NADH에 대한 깊은 통찰: 잠재적 의료 무기

2024년 3월 11일

소개

NADH (NAD+의 축약형)생물학적 수소의 운반자이자 전자 공여체 역할을 하며, 단백질 합성, DNA 수리, 인슐린 합성 및 분비, 면역 반응, 세포 분열 등 다양한 생리학적 과정에 참여하여 건강 수명 증진과 다양한 질병 상태 완화에 중요한 역할을 합니다.

NAD+/NADH 비율에 의존하는 기질 대사의 주요 효소 반응

NAD+/NADH 비율의 평형은 세포 환원-산화(산화환원) 항상성을 유지하고 에너지 대사를 조절하는 데 매우 중요합니다. 기질 대사에서 여러 효소 반응은 NAD+/NADH 비율에 따라 수행됩니다. 예를 들어, 케톤은 전자전달 사슬에서 NADH 산화(즉, NAD+/NADH 비율 상승)를 증가시켜 흥분독성 손상과 관련된 ROS의 미토콘드리아 생성 증가를 억제하여 NADH 수준에 직접적인 영향을 미칩니다.

크렙스 순환과 당해에서의 NADH

NADH는 당화 과정과 크렙스 회로(구연산 사이클 또는 트리카복실산 사이클이라고도 함)에서 생성되며, 미토콘드리아 내막에서 산화적 인산화 과정을 통해 ATP 합성을 위한 에너지를 전달할 수 있습니다. 크렙스 사이클은 미토콘드리아의 전자 전달 사슬에 NADH를 전자 운반체로 공급하며, 당화과정으로 생성된 NADH는 L-락테이트 탈수소효소(LDH)에 의해 사용되거나 미토콘드리아로 운반되어 산화환원 항상성을 유지할 수 있습니다. NADH가 미토콘드리아에 미치는 영향은 특수한 셔틀 시스템(예: 말레이트-아스파르테이트 또는 글리세롤-3-인산)에 의해 수행됩니다.

NADH 수치를 조절하는 가능한 전략들

주요 NAD/NADH 생합성 경로는 다음과 같습니다de novo트립토판(TRP)으로의 합성, 비타민 B3, 니코틴아마이드(NAM) 또는 니코틴산(NA) 형태의 합성, 또는 니코틴아마이드 리보사이드(NR)의 전환 등이 있습니다. 이에 따라 NADH 수치는 NADH 전구체를 보충함으로써 조절할 수 있습니다(예: NR과 NMN), NADH 탈수소효소 억제제 적용, 비타민 B3 등 특정 영양소가 풍부한 식단, 미토콘드리아 표적 작용제 투여, 외인성 NADH 보충 등이 포함됩니다.

결론

NADH는 산화환원 항상성, 미토콘드리아 기능, 효소 반응에 영향을 미치는 능력을 활용해 다재다능한 치료 후보가 될 수 있습니다.

참고문헌

Schiuma G, Lara D, Clement J, Narducci M, Rizzo R. NADH: 노화 관련 질환에서의 산화환원 센서. 항산화 산화환원 신호. 2024년 2월 17일 온라인 게재. DOI:10.1089/ARS.2023.0375

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