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宿主與腸道菌群的互利共生:NAD+ 代謝的隱藏密碼

腸道菌群如何調節宿主的 NAD+ 代謝循環

過往研究已證實,口服 NMN 和 NR 無法直接提高人體血液中的代謝物水平。它們的效果很大程度上依賴腸道菌群所進行的轉化。這些微生物把 NMN 和 NR 轉化為煙酸 —— 煙酸是核心細胞代謝的主要循環前體。一旦被細胞吸收,煙酸便會通過 Preiss-Handler 途徑高效地產生有效能量底物,不受限速酶的限制。
腸道菌群遠不止是簡單的轉化工具。它們與人體宿主建立起互利共生的關係。在把 NMN 和 NR 分解為煙酸的同時,微生物也會促進短鏈脂肪酸的產生並降低腸道 pH 值,為自身繁殖創造有利條件。NR 傾向於特別促進 Enterocloster aldensis 的生長,而 NMN 則對整體腸道菌群組成發揮更廣泛的調節作用。
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較早的小鼠研究進一步證實了宿主與腸道微生物在代謝調節上的緊密協作。即使通過靜脈注射 NMN 和 NR,若沒有腸道菌群的參與,也無法提高肝臟的代謝濃度。
其背後機制遵循腸肝循環。注射的 NMN 和 NR 在血液中迅速降解為煙酰胺。該物質隨後經由膽汁分泌進入腸道。腸道微生物進行脫酰胺作用,把煙酰胺轉化為煙酸,煙酸之後被肝臟重新吸收和利用。肝臟主要通過 Preiss-Handler 途徑利用煙酸合成關鍵的細胞代謝物。
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即使沒有外部補充,體內也持續運行著一套天然代謝底物回收系統。內源性能量代謝物被 sirtuins、CD38 和 PARPs 消耗,產生煙酰胺作為副產物。這種代謝廢物流入腸道,在微生物作用下轉化為煙酸,再重新進入體循環,以維持身體基本的代謝儲備。
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(來源:Science Advances, 2025)
腸道微生物同樣依賴核心能量物質來維持正常生長和代謝。它們從宿主代謝釋放的煙酰胺和膳食纖維攝入中合成所需的代謝物。部分煙酰胺直接被腸道上皮細胞吸收,用以產生局部能量底物,支持腸道能量代謝和生理穩定。
並非所有煙酰胺都需要經微生物轉化才能正常發揮作用。部分煙酰胺通過血液循環到達骨骼肌和神經組織,在那裡經由補救途徑參與代謝物合成。這條途徑受到限速酶 NAMPT 的嚴格控制。正因如此,口服和注射的前體補充品在提高骨骼肌內的肌肉代謝含量方面效果有限。
這些發現為抗衰老實踐提供了新的指導。要通過代謝相關機制改善肌肉機能,人們需要優化前體選擇和日常保健方案。葫蘆巴鹼和 NADH 等特殊前體是可行的選擇。適度的體育鍛煉配合補充,可提高合成效率並產生協同健康效益。
深入研究揭示,腸道菌群是人體宿主不可或缺的共生夥伴。腸道健康無疑將成為未來系統性抗衰老策略的核心組成部分。

參考文獻
Yaku K, Palikhe S, Iqbal T, et al. Nicotinamide riboside and nicotinamide mononucleotide facilitate NAD+ synthesis via enterohepatic circulation[J]. Science Advances, 2025, 11(12): eadr1538.
Chellappa K, McReynolds M R, Lu W, et al. NAD precursors cycle between host tissues and the gut microbiome[J]. Cell metabolism, 2022, 34(12): 1947-1959. e5.

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