NAD家族：NAD(H)和NADP(H)氧化还原对与细胞能量代谢
菸醯胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）／還原型 NAD+（NADH）與 NADP+／還原型 NADP+（NADPH）氧化還原對對於 維持細胞氧化還原恆定以及調節 眾多生物事件，包括細胞代謝。這兩個氧化還原對的缺乏或不平衡已與許多病理疾病相關。
NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對在細胞能量代謝中的重要性
NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對對於維持細胞能量代謝和氧化還原恆定至關重要。這些氧化還原對作為許多參與各種代謝途徑（包括糖解作用、三羧酸循環和氧化磷酸化）的酶的輔因子或受質。NAD(H) 和 NADP(H) 也通過作為電子載體和供體在調節細胞氧化還原平衡中發揮關鍵作用。因此，維持 NAD(H) 和 NADP(H) 水平的平衡對於細胞功能和能量代謝至關重要。
圖 1
NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對在病理條件下的失調
NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對的失調已與各種病理狀況相關，包括癌症、神經退化性疾病、代謝疾病和衰老。例如，在各種癌細胞中觀察到 NAD+ 水平降低和 NADH 水平升高，導致代謝和氧化還原信號傳導改變。同樣，NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對的失調已被牽涉於神經退化性疾病（如阿茲海默症和帕金森氏症）的發病機制。因此，了解 NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對的調節和功能對於開發這些疾病的新治療策略至關重要。
酶和區隔化對 NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對的調節
NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對受參與生物合成和消耗的各種酶調節。例如，磷酸戊糖途徑（PPP）是 NADPH 的主要生物合成途徑，NADPH 參與各種氧化還原反應，包括活性氧（ROS）的解毒。同樣，消耗 NAD+ 的酶，如聚（ADP-核糖）聚合酶（PARPs）和去乙醯化酶（sirtuins），通過消耗 NAD+ 來調節 NAD(H) 和 NADP(H) 水平。
圖2
NAD(H) 和 NADP(H) 池的區隔化對於調節細胞氧化還原平衡和代謝也至關重要。例如，粒線體 NAD(H) 池參與氧化磷酸化，而細胞質 NAD(H) 池參與糖解作用和其他代謝途徑。最近的研究已鑑定出幾種生物合成酶和基因編碼的生物感測器，使我們能夠更好地了解這些氧化還原對的調節和功能。例如，生物合成酶菸醯胺單核苷酸腺苷酰轉移酶（NMNAT）參與 NAD+ 的生物合成，並已被證明可調節各種細胞過程，包括代謝、衰老和壓力反應。此外，消耗 NAD+ 的蛋白質在調節細胞氧化還原和代謝恆定中的新興作用已為開發各種疾病的治療策略開闢了新途徑。
總之，NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對在細胞能量代謝和氧化還原恆定中扮演關鍵角色。這些氧化還原對的失調已與各種病理狀況相關，包括癌症、神經退化性疾病、代謝疾病和衰老。NAD(H) 和 NADP(H) 氧化還原對的調節和功能是複雜的，涉及各種生物合成酶、消耗 NAD+ 的蛋白質和區隔化。了解這些氧化還原對的調節和功能對於開發各種疾病的新治療策略至關重要。
