NMN如何影响神经功能？最新研究揭示 NAD⁺代谢的关键机制

近年来，NMN（烟酰胺单核苷酸）因其在提升 NAD⁺水平、支持细胞能量代谢中的作用而受到关注。最新发表于《Neurochemistry International》的一项研究指出，NAD⁺代谢失衡，可能参与多种神经病理性疼痛的发生过程。
该研究从NMN—NAD⁺代谢通路出发，系统解析了PARP1、SIRT1、SARM1等关键酶在神经损伤与疼痛中的作用机制，为理解NMN在神经系统健康中的潜在价值提供了新的科学视角。

 

 

图示：NAD⁺代谢与神经健康的关系

一、核心原理：NAD+的“收支平衡”决定神经健康

NAD+是细胞能量代谢和多种信号转导途径的核心分子。其细胞内浓度维持在一个动态平衡中，即合成与消耗的平衡。

NAD+的合成：主要通过“补救合成途径”完成，其中烟酰胺磷酸核糖转移酶（NAMPT）是限速酶，负责将烟酰胺（NAM）转化为NAD+的前体NMN。

NAD+的消耗：多种酶以NAD+为底物执行功能，主要包括：

PARPs（聚ADP核糖聚合酶）：氧化应激导致DNA损伤，激活PARP1，过度消耗NAD⁺和ATP，导致神经元能量耗竭。引起细胞死亡、炎症因子释放，促进神经病变和疼痛。

Sirtuins（SIRT1-7）：依赖NAD+的去乙酰化酶，参与能量代谢、应激反应和炎症调控。

SARM1：在轴突损伤后激活，具有NAD+水解酶活性，直接导致轴突退化。

文献揭示，在神经损伤条件下，NAD+的代谢平衡被打破，倾向于“过度消耗”，从而导致细胞内NAD+水平下降，引发一系列病理事件。

二、关键机制：三大NAD+——消费者如何引发疼痛 1. PARP1的过度激活——能量耗竭与炎症风暴的推手 当糖尿病、化疗或创伤导致氧化应激和DNA损伤时，PARP1会被过度激活。这会导致两个主要后果： • 能量危机：大量消耗NAD+和ATP，导致神经元能量衰竭，走向凋亡或一种称为“parthanatos”的细胞死亡途径。 • 炎症放大：激活NF-κB等炎症信号通路，促进TNF-α、IL-6等促炎细胞因子释放，加剧神经炎症。

 

 

研究示意：PARP1 过度激活与神经疼痛机制

如图所示，PARP1过度激活是连接氧化应激、能量耗竭、炎症和细胞死亡的核心环节。

2. SIRT1的活性抑制——细胞保护机制的失灵 SIRT1是重要的神经保护因子，但其活性高度依赖NAD+水平。当NAD+因PARP1过度激活等原因而耗竭时，SIRT1活性受抑制，导致： • 表观遗传失调：组蛋白乙酰化水平升高，促进疼痛相关基因（如NALP1）的表达。 • 线粒体功能障碍：无法有效激活PGC-1α，导致线粒体生物合成和功能受损，能量产生不足。 • 抗氧化能力下降：削弱Nrf2通路，使神经元更易受氧化损伤。 • 炎症失控：无法有效抑制NF-κB，加剧神经炎症。

 

 

机制示意：SIRT1 在神经保护中的作用

该图清晰地展示了SIRT1如何通过去乙酰化多种底物，在维持神经元健康中发挥核心作用，而其活性受NAD+水平调控。

3. SARM1的激活——轴突退化的“执行者” 轴突退化是周围神经病的标志性特征。SARM1是这一过程的中心分子。 • 激活机制：神经损伤或化疗药物导致轴突中重要的NAD+合成酶NMNAT2降解，使得NMN积累、NAD+减少，NMN/NAD+比值升高，从而解除SARM1的自抑制状态，使其激活。 • 破坏性作用：激活的SARM1迅速水解剩余的NAD+，导致轴突内能量彻底崩溃。同时，其酶活产物（如cADPR）还会引起钙离子紊乱和氧化应激，最终导致轴突断裂。

文献总结认为，这些机制并非孤立，而是相互关联，共同构成了NAD+代谢参与疼痛的复杂网络。

三、整体通路整合：NAD⁺代谢网络如何调控疼痛？

神经损伤/代谢紊乱

↓

氧化应激 + DNA损伤

↓

PARP1 过度激活 → NAD⁺/ATP 耗竭 → 细胞死亡 + 炎症

↓

NAD⁺ 水平下降 → SIRT1 活性降低 → 线粒体功能障碍 + 抗氧化下降

↓

NMNAT2 减少 → NMN累积 → SARM1 激活 → 轴突变性

↓

疼痛信号增强 + 神经功能丧失

四、干预策略展望：

1、NAD⁺前体补充：烟酸（NA）、烟酰胺（NAM）、烟酰胺核糖（NR）等可提升NAD+水平。需解决运输机制、细胞器定位及安全阈值等问题。

2、靶向酶调控：抑制有害酶：PARP1抑制剂、SARM1抑制剂。 激活保护酶：SIRT1激动剂、NAMPT增强剂。

3、 基因与细胞治疗：SARM1基因敲除、SIRT1过表达等在动物模型中效果显著。

文献明确指出，通过补充NAD+前体（如NR、NM）或抑制其过度消耗（如使用PARP或SARM1抑制剂），在临床前模型中能有效缓解神经病理性疼痛。这为通过营养干预调控NAD+水平以支持神经系统健康提供了坚实的科学依据。

 

 

从当前研究趋势来看，围绕 NAD⁺代谢平衡、减少其在应激状态下的过度消耗，并支持 SIRT1/PGC-1α等关键通路的稳定运行，正逐渐成为神经与代谢研究中的重要方向。在这一研究背景下，一些以NAD⁺ 代谢机制为核心开展长期探索的品牌，例如奥本元，也尝试从基础研究逻辑出发，关注如何通过更精细化的代谢支持路径，配合现代营养科学，为整体健康管理提供更多可能性。这类探索仍建立在持续科研与证据积累的基础之上，其长期价值仍有待进一步研究验证。