NMN的作用原理
图1:NMN的分子机制PRPP（5-磷酸核糖-1-焦磷酸）和NAM（烟酰胺）经NAMPT（烟酰胺磷酸核糖转移酶）催化后变为NMN（β-烟酰胺单核苷酸），再通过NMNAT（烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶）催化形成NAD+，NAD+调节下游的PARP1（DNA修复酶）、Sirts（乙酰化酶，又称“长寿蛋白”）和CD38（特异性免疫抑制蛋白），从而改变线粒体功能，并影响DNA修复、干细胞增殖及氧化应激反应等，以此参与细胞的衰老机制。
NMN（β-烟酰胺单核苷酸）在进入体内后可以直接转化为NAD+（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)分子1，而后者在多种代谢反应中起着关键调节作用。其中就包括与细胞衰老机制密切相关的三类关键蛋白：PARP1（DNA修复酶）、Sirts（乙酰化酶，又称“长寿蛋白”）和CD38（特异性免疫抑制蛋白）。
在小鼠、大鼠及人类中均发现，随着年龄增长，NAD+水平也会随之下降。在老年痴呆、心力衰竭等模型中亦发现NAD+水平下降2。NAD+分子耗竭会导致PARP1、Sirts和CD38等关键酶活性降低，从而引发诸如线粒体功能紊乱，DNA修复障碍等一系列连锁反应，成为衰老的一个重要原因。
表1:与NMN相关研究领域及成果汇总
而多项研究表明（表1），补充NMN可以有效改善NAD+不足引起的上述反应。例如，来自哈佛医学院（HarvardMedicalSchool）的DavidASinclair教授发现，给老年小鼠的水中添加NMN，其运动耐力增加近一倍3。另有研究发现注射NMN可以抵抗伴随衰老而来的认知下降4。此外，美国华盛顿大学（WashingtonUniversitySchool）Shin-ichiroImai教授发现，促进NMN合成能使老年小鼠的剩余寿命增加一倍以上，小鼠睡眠质量和皮肤、毛发等外貌状态都有显著提升5。
图2:美国华盛顿大学研究发现，促进NMN合成能使老年小鼠的剩余寿命增加一倍以上，并显著改善小鼠睡眠质量和皮肤、毛发等外貌状态。
NMN能大幅提升线粒体功能
线粒体是细胞中最主要的“能量发电站”，细胞内绝大多数的代谢活动必须使用储存于ATP中的能量。线粒体可以将食物中的能量储存于ATP中，以供后续代谢活动利用。与年轻小鼠相比，年老小鼠线粒体功能下降，而补充NMN可以提高依赖NAD+的Sirts酶的活性，去除线粒体蛋白质过多的乙酰化修饰，调控下游代谢酶的活性，大幅提升线粒体提供能量的能力2，“滋养”多种组织和器官，抵抗衰老。
来自美国俄克拉荷马大学（UniversityofOklahoma）健康科学中心的TamasKiss博士发现补充NMN提升脑星形胶质细胞线粒体功能，逆转老年小鼠“记忆减退”的现象6。南京农业大学的熊波教授发现补充NMN可以提高卵母细胞线粒体功能，促进有丝分裂过程，减弱有*化学物质的生殖危害7。美国凯斯西储大学(CaseWesternReserveUniversity)的刘建仁教授发现，补充NMN可以提高心肌细胞线粒体功能，提高心肌细胞收缩能力，改善心力衰竭8。除了上述提到的三项研究，另有多项研究均证实NMN可以提高线粒体功能，抵抗衰老和多种疾病5,9,10。
NMN能改善DNA修复功能
如果人体是一部汽车，DNA则是它的设计图。若设计图保持完整，理想状态下不论汽车开了多久都可以恢复原状，因为磨损的零件可以按照设计图随时更新。DNA的双螺旋结构使它具有极强的自我修复能力，若其中任何一条链遭到破坏，都可以另一条链作为模版迅速修复。在一些极端条件下，DNA的两条链同时断裂，失去模版后，细胞会紧急启动“精心修复”程序来挽救DNA损伤。
随着年龄的增长，DNA越来越容易断裂，且越来越无力于“精心修复”。这些损伤会随着年龄不断积累，是衰老的源动力之一。因此，修复DNA损伤是逆转衰老的核心。来自欧洲、美国和澳大利亚的科学家组成的研究团队发现，补充NMN等NAD+前体，可以提高NAD+依赖的PARP1酶的活性。PARP1则是帮助修复双链断裂的DNA的关键酶，因此补充NMN可以逆转DNA损伤9。
NMN可促进多种干细胞增殖
干细胞（stemcell，SC）的“干”，译自英文“stem”，意为“植物茎干”和“起源”，是一类具有自我更新能力和分化潜能的细胞。干细胞不断增殖，一部分保持干性，维持自我更新；另一部分分化补充各种组织和器官。体内绝大多数器官内都有干细胞的存在，比如神经干细胞，肌肉干细胞，肠道干细胞，骨髓造血干细胞等。NMN可以为多种干细胞提供补充能量，激活增殖相关通路，促进多种干细胞增殖。
瑞士洛桑联邦理工学院（colePolytechniqueFédéraledeLausanne，EPFL）的研究人员发现补充NMN可以显著提高老年小鼠肌肉干细胞的数目，缓解肌肉流失，提升运动能力11。日本庆应大学（KeioUniversity）HidetsuguSaito教授发现补充NMN可以激活增殖相关信号通路，促进肠干细胞增殖12。瑞士研究人员发现NMN等NAD+前体可以提高自噬，提高造血干细胞补充血液的速度13。促进干细胞增殖是NMN抑制衰老的又一重要作用机制。
NMN可减弱氧化应激反应
很多与老化有关的健康问题，如老年痴呆、血糖和心脏功能受损等，都与体内氧化应激状态有关。氧化应激是指体内氧化与抗氧化作用失衡，产生大量有害的活性氧。人体几乎所有的器官都容易被氧化应激伤害。来自日本老年研究中心（NationalCenterforGeriatricsandGerontology,NCGG,Japan）和中国医院的研究人员合作发现补充NMN可以减弱老年痴呆症小鼠神经细胞内的氧化应激状态，提高认知功能1。美国凯斯西储大学(CaseWesternReserveUniversity)的许东教授发现NMN可以降低心肌细胞线粒体氧化应激水平，改善心肌收缩能力14。
NMN的主要功能
NMN可以在动物细胞内被转化为NAD+。NAD+是许多细胞活动的关键分子，因此补充NMN几乎对所有身体系统有益处1。下面是一些典型示例。
1.促进血管健康和血液流动
小鼠试验表明，补充NMN可以改善许多与衰老有关的血液健康问题，例如血管硬化、氧化应激、细胞持续分裂能力下降，甚至是基因活跃程度（基因表达）变化2。
2.提高肌肉耐力和力量
随着年龄的增长和NAD+水平的下降，肌肉健康变得越来越重要。在日常生活和运动过程中，肌肉细胞会消耗大量的葡萄糖、脂肪酸等供能物质，该过程必须要有NAD+的参与3。研究表明，给小鼠长期喂食NMN，能够显著改善其能量代谢，且无明显副作用4。
3.预防心脏疾病
健康的心脏需要持续跳动且保持一定的节律，不能像骨骼肌一样得到片刻的休息5，因此心脏对能量的需求是巨大的。为了保障心脏健康，维持稳定的NMN水平尤为重要6。
4.降低肥胖风险
肥胖是糖尿病、代谢综合征等多种疾病的重要危险因素，应当进行积极地治疗干预。导致肥胖的原因多样，坚持锻炼和健康饮食是有效的治疗方法，但是其依从性往往不高7。
在小鼠实验中发现，补充NMN可以显著改善小鼠的肥胖状态，且效果与运动类似。对于人类来说，补充NMN相对于运动的可持续性更强，无疑是一种很好的治疗肥胖的替代方法。
5.促进DNA修复
由NMN合成的NAD+可以激活一类被称为长寿蛋白（Sirtuins）的蛋白质。长寿蛋白在维持DNA完整性方面发挥着关键作用8。细胞每分裂一次，染色体末端的DNA（端粒）就会变短一点。长寿蛋白可以在NAD+的协助下减缓端粒变短的速度。最近的研究表明9，给小鼠喂食NMN可以激活其长寿蛋白，从而增加端粒的稳定性。
6.改善线粒体功能
线粒体被称为细胞的能量库，负责将食物中的供能物质转化为细胞所使用的能量，细胞没有线粒体就无法生存。NAD+是线粒体产能过程的关键物质，NAD+缺失会导致线粒体异常，甚至可能影响阿尔茨海默病（老年痴呆）等神经系统疾病的发生。对小鼠进行的研究表明，补充NMN可以有效改善线粒体功能障碍10。
7.副作用
目前尚无证据表明NMN对人体有副作用。在啮齿动物中进行了大量实验，绝大部分研究结果都显示NMN对新陈代谢、大脑、肝脏、皮肤、肌肉、骨骼结构、心脏健康、生殖、免疫和寿命有积极影响。长期小鼠研究也显示，连续12个月补充NMN不会导致小鼠出现严重副作用或死亡率增加11。
人体临床试验表明，单次口服、和mgNMN不会导致安全问题12。单次口服NMN5小时后，心率、血压、血氧水平或体温没有变化。实验室检测结果显示血液成分大部分没有明显变化，只有四种分子的水平出现下降，但都维持在正常范围内。该研究还显示受试者的睡眠质量在补充NMN前后没有差异。
目前的证据表明补充NMN是安全的。未来还需要进一步探索长期服用NMN，以及服用剂量高于mg会对人体产生什么样的影响。