人的大脑是一台高效工作的“机器”，每一次运转都需要消耗大量的能量，随着年龄的增长，健忘、精力不足、神经性疾病等不可避免地找上门，这些避无可避的“脑衰老”症状该如何应对呢？
近日，瑞士雀巢健康科学学院学者Bernard Cuenoud等在期刊《Frontiersin Aging Neuroscience》上发表的一篇关于大脑NAD水平与ATP能量产生、脑膜磷脂周转的研究，充分验证了NAD在人脑功能性衰退治疗方面的巨大潜力，本次研究更提供了人类大脑中ATP和NAD水平之间关联的第一个直接证据。
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NAD对“脑年龄”影响的作用机制
△ 跨14个变量的Spearman相关矩阵，颜色编码表示相关性，红色为正相关，蓝色为负相关（Rx是NAD+/NADH氧化还原比）
三磷酸腺苷（ATP）是人体的主要生物燃料，它为每个细胞提供诸如肌肉收缩或化学合成等基本过程所需的能量。
NAD+（NAD氧化态）在糖酵解和柠檬酸(TCA)循环中接受氢化物等价物，在ATP生产过程中形成NADH（NAD还原态），NADH为线粒体氧化磷酸化的电子传递链(ETC)提供电子以生成大部分ATP。这些反应支持大脑持续不断的高能量需求，尤其是神经元。
除此以外，NAD在参与能量稳态的非氧化还原酶促反应中作为共底物被消耗，不仅能让SIRT1脱酰激活细胞核中的转录调节因子，还能够让SIRT3脱酰激活参与线粒体的多个代谢基因靶标，对多种代谢途径产生有益影响。
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NAD氧化还原比与ATP代谢效率呈正相关
△ 年轻和中年参与者枕叶的31P-MRS谱、LCModel谱拟合差，如虚线所示，在中年受试者中观察到ATP和PE峰值的减少
研究团队采用31P-MRS（31-磷磁共振波谱）对年轻组（平均年龄27.1）和中年组（平均年龄54.4）两个对照组的NAD+水平、NAD+/NADH氧化还原比、能量相关代谢物和膜相关代谢物进行观测，并与LCModel谱观测结果进行对比，直观地看到中年对照组中ATP和PE信号较低。
△ 脑年龄和NAD水平、能量产生和脑膜磷脂代谢之间的关系网络，红线表示正相关，蓝线表示负相关，更粗的线对应更强的相关性
观测数据还展现了大脑NAD+水平随着年龄的增长呈下降趋势，大脑中的ATP生产速率与NAD+/NADH氧化还原比呈正相关关系，这也意味着NAD+的补充能够对脑部能量产生积极影响。
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NAD与脑膜磷脂代谢相关
△ 中年组与年轻组之间磷脂代谢物和代谢率常数的百分比变化，NAD相关值随着年龄的增长下降2-5%（Rx是NAD+/NADH氧化还原比）
脑容量减少是脑衰老的标志之一，其原因是神经发生和突触发生的减少，磷脂则直接参与这些过程，因为它为神经纤维网和髓磷脂保障主要结构的完整性。
研究团队利用31P-MRS观察的数据发现，脑膜磷脂的分解代谢也随着年龄的增长而消耗加剧，用于维护脑膜的能量越来越少，导致其形态波动，如髓鞘和神经纤维收缩、大脑可塑性降低，最终导致信息处理能力受损。这种随年龄的增加而消耗加剧的趋势与NAD和ATP是一致的。
这其中NAD对其的作用机制可能涉及多种生物途径，包括参与NAD生物合成的Sirtuins和酶，需要更加深入的研究来发现。
总的来说，优化能量底物（如葡萄糖）、补充NAD+，是改善大脑能量代谢效率、减少退行性疾病发生的关键因素，在保护脑健康、延缓脑衰老等领域具有广阔的治疗应用前景。
