概日リズムの役割と NAD+ のアンチエイジング効果はすでによく知られていますが、わずか 1 週間前に発表された新しい画期的な研究では、次のような新しい洞察が得られます。[i]
- NAD+ が概日リズムの遺伝子発現をどの程度変化させることができるか。
- SIRT1 の助けを借りて、NAD+ が PER2 を抑制して BMAL1 の活動を安定化する方法と、これが概日転写を促進する方法。
- 概日リズムを変化させる NAD+ 補給が、抑制された BMAL1 結合、細胞振動、呼吸リズム、および活動リズムを若々しいレベルに戻す方法.
概日リズムとは?
サーカディアン リズムは、1 日を通して眠気と覚醒を調節する体内時計とも呼ばれます。概日リズムは、光の変化に非常に反応する脳内の領域によって制御されています。これが、太陽が輝いているときに最も警戒心が強く、暗くなると疲れる理由です.
NAD+とは?
NAD+ は、体全体に存在する必須分子です。これは、私たちの体で起こる約 500 の異なる酵素反応の重要な要素です [ii]。 NAD+ は、NMN (ニコチンアミドモノヌクレオチド) や NR (ニコチンアミドリボシド) などの前駆体によって補うことができます [iii]。
概日リズムとNAD+について現在わかっていること?
年齢を重ねるにつれて、概日リズムが低下し始め、日光に当たると目が覚めにくくなり、暗いと眠くなりにくくなります。本質的に、私たちの体内時計は弱まります [i]。サーカディアン リズムの低下に伴い、NAD+ レベルも年齢とともに低下するため、当然のことながら、科学者は NAD+ レベルとサーカディアン リズムの間に双方向の相関関係があるかどうかを知りたがっています。.
in vivo および in vitro 研究では、NMN の補給 (NAD+ レベルを上昇させる) が、マウスなどの生物 [ii] や線虫、酵母などの微生物 [iii] の寿命を延ばすことが実証されています。さらに、NMNの補給は、筋肉の再生、体力の低下、ミトコンドリア機能不全、視力低下、インスリン抵抗性、動脈機能不全など、老化に起因する身体的衰退から保護することが示されています[iv].
2020 年 5 月 4 日に発表された研究は、NAD+ が概日リズムにどのように影響するかについての新しい洞察を提供してくれます。
この in vivo 研究では、マウスの NR (ニコチンアミドリボシド) 補給 (400 mg/kg/日) を 4 か月間観察し、代わりに普通の水を与えられた対照群のマウスと比較しました。 NR は、前述の NMN と同様に、別の NAD+ 前駆体です。 4 か月後、マウスの遺伝子が調べられました。彼らの遺伝子発現は劇的に変化しました。 マウスの遺伝子の約 50% で、発現に有意な変化が見られました。いくつかの遺伝子:
1. 概日リズム振動の喪失を示した
2.概日リズム振動の増加を示した
3. 概日リズム発現の変化を示した
4. 影響を受けなかった (約 50%)
これらは驚くべき発見でしたが、より重要な疑問が生じました。 NAD+ はこれらの変化をどのように達成するか?
この研究は、人間を含むすべての哺乳類の概日時計メカニズムに影響を与えるさまざまな遺伝子の転写に関与するタンパク質である BMAL1 の役割の調査を開始しました。マウスは 2 つのグループに分けられました。そのうちの 1 つは正常な NAD+ および BMAL1 レベルを有していましたが、2 番目のグループは BMAL1 が欠損したマウスで構成されていました。両方のグループに 500 mg/kg の NMN (NAD+ 前駆体) を注射し、4 時間後に DNA サンプルを採取しました。サンプル中の BMAL1 結合を調べた後、次のことが結論付けられました。 NAD+ は、BMAL1 を安定化することにより、概日転写を促進します。
でも、 NAD+ が効果的に BMAL1 結合を安定化するには、SIRT1 の存在が必要です。 SIRT1 は、NAD+ 依存性タンパク質のグループであるサーチュインです。 SIRT1 はタンパク質脱アセチル化酵素でもあります。タンパク質脱アセチル化酵素は、リジン (一般的なアミノ酸/タンパク質) からアセチル基を除去する酵素です。 SIRT1を含まない細胞を見ることで、彼らはこれらの細胞の核内のPER2レベルの増加を特定しました。 PER2 は、BMAL1 活性を抑制することが知られているタンパク質です。
これらの調査結果に基づいて、彼らは次のような結論を導き出しました。 SIRT1 は PER2 タンパク質からアセチル基を除去します。これにより PER2 が変化し、BMAL1 活性の抑制効果が低下します。 BMAL1 の活動は安定しているため、概日機能の再プログラムに役立ちます。
そのため、NAD+ が概日リズムにどのように影響するかは現在知られていますが、 研究者は、これが実際に NAD+ のよく知られた健康上の利点の根本的な原因であるかどうかを知りたがっていました.
これを調べるために、マウスの 2 つのグループに 2 か月間 NR を与えました。 1 つのグループは、NAD+ レベルが高い生後 10 か月の若いマウスで、もう 1 つのグループは、NAD+ レベルが低い 22 か月齢の古いマウスで構成されていました。両方のグループに NR が 6 か月間与えられました。 この6か月後、彼らは、古いマウスの抑制されたBMAL1結合、細胞振動、呼吸リズム、および活動リズムが、若い対照群に匹敵する若々しいレベルに戻ったことを発見しました.
参考文献:
[私]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5272178/
[ⅱ]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5668137/
[ⅲ]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4112140/
[iv]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5795269/
[私]https://www.nigms.nih.gov/education/fact-sheets/Pages/circadian-rhythms.aspx
[ⅱ]https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6342515/
[私]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1097276520302367
