NAMPT與衰老及運動適應的研究進展

景少元

（華東師范大學體育與健康學院 上海 200241）

NAMPT與衰老及運動適應的研究進展

景少元

（華東師范大學體育與健康學院 上海 200241）

煙酰胺磷酸核糖轉移酶（NAMPT），作為一種產生NAD+的限速酶，在參與機體能量代謝、氧化應激、壽命調節等方面發揮了重要作用。研究表明，NAMPT與機體的衰老密切相關，該文將在NAMPT與衰老性相關疾病研究的基礎上，討論其與運動適應的關系。

NAMPT 衰老 SIRT1 運動適應

NAMPT(尼克酰胺磷酸核糖轉移酶)又稱PBEF或Visfatin，是一種多效性蛋白，早在1994年由Samal等在人類外周血淋巴細胞中首次發現[1]。目前認為NAMPT主要有3種功能：一是具有酶活性的煙酰胺磷酸核糖轉移酶功能[2]；二是刺激前B細胞的形成[1]；三是作為脂肪細胞分泌的脂肪因子，參與多種生物學功能[3]。

1 NAMPT與衰老及衰老相關疾病

衰老是機體生物老化的過程，身體形態結構和生理功能都會發生相應的退化。衰老相關疾病包括神經退行性疾病、代謝性疾病、腫瘤、心腦血管疾病等。研究表明，NAMPT與許多衰老相關疾病存在著密切聯系。

1.1 NAMPT與神經退行性疾病

研究顯示：阿爾茲海默癥、帕金森癥等神經退行性疾病在老年人群中的發病率明顯高于其他年齡段人群，在老年小鼠腦內，NAMPT的表達會被降低[4]，而NAD+具有保護神經元的作用，可以有效減輕腦部缺血性損傷，進而顯著延緩軸突退行性病變的發展過程。相反，利用藥物使NAMPT的活性被抑制，能夠減少腦內NAD+的生物合成，導致小鼠的神經元和小膠質細胞出現神經退行性病變[5]。此外，熱量限制在延長生物體壽命的同時，也能夠延緩神經退行性疾病的病變過程[7]。

1.2 NAMPT與代謝性疾病

隨著年齡的增長，肥胖、2型糖尿病等代謝性疾病發生的危險因素也隨之增加，研究表明，NAMPT與代謝性等相關疾病密切相關，既能夠增加β細胞壽命，還能減輕胰島素抵抗[8]。Fukuhara等[3]發現NAMPT能夠通過與胰島素受體直接相互作用激活胰島素受體信號，然而由于實驗結果不可重復，文章已經被撤回[9]。但Revollo等[10]報道認為NAMPT影響胰島素信號通路可能并不是直接與胰島素受體結合，而是以間接的方式發揮作用。另外，有研究發現肥胖患者血清的NAMPT水平與BMI、脂肪百分比呈正相關[11]，而也有與之相反的結果，尚需進一步研究。

1.3 NAMPT與其他衰老相關疾病

NAMPT的表達水平與腫瘤、心腦血管疾病也存在密切相關，不過表達NAMPT基因能夠導致腫瘤惡性程度增加[12]。NAMPT對心肌有保護作用，細胞內NAMPT表達上調能夠有效減少心肌細胞凋亡和梗死面積，降低損傷程度[13]。

2 NAMPT與運動適應的關系

哺乳動物細胞中，NAMPT可以催化煙堿和磷酸核苷焦磷酸轉變為NMN，NMN在NMNAT的作用下轉化為NAD+，而NAD+是SIRT1的激活物，NAMPT這種NAD+的限速酶幾乎決定了SIRT1的活性，通過提高代謝中的NAD+水平進而延緩衰老進程。

Koltai等對26月齡和3月齡大鼠的研究顯示，大鼠腓腸肌內SIRT1的含量隨年齡顯著增加，且NAD+及NAMPT水平均顯著低于后者[14]。眾多研究表明，運動訓練后，骨骼肌內能量消耗，AMPK被激活，使NAMPT的表達上調，NAD+的生物合成增加，NAD+/ NADH提高，SIRT1活性升高，而運動強度和肌纖維類型是SIRT1表達上調的影響因素。Suwa等研究了急性運動和14 d高強度耐力運動對大鼠骨骼肌SIRT1表達的影響，發現低強度耐力運動不能改變大鼠跖肌的SIRT1表達[15]。運動能夠改善衰老引起的NAMPT減少和SIRT1活性下降。人體實驗的結果表明運動能夠使NAMPT增多，改變NAD+/NADH比值，進而調節SIRT1活性。

3 結語

綜上所述，NAMPT具有充當NAD+限速酶和細胞因子的作用。NAMPT與衰老過程中出現的如神經退行性疾病以及心腦血管疾病等密切相關。這些研究成果將為延緩衰老過程、防治衰老相關性疾病提供新的理論依據。但NAMPT與運動適應的調節機制尚有爭議，還需要進一步深入研究。

參考文獻

[1]Samal B,Sun Y,Stearns G,et al.Cloning and characterization of the cDNA encoding a novel human pre-B-cell colony-enhancing factor[J].Mol Cell Biol,1994,14(2):1431-1437.

[2]Rongvaux A,Andris F,Van Gool F,et al.Reconstructing eukaryotic NAD metabolism[J].Bioessays,2003,25(7):683-690.

[3]Fukuhara A,Matsuda M,Nishizawa M,et al.Visfatin: a protein secreted by visceral fat that mimics the effects of insulin[J].Science,2005,307(5708):426-430.

[4]Liu L Y,Wang F,Zhang X Y,et al.Nicotinamide phosphoribosyltransferase may be involved in age-related brain diseases[J].Plos One,2012,7(10):e44933.

[5]Ghosh D,Levault K R,Brewer G J.Relative importance of redox buffers GSH and NAD(P)H in age-related neurodegeneration and Alzheimer disease-like mouse neurons[J].Aging Cell,2014,13(4):631-640.

[6]Stein L R,Imai S.Specific ablation of NAMPT in adult neural stem cells recapitulates their functional defects during aging[J].EMBO J,2014,33(12):1321-1340.

[7]Minor R K,Allard J S,Younts C M,et al.Dietary interventions to extend life span and health span based on calorie restriction[J].J Gerontol A Biol Sci Med Sci,2010,65(7):695-703.

[8]Hsu C P,Oka S,Shao D,et al.Nicotinamide phosphoribosyltransferase regulates cell survival through NAD+ synthesis in cardiac myocytes[J].Circulation Research,2009,105(5):481-491.

[9]Normile D.Scientific publishing.Osaka University researchers reject demand to retract Science paper[J].Science.2007,316(5832):1681.

[10]Revollo J R,K·rner A,Mills K F,et al.NAMPT/ PBEF/Visfatin Regulates Insulin Secretion in β Cells as a Systemic NAD Biosynthetic Enzyme[J].Cell Metabolism,2007,6(5):363-375.

[11]Jin H,Jiang B,Tang J,et al.Serum visfatin concentrations in obese adolescents and its correlation with age and high-density lipoprotein cholesterol[J].Diabetes Res Clin Pract,2008,79(3):412-418.

[12]Zhu Y,Guo M,Zhang L,et al.Biomarker triplet NAMPT/VEGF/HER2 as a de novo detection panel for the diagnosis and prognosis of human breast cancer[J].Oncol Rep,2016,35(1):454-462.

[13]Huang P,Riordan S M,Heruth D P,et al.A critical role of nicotinamide phosphoribosyltransferase in human telomerase reverse transcriptase induction by resveratrol in aortic smooth muscle cells[J].Oncotarget,2015,6(13): 10812-10824.

[14]Koltai E,Szabo Z,Atalay M,et al.Exercise alters SIRT1,SIRT6,NAD and NAMPT levels in skeletal muscle of aged rats[J].Mechanisms of Ageing& Development,2010,131(1):21-28.

[15]Suwa M,Nakano H,Radak Z,et al.Endurance exercise increases the SIRT1 and peroxisome proliferatoractivated receptor gamma coactivator-1alpha protein expressions in rat skeletal muscle[J].Metabolism,2008,57 (7):986-998.

G80-05

：A

：2095-2813(2017)03(c)-0024-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.09.024