從站立到每一次呼吸，從精準動作到基礎生命代謝，骨骼肌都在無聲地貢獻力量。它不僅參與能量轉換與體溫調節，還是維護免疫系統的得力助手。
然而肌肉也會隨年齡增長而逐漸失去活力，這不僅影響體型，還可能增加肥胖、心血管疾病及2型糖尿病等代謝性疾病的患病風險。幸運的是，近年來研究表明， 被譽為「長壽因子」的 NAD + 可能有助於延緩肌肉老化，讓我們有機會重拾年輕時的活力與健康 [1] 。
肌肉中NAD+穩態調節機制
圖1 NAD+改善SIRT功能
菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸（ NAD + ）是一種多功能化合物 ： 作為一種輔酶， NAD + 是支持多種酶在代謝途徑中運輸氫離子的主要還原力 ；作為一種訊號分子， NAD + 作為SIRT、PARP和CD38/CD157的受質，在蛋白質去乙酰化中起著至關重要的作用， 提供DNA修復，並產生Ca2 + 調節功能 [2] 。
在這些過程中，細胞 NAD + 水平減少，需要不斷補充。衰老和運動增加了骨骼肌的代謝和氧化應激，需要更高的 NAD + 周轉率。 透過補充 NAD + 水平，可以利用現有的酶促途徑改善SIRT功能，刺激線粒體穩態，以恢復衰老過程中DNA和其他重要蛋白質的完整性。
NAD+在骨骼肌中的重要作用
圖2 NAD+增強老年小鼠線粒體功能維持肌
1. 恢復肌肉線粒體功能
線粒體功能障礙被認為是肌肉衰老的標誌， 大多數研究將 NAD + 補充與線粒體功能聯系起來。2021年1月19日，線粒體研究的絕對權威、瑞士洛桑聯邦理工學院教授Johan Auwerx帶領的的研究團隊在Cell子刊發表了題為【 NAD + boosting reduces age-associated amyloidosis and restores mitochondrial homeostasis in muscle】的論文，文中介紹了 線粒體和蛋白穩定途徑在肌肉衰老和疾病中失調的生物資訊學證據 [3] 。透過給老年N2蠕蟲、澱粉樣蛋白毒性模型、老年人肌肉細胞和衰老小鼠進行 NAD + 增強治療，發現提升 NAD + 水平可以增加線粒體功能和肌肉穩態，同時減輕澱粉樣沈積物的積累，改善肌肉衰老。因此， 較低的 NAD + 水平對肌肉健康有害，而較高的 NAD + 水平有助於增強肌肉健康 [4] 。
2. 改善肌肉幹細胞功能
圖3 改善老齡小鼠肌肉細胞數量和肌肉功
NAD + 改善肌肉衰老的另一個潛在作用位點是肌肉幹細胞（MuSC）。蘇黎世聯邦理工學院發表在Science上一篇題為【 NAD + repletion improves mitochondrial and stem cell function and enhances life span in mice】的文章，研究發現老年小鼠MuSC中 NAD + 濃度低於年輕小鼠，表明 NAD + 缺乏是這些小鼠表現出一系列肌肉功能障礙的主要原因，而 補充 NAD + 水平，恢復了與年齡相關的MuSC再生、線粒體功能、SIRT1活性，以及透過幹細胞逆轉老年肌肉形態和生理衰退的能力 [5] 。
3. 促進骨髓間質幹細胞成骨形成和骨修復
圖4 NAD+促進成骨定型和骨修復
骨髓間充質幹細胞 （BMSC） 因其自我更新能力和分化為多種類別細胞的潛力而被用作組織再生和幹細胞治療的種子細胞，成骨生成被認為在 BMSCs 分化中是互斥的。因此，維持 BMSCs 分化的平衡對於骨穩態至關重要，四川大學華西醫學院團隊研究得出， NAD + 介導的線粒體氧化磷酸化(OXPHOS)在骨髓間質幹細胞(BMSCs)的成骨形成和骨修復中是必不可少的，可為骨修復和再生提供一個潛在的治療靶點 [6] 。
總結：
在探索生命奧秘的征途上， NAD + 猶如一顆璀璨的新星，正引領著科學家們揭開肌肉健康的神秘面紗。隨著研究的深入， NAD + 不僅被證實能有效對抗肌肉衰老，還展現出預防和治療肌肉萎縮、肌無力乃至肌少癥等疾病的巨大潛力。
[1] Imai S, Guarente L. NAD+ and sirtuins in aging and disease. Trends Cell Biol. 2014 Aug;24(8):464-71. doi: 10.1016/j.tcb.2014.04.002. Epub 2014 Apr 29.
[2] Ji LL, Yeo D. Maintenance of NAD+ Homeostasis in Skeletal Muscle during Aging and Exercise. Cells. 2022 Feb 17;11(4):710.
[3] Romani M, Sorrentino V, Oh CM, et al. NAD+ boosting reduces age-associated amyloidosis and restores mitochondrial homeostasis in muscle. Cell Rep. 2021 Jan 19;34(3):108660.
[4]Goody MF, Henry CA. A need for NAD+ in muscle development, homeostasis, and aging. Skelet Muscle. 2018 Mar 7;8(1):9.
[5]Zhang H, Ryu D, Wu Y et al. NAD+ repletion improves mitochondrial and stem cell function and enhances life span in mice. Science. 2016 Jun 17;352(6292):1436-43.
[6]Li B, Shi Y, Liu M, et al. Attenuates of NAD+ impair BMSC osteogenesis and fracture repair through OXPHOS. Stem Cell Res Ther. 2022,13(1):77.
