목차
• NAD ▷▷
• 나이아신아마이드 ▷▷
• ▷▷
NAD (Nicotinamide Adenine Dinucleotide)는 세포 내 에너지 대사, DNA 복구, 신호 전달, 항노화 등에 필수적인 조효소로서 미토콘드리아 기능, 산화환원 반응, 시르투인(Sirtuin) 유전자 활성화에 관여한다.
NAD는 비타민 B3(나이아신, 니코틴아마이드, 니코틴아미드 리보사이드 등)와 트립토판 같은 전구체를 통해 체내에서 합성된다. 비타민 B3는 NAD 생합성 경로에서 핵심적인 역할을 하며, 특히 니코틴아마이드(나이아신아마이드)가 효율적으로 NAD로 전환된다.
관련 연구에 따르면 NAD가 세포 대사와 장수, 질병 조절에 중요한 역할을 하며, 비타민 B3를 통한 NAD 합성이 매우 중요한 것으로 알려져 있다. NAD는 시르투인(sirtuin) 유전자를 활성화하여 노화와 관련된 질병을 억제하며, 비타민 B3 유도체가 NAD 농도를 높이는 데 기여한다.
나이가 들수록 NAD 농도가 감소하며, 이는 미토콘드리아 기능 저하, DNA 손상 증가, 시르투인 활성 감소로 이어져 노화를 가속화하며, NAD 부족은 당뇨병, 알츠하이머병, 신경퇴행성 질환, 심혈관 질환 등의 원인으로 알려져 있다. NAD 농도를 높이는 것은 시르투인 유전자를 활성화하여 세포 복구, 항노화 효과를 촉진할 수 있으며, 동물 연구에서 NAD 전구체(NMN, NR) 투여 시 수명 연장, 혈당 안정화, 골격근 기능 개선 등이 관찰되었다. NMN을 장기간 투여한 쥐에서 NAD 농도 증가로 인해 항노화 효과(혈당 안정화, 골밀도 증가, 시력 개선 등)가 나타났음이 보고되었다. 또한, NMN 투여가 NAD 농도를 높여 당뇨병 관련 병리 현상을 개선하는 것으로 알려져 있다.
NMN(니코틴아미드 모노뉴클레오타이드)와 NR(니코틴아미드 리보사이드)은 비타민 B3의 유도체로, NAD 생합성 경로에서 전구체 역할을 한다. NMN은 NAD로 직접 전환되며, NR은 NMN을 거쳐 NAD로 전환됩니다. 반면, 나이아신아마이드(NAM)는 NMN으로 변환 후 NAD로 합성된다. 한편, 과도한 NMN 또는 NR 섭취는 시르투인을 지나치게 활성화하여 암세포의 성장을 촉진할 가능성이 있다는 우려가 제기되어 있다. 특히, 유방암이나 난소암 환자는 NMN 섭취 시 PARP(Poly ADP-ribose polymerase) 효소 활성화로 인해 항암제(예: 린파자) 효과가 저하될 수 있다.
NMN의 장기 섭취가 NAD 농도를 높이고 혈관 건강을 개선하지만, 암 환자에서의 안전성은 추가 연구가 필요하다. NMN 투여가 쥐의 수명을 연장하고 미토콘드리아 기능을 개선하지만, 과도한 NAD 증가가 암세포에 영향을 미칠 가능성을 배제할 수 없다고 보고되어 있다.
나이아신아마이드가 시르투인 유전자를 적절히 조절하여 항암 효과를 제공한다고 보고되어 있다. 연구에 따르면 고용량 비타민 B3는 암 억제 유전자(RUNX3)를 활성화하여 암 진행을 억제할 수 있으며 4기 폐암 환자 110명을 대상으로 표적 항암제와 고용량 비타민 B3(나이아신아마이드, 1g/일)를 병용 투여한 결과, 기대 수명이 2배로 증가하고 사망 위험이 50% 감소했다고 보고했다. 이는 비타민 B3의 항암 보조 효과를 입증한 연구로 평가된다.
| 비타민B3 권장량 |
|---|
| ✔️ 건강한 사람(암 예방): 하루 1g(500mg을 두 번 나누어 복용) |
| ✔️ 암 환자: 하루 2g까지 가능(주치의와 상담 후 복용) |
| 비타민B3 안전성 |
|---|
| ✔️ 홍조와 간 독성 등 부작용에 주의: 건강한 사람은 하루 2~3g까지 복용해도 간 독성 위험이 낮다. |
| ✔️ 간 기능이 저하된 사람은 낮은 용량(예: 250mg)부터 시작하여 점진적으로 증량 |
| ✔️ 간 기능 저하 환자는 의사와 상담 후 복용해야 하며, NMN/NR은 암 환자의 경우 항암제와 상호작용 가능성 때문에 주의가 필요하다. |
세포 내 NAD⁺/NADH 비율은 에너지 상태를 반영하는 가장 중요한 대사 지표 중 하나이며 Sirtuins(SIRT1–7)은 NAD⁺를 기질로 사용하는 탈아세틸화 효소로, NAD⁺ 농도 변화에 따라 활성과 기능이 조절된다.
각 SIRT는 특정 세포 구획에 존재하며, NAD⁺-의존적 탈아세틸화/탈아실화 효소로서 다양한 대사 경로를 조절한다.
| 🔹 SIRT1 — 핵/세포질 |
|
• 지방산 산화 증가, 포도당 신생합성 조절 • PGC-1α 탈아세틸화 → 미토콘드리아 생성 증가 • 염증/노화 경로(NF-κB) 조절 |
| 🔹 SIRT2 — 세포질 |
|
• 세포 주기 조절 • 지방 대사 일부 조절 |
📚 References
Oh HJ, Bae SC, Oh IJ, Park CK, Jung KM, Kim DM, Lee JW, Kang CK, Park IY, Kim YC. Nicotinamide in Combination with EGFR-TKIs for the Treatment of Stage IV Lung Adenocarcinoma with EGFR Mutations: A Randomized Double-Blind (Phase IIb) Trial. Clin Cancer Res. 2024 Apr 15;30(8):1478-1487. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-23-3059. PMID: 38593249.
Kirkland JB, Meyer-Ficca ML. Niacin. Adv Food Nutr Res. 2018;83:83-149. doi: 10.1016/bs.afnr.2017.11.003. Epub 2018 Feb 1. PMID: 29477227.
Conze D, Brenner C, Kruger CL. Safety and Metabolism of Long-term Administration of NIAGEN (Nicotinamide Riboside Chloride) in a Randomized, Double-Blind, Placebo-controlled Clinical Trial of Healthy Overweight Adults. Sci Rep. 2019 Jul 5;9(1):9772. doi: 10.1038/s41598-019-46120-z. PMID: 31278280; PMCID: PMC6611812.
Hwang ES, Song SB. Possible Adverse Effects of High-Dose Nicotinamide: Mechanisms and Safety Assessment. Biomolecules. 2020 Apr 29;10(5):687. doi: 10.3390/biom10050687. PMID: 32365524; PMCID: PMC7277745.
Zhang H, Ryu D, Wu Y, Gariani K, Wang X, Luan P, D'Amico D, Ropelle ER, Lutolf MP, Aebersold R, Schoonjans K, Menzies KJ, Auwerx J. NAD⁺ repletion improves mitochondrial and stem cell function and enhances life span in mice. Science. 2016 Jun 17;352(6292):1436-43. doi: 10.1126/science.aaf2693. Epub 2016 Apr 28. PMID: 27127236.
Zhang, H., et al. "NAD+ repletion improves mitochondrial and stem cell function and enhances life span in mice." Science 352.6292 (2016): 1436-1443.
Qian K, Tang J, Ling YJ, Zhou M, Yan XX, Xie Y, Zhu LJ, Nirmala K, Sun KY, Qin ZH, Sheng R. Exogenous NADPH exerts a positive inotropic effect and enhances energy metabolism via SIRT3 in pathological cardiac hypertrophy and heart failure. EBioMedicine. 2023 Dec;98:104863.
Anderson KA, Madsen AS, Olsen CA, Hirschey MD. Metabolic control by sirtuins and other enzymes that sense NAD+, NADH, or their ratio. Biochim Biophys Acta Bioenerg. 2017 Dec;1858(12):991-998.
Szabo L, Lejri I, Grimm A, Eckert A. Spermidine Enhances Mitochondrial Bioenergetics in Young and Aged Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Neurons. Antioxidants (Basel). 2024 Dec 4;13(12):1482. doi: 10.3390/antiox13121482. PMID: 39765811; PMCID: PMC11673406.