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NAD+ 的“后勤补给线”:肠上皮屏障、肠道菌群与 NAD+ 循环的专业原理解读
時間:2026-08-28 來源:syno-vita

如果把人体比作一座持续运转的城市,肠道就是它的后勤补给线:负责把食物拆解成能量与原料,同时充当一道"围墙",把肠腔里的微生物与有害物质挡在体内循环之外。这条补给线上还住着一支庞大的"微生物工人"队伍——肠道菌群,它们与宿主之间有着远比想象中密切的代谢往来。

NAD+ 在其中扮演什么角色?肠上皮细胞如何利用 NAD+ 维持屏障?菌群与宿主之间如何共享 NAD+ 前体?本文从专业原理层面,系统解读肠道这条后勤补给线上的 NAD+ 代谢。

核心原理总览:肠道"补给线"与 NAD+ 的互锁

肠道承担着三样核心工作:消化吸收营养、构筑屏障防线、容纳并管理菌群。这三样工作都高度依赖能量供给——肠上皮细胞更新速度居全身前列,隐窝中的干细胞每天要分裂出数以亿计的新细胞,这条生产线对 NAD+ 的需求量可想而知。

NAD+ 与肠道炎症的关系早有明确证据。2018年,奥地利因斯布鲁克医科大学的 Gerner 团队在《Gut》发表研究:NAMPT(补救合成途径的限速酶,即前体维度篇提到的"闸口酶")在炎症性肠病等炎症状态下强烈上调,用以对抗 NAD+ 消耗酶造成的 NAD+ 高周转——炎症本身就是一场 NAD+ 的"消耗战",肠道则在其中充当了主战场之一。

前体供给与屏障完整性之间的关联,也在综述层面得到确认。2023年,西班牙巴塞罗那圣保罗生物医学研究所的 Niño-Narvión 团队在《Nutrients》综述:NAD+ 前体在维持肠道屏障完整性方面扮演关键角色,前体缺乏与肠道炎症加重、通透性升高及菌群失调相关,而提升 NAD+ 的干预在动物模型中显示保护作用。2026年,美国国家环境健康科学研究所(NIEHS)的 Wu 团队在《Trends in Molecular Medicine》发表综述,系统梳理了宿主-微生物组互作调控 NAD+ 代谢的新进展——这条后勤补给线,正成为 NAD+ 研究的前沿交叉地带。

肠上皮"围墙":屏障养护与老龄退化

肠上皮屏障由一层单层上皮细胞构成,细胞之间以紧密连接等结构铆合,像一道由砖块与铆钉组成的围墙。这道围墙一旦松动,肠腔中的细菌与毒素就会"漏"进体内循环,成为慢性炎症的重要来源。而 NAD+ 依赖的去乙酰化酶,正是围墙养护的关键环节。

2024年,四川川北医学院的 Wang 团队在《Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology》发表研究:SIRT1 通过稳定 β-TrCP1 蛋白、抑制转录因子 Snail1 表达,维持肠上皮细胞间连接的完整性,从而缓解实验性结肠炎——SIRT1 缺失时围墙"铆钉"松动,结肠炎加重。这与消耗账本篇中 SIRT 家族"优质燃料"的定位一脉相承:NAD+ 供给直接关系到屏障维修班的运转。

屏障损伤的另一类常见诱因是酒精。2022年,中山大学 Li 团队在《Nutrients》发表研究:乙醇诱导的肠道屏障损伤与上皮线粒体功能受损有关,而烟酰胺核糖苷(NR)通过保护上皮线粒体功能,减轻乙醇诱导的紧密连接破坏——受试物为 NR 而非 NMN,两者属同一前体家族但分子不同,这一点需如实区分。

补给线本身也会随年龄老化。2017年,杭州师范大学衰老研究所的 Zhu 团队在《Signal Transduction and Targeted Therapy》发表研究:与3月龄年轻小鼠相比,2岁老龄小鼠结肠出现一系列退化表型——转运时间显著延长、慢传输型便秘背景下排便频率下降,且结肠 NAD 水平发生改变;补充 NAD(提升 NAD 水平的干预)可部分缓解这些退化表型。肠道随龄"老化",是 NAD+ 水平变化在后勤补给线上留下的印记之一。

肠上皮"信号塔":NAD+ 与 GLP-1 生产

肠道不仅是吸收器官,还是一座"信号塔"——肠上皮中的内分泌细胞分泌肠促胰岛素,其中胰高血糖素样肽-1(GLP-1)直接参与餐后血糖的调控。而 GLP-1 的生产,与肠上皮自身的 NAD+ 合成能力紧密挂钩。

2022年,日本庆应义塾大学的 Nagahisa 团队在《Endocrinology》发表研究:构建肠上皮细胞特异性 Nampt 敲除小鼠(INKO 小鼠)后,GLP-1 产生显著下降,餐后血糖调控受损——肠上皮自身的 NAD+ 合成能力,是这座信号塔正常发信的燃料基础。2023年,同一团队在《Nutrients》发表综述进一步指出:肝脏、脂肪、骨骼肌等核心代谢器官中 NAMPT 介导的 NAD+ 合成在肥胖与衰老相关器官功能紊乱中举足轻重,而肠道 NAMPT 与肠促胰岛素产生、餐后血糖的关系,正成为代谢研究的新焦点。

隐窝"维修班组":肠道干细胞的代谢开关

肠上皮的高频更新依赖隐窝底部的肠道干细胞——它们是补给线的"维修班组",不断分裂补充上皮细胞。这些干细胞的命运抉择(保持干性还是分化),与线粒体代谢状态密切相关。

2020年,荷兰乌得勒支大学医学中心的 Ludikhuize 团队在《Cell Metabolism》发表研究:Lgr5+ 隐窝基底柱状细胞依赖较高线粒体活性维持干性,而相邻的潘氏细胞线粒体活性较低;FOXO 与 Notch 信号汇合于线粒体调控,决定干细胞的分化方向——能量代谢状态本身,就是"维修班组"的工作模式开关。

2025 年新发现:Klotho-Sirt1 通路调控小肠干细胞增殖

2025年,美国约翰霍普金斯大学的 Dai 团队在《npj Aging》发表研究:向年轻与老龄小鼠连续10周给予可溶性 α-Klotho(一种与衰老调控相关的激素),小肠、肾脏与心脏的增殖标志物(BrdU、Ki-67 等)与 SIRT1 水平均显著提升,DNA 损伤响应标志下降——Klotho-Sirt1 通路在再生能力较强的小肠组织中表现出显著的促增殖效应,为"肠道干细胞随龄衰退可否被代谢信号挽救"提供了新的动物层面证据。

菌群"发酵车间":宿主与微生物的 NAD+ 循环

肠道菌群是补给线上的"发酵车间"——它们处理宿主无法消化的食物残渣,同时与宿主交换大量代谢物。宿主与菌群之间如何共享 NAD+ 前体?这个问题早在1949年就有人研究:英国利物浦的 ELLINGER 与 ABDEL KADER 在《The Biochemical Journal》报告肠道细菌能够合成烟酰胺,并受甲基色氨酸影响——这是菌群参与 NAD+ 前体代谢的早期证据之一。

宿主与菌群之间的 NAD+ 循环,直到2022年才被完整画清。美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的 Chellappa 团队在《Cell Metabolism》发表研究,利用同位素示踪追踪小鼠肠道菌群的 NAD 合成来源,得到一张出人意料的"循环图":膳食中的 NAD+ 前体在胃肠道近端即被吸收,并不会直接到达远端肠腔供菌群使用;相反,循环中的宿主烟酰胺会进入肠腔,支持菌群的 NAD 合成;菌群再把烟酰胺转化为烟酸,烟酸经Preiss-Handler 途径用于宿主组织合成 NAD,从而在膳食烟酸缺乏时维持循环烟酸水平——宿主把"回收零件"交给菌群,菌群"翻新"后再送回宿主,形成一条闭环补给线。这也解释了前体维度篇提到的菌群介导转化现象的组织基础。

这条循环在不同物种间的强度并不一致。2023年,丹麦哥本哈根大学 Novo Nordisk 基金会基础代谢研究中心的 Peluso 团队在《npj Aging》发表研究:为期12周的 NR 补充显著改变高脂饮食大鼠与小鼠的肠道菌群组成(部分细菌家族表达 PnuC 转运体,可直接摄取 NR),但在人体试验中未观察到菌群组成的显著改变——动物与人体之间的菌群响应差异,是外推研究结果时必须警惕的边界。

NMN 与菌群:从稳态调节到辐射防护

NMN 本身对菌群的影响,是近年来的研究热点。2021年,江苏大学 Huang 团队在《Frontiers in Nutrition》发表研究:长期给予 NMN 的小鼠,肠道菌群多样性与组成发生有益改变——产生丁酸的菌属(如瘤胃球菌科 UCG-014、普雷沃氏菌科 NK3B31 群)与阿克曼氏菌等益生菌丰度上升,部分潜在有害菌丰度下降,同时肠道屏障功能相关指标改善——"发酵车间"的工种构成,可被 NMN 干预重塑。

菌群介导的保护作用还延伸到了辐射损伤场景。2023年,中国医学科学院放射医学研究所(天津)的 Zhao 团队在《International Journal of Radiation Biology》发表研究:腹部与盆腔放疗引发的辐射性肠纤维化缺乏有效药物,而 NMN 通过调节辐射诱导的菌群失调,缓解了慢性辐射诱导的肠道纤维化——补给线遭遇"外敌轰炸"后,NMN 帮助车间恢复秩序,属于动物模型层面的探索性证据。

2025-2026 新发现:肠道 NAD+ 代谢前沿

2025 年新发现:菌群经 NAD+ 补救途径影响抗 TNF 响应

2025年,重庆医科大学附属医院的 Lei 团队在《Advanced Science》发表研究:约半数溃疡性结肠炎患者对抗肿瘤坏死因子(抗 TNF)治疗原发性不响应或随时间失去响应;将不响应患者的粪菌移植给结肠炎小鼠后,小鼠对英夫利昔单抗的响应性随之改变;Romboutsia 与梭杆菌属在抗 TNF 不响应患者组织中富集,机制上与 NAD+ 补救途径的激活相关——菌群构成差异通过 NAD+ 代谢影响炎症性肠病患者的药物响应,为"以菌群为靶点改善治疗响应"提供了新的思路。

2025 年新发现:菌群从头合成 NAD+ 与 PCOS

2025年,吉林大学中日联谊医院的 Chen 团队在《Advanced Science》发表研究:多囊卵巢综合征(PCOS)患者存在显著的肠道菌群失调,将患者粪菌移植给小鼠可诱导 PCOS 样症状;机制上,色氨酸代谢受损导致菌群介导的从头合成 NAD+ 通路下降——肠道菌群通过 NAD+ 合成能力影响卵巢功能,为"肠-卵巢轴"提供了代谢层面的证据,也与生殖健康方向的研究相互呼应。

2025 年人体证据:UC 患者粪便烟酰胺下降

2025年,日本北海道大学医院的 Aoyama 团队在《Inflammatory Bowel Diseases》发表人体观察研究:与非溃疡性结肠炎人群相比,溃疡性结肠炎患者粪便中的烟酰胺水平显著下降,而细菌烟酰胺酶(催化烟酰胺向烟酸转化的酶)基因表达上调——人体粪便中的维生素 B3 代谢物变化与炎症性肠病状态相关联,菌群对烟酰胺的消耗利用可能在疾病进程中扮演角色。该研究为观察性证据,关联不等于因果。

2026 年新发现:NNMT 介导结肠屏障损伤

2026年,中国科学技术大学附属医院的 Chen 团队在《International Immunopharmacology》发表研究:烟酰胺 N-甲基转移酶(NNMT)催化烟酰胺甲基化、参与 NAD+ 周转调控,在炎症性肠病中经 SIRT1/PPAR-γ/NLRP6/NRF2 轴介导结肠上皮屏障损伤与氧化还原紊乱——NNMT 相当于补给线上的一道"分流闸门",把烟酰胺引向甲基化消耗而非回收再利用,闸门失控时屏障受损加重。

2026 年新发现:CD38 驱动化疗性结肠黏膜炎

2026年,沙特卡西姆大学与埃及曼苏拉大学的 Elmorsy 团队在《Tissue & Cell》发表研究:在 5-氟尿嘧啶诱导的结肠黏膜炎模型中,CD38 驱动的 NAD+ 耗竭主导了隐窝结构破坏与屏障功能障碍——化疗打击下,消耗账本篇中"排水口"CD38 的过度放水,成为补给线代谢崩溃的关键环节,为黏膜炎防护提供了新的干预切入点。

人体证据:烟酰胺 RCT 与菌群的人体边界

肠道场景中 NAD+ 前体的人体证据,目前以烟酰胺(NMN 的前体家族成员)为主,这一点必须如实说明。

2025年,德国基尔大学医院的 Schreiber 团队在《Nature Metabolism》发表研究:一项纳入900名轻中度 COVID-19 门诊患者的双盲随机安慰剂对照试验显示,为期4周的烟酰胺制剂(每日1000毫克)干预后,高风险人群中57.6%的患者在第二周从体力表现下降中恢复,安慰剂组为42.6%(P=0.004);烟酰胺同时调节了肠道菌群的代谢潜力与色氨酸代谢——这是 NAD+ 前体经肠道菌群发挥作用的较大人体随机对照证据之一,但受试物为烟酰胺而非 NMN,且场景为病毒感染恢复期,不能简单外推为常规肠道养护结论。

菌群层面的阴性结果同样值得记录:如前所述,哥本哈根团队的《npj Aging》研究显示 NR 改变大鼠小鼠菌群但在人体中未检出显著变化——人体菌群的响应具有个体差异与物种特异性,动物模型中的菌群改变不能直接外推到人。

研究局限:双刃剑与未解之谜

肠道 NAD+ 代谢并非简单的"越多越好",其复杂性至少体现在三处。

其一是炎症的双面性。2024年,清华大学的 Li 团队在《MedComm》发表研究:在 AOM/DSS 诱导的结肠炎相关癌症模型中,NMN 补充减少了结肠肿瘤数量、降低了炎症因子水平与氧化损伤,机制上 NMN 保护了转录因子 STAT1 免于氧化应激诱导的降解——这提示在肠炎-肠癌轴上,NMN 呈现保护方向;但同一 NAD+ 池既是修复燃料,也可能被炎症与肿瘤通路利用(如消耗账本篇中 PARP 的"维修账单"),保护与助燃的边界取决于组织状态与剂量窗口。

其二是代谢分流的不确定性。NNMT 把烟酰胺引向甲基化消耗(2026 年新发现已证实其在结肠屏障损伤中的作用),而菌群又会把烟酰胺转化为烟酸——前体在"回收再利用"与"甲基化分流"之间的去向,受遗传、饮食与菌群构成的共同影响,这正是效果存在个体差异的代谢基础。

其三是人体证据的稀缺。现有肠道方向的人体研究以烟酰胺为主,NMN 针对肠道屏障、菌群组成等终点的随机对照试验仍然不足;多数机制证据来自细胞模型与小鼠(含粪菌移植模型),粪菌移植本身还涉及供体菌群复杂性与标准化难题;人体菌群组成的测量受取样部位、测序平台与个体波动影响,跨研究比较存在局限。

展望:从"补前体"到"养车间"

肠道 NAD+ 代谢的研究图景,正在从"给补给线送原料"走向"养护整座车间":一方面继续厘清前体在宿主与菌群之间的循环细节(烟酰胺→烟酸的菌群转化、NNMT 分流、CD38 放水);另一方面探索组合策略——饮食结构(如膳食纤维与丁酸生成)、菌群调节与 NAD+ 前体补充协同,把后勤补给线养在健康轨道上。宿主-菌群共享 NAD+ 代谢这条闭环的更多细节,仍有待人体研究逐一验证。

NAD+ 是肠道后勤补给线的"能源货币":它支撑肠上皮围墙的养护、为 GLP-1 信号塔供能、驱动隐窝维修班组的分裂更新,并经由宿主-菌群循环实现前体的回收再利用;炎症消耗、NNMT 分流与 CD38 放水共同决定这条补给线的收支平衡——理解肠道与 NAD+ 的双向互锁,是理性看待 NMN 等前体在肠道健康方向研究价值的前提。

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健康提示:均衡膳食、规律作息、适度运动是维持健康的基础方式。膳食补充剂无法替代健康生活方式;孕产妇、慢性病患者、服药人群、未成年人如需考虑摄入相关膳食补充产品,建议提前咨询专业医护人员。

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