细胞能量的前世今生

一、从红牛说起

红牛是一款来自泰国的复合维生素饮料，在全球160多个国家和地区进行销售。该饮料含牛磺酸、赖氨酸和B族维生素（肌醇、烟酰胺、维生素B₆、维生素B₁₂）、白砂糖和咖啡因。各营养成分在人体新陈代谢中协同作用，获得抗疲劳功效，可在工作学习、会议培训、考试竞赛、熬夜加班、运动健身、长途驾车、户外旅行等场合饮用。各成分的具体含量为：牛磺酸125 mg、赖氨酸50 mg、咖啡因50 mg、肌醇50 mg、维生素B₆ 1 mg、维生素B₁₂ 3 μg、烟酰胺 10mg。主要功效如下：

1、牛磺酸：参与糖代谢的调节，加速糖酵解；能增强心肌收缩力，增加血液输出，同时防止心肌损伤；能保护肝脏，对于维持运动能力，牛磺酸是必需的，加强补给可使运动能力和抗运动性疲劳能力进一步增加。改善内分泌状态，增强人体免疫。

2、赖氨酸：属于蛋白质的重要组成部分和人体必需氨基酸之一，可以调节人体代谢平衡；能提高钙的吸收以及在体内的积累，加速骨胳生长；有促进生长发育、增加食欲、减少疾病和增强体质的作用。

3、咖啡因：直接作用于中枢神经，促使思维变得敏捷清晰；能减少疲劳；能促进代谢；能刺激肝脏释放肝糖原以增加体内能量；促使血液中肾上腺素明显增加，从而加快心率，增加血流量，提高氧输送能力，促使三羧酸循环得以顺利进行，保证能量不断得到补充。

4、肌醇：属于B族维生素的一种，能促进体内产生卵磷脂，降低胆固醇，有助于去除肝脏中脂肪，帮助体内脂肪的再分配；能预防动脉硬化；是肝脏和骨髓细胞生长所必需。

5、维生素PP：属于B族维生素的一种，参与能量代谢、组织呼吸的氧化过程和糖原分解的过程；参与蛋白质、脂肪和DNA的合成。

6、维生素B6：属于B族维生素中的一种，在体内被磷酸化为辅酶形式，参与酶类代谢，在糖类代谢中催化肌肉与肝中的糖原转化；参与氨基酸代谢，并起重要作用；有助于脑和其它组织中的能量转化过程。

7、维生素B12：属于B族维生素的一种，在体内转化为各种辅酶参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢；促进红细胞的形成；维护神经系统的正常功能。

由以上可见，红牛中主要含水溶性B族维生素，也是维生素饮料的巅峰之作。而B族维生素主要参与人体细胞的能量代谢，帮助维持人体细胞的正常功能，起到强身健体、增强体质、抗击衰老等作用。随着时间的推移，人体的代谢速度会逐渐减缓，细胞增殖、分化、生理功能都会逐渐衰退，而对B族维生素的需求量也必然增多。在生物化学的途径来说，最终都是体现在NAD⁺上，那么如何保障NAD⁺的正常供给呢？

二、补充NAD⁺的方式

然而，人体根本无法自行合成B族维生素，必须从体外进行补充。食品中也含有一定的NAD⁺及其前体物质，但由于含量太低，如需满足每天的用量。因此，如何补充NAD⁺就需要了解NAD⁺的代谢途径。目前NAD⁺在体内共有3个代谢途径，共四类物质可以最终转变成NAD⁺。各代谢途径如下：

1. Preiss-Handler途径

1957~1958年由Preiss及Handler发现，因此命名为Preiss-Handler途径。该途径从烟酸开始，经过烟酸磷酸核糖基转移酶（NAPRT）催化变成烟酸单核苷酸，经过NMNATI1~3酶的催化，变成烟酸腺嘌呤二核苷酸，然后再被催化成NAD+。

2. 从头合成途径

该途径又叫犬尿氨酸途径。从食物中摄取的色氨酸开始，依次经过N-甲酰犬尿氨酸、L-犬尿氨酸、5-羟基-2-氨基苯甲酸、ACMS后变成喹啉酸，然后喹啉酸进入Preiss-Handler途径。色氨酸转成N-甲酰犬尿氨酸的IDO和TDO途径是从头合成途径的限制性步骤，ACMS也可以进入三羧酸循环。

3. 补救合成途径

NAD+经过三个消耗途径（sirtuins, PARPs, and the cADPR ）后变成烟酰胺，然后经过NAMPT催化后，变成NMN，NMN同样通过NMNAT1~3酶的催化转变成NAD+完成循环。有研究表明补救合成途径产生NAD+占人体NAD+总量的85%，补救合成途径中NAMPT酶是这个循环的限制步骤。

综上所述，而补救合成途径是人体NAD⁺的主要来源，主要有四类物质可以备选：烟酸、烟酰胺、色氨酸和NR/NMN。烟酰胺在红牛和其他功能性饮料中都添加，化妆品SK II和Olay等高端品牌也会添加这个成分。烟酸（NA）和GPR109A的结合会导致患者严重的潮红，而过多的摄取色氨酸、烟酰胺也会存在副作用。烟酰胺（NAM）会造成对Sirtuins的抑制从而引起肝脏中毒。色氨酸也有一系列的副作用。而NMN和NR还没有副面报道，是NAD⁺的体外补充原料之一。

三、NMN和NR可以抗衰老？

NMN和NR其实就是NAD⁺换了一个马甲而已。深入了解后，发现NMN和NR居然还有很强的抗衰作用。

先说NMN。NMN是由哈佛大学免疫研究中心的David Sinclair教授开发，属膳食补充剂。NMN的效果，除了Nature/Cell/Science上的研究外，听说已经供给NASA火星探测宇航员进行DNA损伤的修复研究了。Sinclair团队将NMN制成胶囊剂，在香港作为膳食补充剂，规格为150 mg/粒，共60粒。中国人多市场大，有钱人都想长生不老，而且这方面的需要都有数千年的历史了。NMN原料现在以批量生产，现在达到吨级规模已经不存在问题。现在需要做是市场推广工作。NMN能取得良好的市场口碑么？听上去像广告，但多了解一些也不是什么坏事。

烟酰胺核糖（nicotinamide riboside，NR）是由麻省理工学院抗衰老研究中心的Leonard Guarente教授研制而成的，也属于膳食补充剂。Leonard Guarente同时也是Sirtris公司的创始人，该公司成功地开发了白藜芦醇等天然抗衰老产品。2008年，Sirtris公司被制药巨头葛兰素史克以7.2亿美元的惊人高价收购。他随后又创立了Elysium公司，主要开发抗衰老产品NR和紫檀芪（pterostilbene）的复合物配方，商品名为Basis，同样属于膳食补充剂。其中，紫檀芪是一种来源于紫檀、血竭、蓝莓、葡萄和花榈木等植物中的抗真菌活性成分，属多羟基二苯乙烯类化合物，为白藜芦醇的同系物，其药理作用除与白藜芦醇有部分相似之外，还具有较强的抗真菌活性(其抗真菌活性为白藜芦醇的五倍）。如今，Elysium的技术支撑强大，有8位诺贝尔奖获得者和35全球顶尖医学生物学家。NR同样也具有很大的市场空间。

四、个人体会

说一千道一万，NMN和NR究竟可不可以抗衰？总结历史，人类除了和平、抗生素和疫苗在真正意义上推动了人类平均寿命的延长外，还真没有什么突破性的抗衰科技成果。可能本人属井底之蛙，对这个领域了解不多。不过，也有一些委很有意思的成果，今后可以慢慢给大家摆摆。