo C.，etal，還原性菸酰胺單核苷酸（NMNH）強效增強NAD+並抑制糖酵解、TCA循環與細胞生長，Promote research，2021年