人体中器官和组织的功能非常依赖毛细血管系统物质交换的正常运行。随着年龄的增加，毛细血管会出现衰老，表现为数量上的减少和血管壁的增厚，物质交换受阻。生成新的血管可以挽救这一局面，新血管生成需要生长因子（VEGF和FGF）等条件的刺激。除了生长因子，去乙酰化酶SIRT1也有促血管生成作用。SIRT1在衰老的过程中减少，而它的激活是烟酰胺腺嘌二核苷酸（NAD+）依赖的，因此，理论上来说，补充NAD+的前体物质，增加NAD+的量，就能促进新血管生成。
哈佛医学院David Sinclair教授的团队发现[1]，把NAD+的前体物质烟酰胺单核苷酸（NMN）补充给小鼠之后，NAD+的水平增加，SIRT1激活，Notch信号通路被抑制，血管内皮细胞的增殖能力增强，改善了衰老小鼠整体的毛细血管。《Nature communications》杂志上也发表了一个关于补充NAD+前体物质保护心血管的I期临床试验[2]。研究发现，NAD+改善了血流量，信号分子硫化氢（H2S）也起到了这些作用。Sinclair教授也发现，硫化氢前体物质的补充确实提高了SIRT1酶的水平，使内皮细胞迁移增加，新生血管也随之增加。与此同时，哈佛大学公共卫生学院的James Mitchell教授也在《Cell》上发表了一篇相关研究[3]。小鼠低甲硫氨酸且缺乏半胱氨酸饮食两个月后，骨骼肌毛细血管数量比对照组更多。进一步研究发现，GCN2/ATF4通路在这个过程中被激活，生长因子VEGF的表达水平升高，刺激了血管的生成。这些研究结果表明，改变饮食可促进毛细血管新生，这对于治疗由血管衰老引起的诸多年龄相关疾病有非常大的帮助。
参考文献：
1.Das A , Huang GX , Bonkowski MS , Longchamp A , Li C , Schultz MB , Kim LJ , Osborne B , Joshi S , Lu Y , Treviño-Villarreal JH , Kang MJ , Hung TT , Lee B , Williams EO , Igarashi M , Mitchell JR , Wu LE , Turner N , Arany Z , Guarente L , Sinclair DA . Impairment of an Endothelial NAD+-H2S Signaling Network Is a Reversible Cause of Vascular Aging. Cell. 2018 ; 173(1) : 73-89.
2. Martens CR , Denman BA , Mazzo MR , Armstrong ML , Reisdorph N , McQueen MB , Chonchol M , Seals DR . Chronic nicotinamide riboside supplementation is well-tolerated and elevates NAD+ in healthy middle-aged and older adults. Nat Commun. 2018 ; 9(1) : 1286.
3. Longchamp A , Mirabella T , Arduini A , MacArthur MR , Das A , Treviño-Villarreal JH , Hine C , Ben-Sahra I , Knudsen NH , Brace LE , Reynolds J , Mejia P , Tao M , Sharma G , Wang R , Corpataux JM , Haefliger JA , Ahn KH , Lee CH , Manning BD , Sinclair DA , Chen CS , Ozaki CK , Mitchell JR . Amino Acid Restriction Triggers Angiogenesis via GCN2/ATF4 Regulation of VEGF and H2S Production. Cell. 2018 ; 173(1) : 117-129.