NAD+如何修复DNA?

  延缓衰老是我们每个人都希望实现的,但这需要我们充分了解人体衰老的机制。在当今科学界,诸多研究都表明人体细胞遗传物质DNA的损伤是人体衰老的根本原因。因此,如何修复DNA损伤成了抗衰老的关键之一。2013年被哈佛大学医学院教授David Sinclair发现的抗衰老物质—以NMN为前体的NAD+,其抗衰老机制有一部分便是通过修复DNA来实现。让人好奇的是,NAD+是如何修复DNA的呢?

  1.NAD+作为底物通过PARP参与DNA修复

  PARP又称聚ADP核糖聚合酶,能够感应DNA损伤,在识别了DNA片段的结构损伤后被激活。PARP家族中的PARP-1、PARP-2和PARP-3参与DNA修复。PARP-3已被证明在DNA双链断裂修复中起主要作用,至于前两者的激活是由DNA单链断裂触发的。NAD+作为PARP家族的底物参与DNA修复,因为NAD+的存在,PARP才能发挥作用。

  2.NAD+作为Sirtuins底物参与DNA修复

  Sirtuins是由SIRT1-SIRT7组成的蛋白去乙酰化酶家族,其中一些SIRT1分子(尤其是SIRT1和SIRT6)在DNA损伤后的DNA修复和细胞代谢中发挥重要作用。其和PARP相互依赖、互相调控,互相分工合作参与DNA修复。其中SIRT6参与DNA修复调控,能够转位到DNA损伤部位,促进DNA修复,并且直接参与碱基切除修复和DNA双链断裂修复,通过单-ADP-核糖基化与PARP相互作用,从而刺激其活性。

  3.NAD+为DNA连接酶IV提供DNA末端连接的腺苷酸供体参与DNA修复

  人类DNA连接酶IV与其他利用三磷酸腺苷(ATP)进行DNA连接的真核DNA连接酶不同,其可以利用NAD+作为DNA连接酶的底物。NAD+通过分解能够得到AMP,从而实现对DNA连接酶Ⅳ的腺苷酰化,提供物质基础给DNA修复连接。

  值得注意的是,NAD+不单单通过修复DNA来达到抗衰老功效,还有逆转线粒体功能和修复端粒等方式。相信未来科学界能够在NAD+上得到更多新的发现,NMN作为补充NAD+最有效的前体也可以实现低价批量生产,从而帮助大众更好地延缓衰老。

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