NAD+作為生物體內(nèi)最重要的輔酶和核心代謝物，不僅廣泛參與能量代謝和氧化還原反應(yīng)，還直接調(diào)控NAD+依賴的組蛋白去乙酰化酶（Sirtuins）、多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶（PARP）等重要酶的活性。近年來許多研究表明，機(jī)體衰老伴隨著NAD+水平降低，而補(bǔ)充NAD+前體則可延緩衰老進(jìn)程。因此，在體NAD+水平的測定，可幫助預(yù)測機(jī)體衰老進(jìn)程和搜尋上調(diào)NAD+水平的抗衰老候選藥物。然而，在體NAD+水平的測定無法通過傳統(tǒng)生物化學(xué)分析方法實(shí)現(xiàn)，這成為本領(lǐng)域面臨的重要技術(shù)挑戰(zhàn)。

研究團(tuán)隊(duì)通過大量篩選和優(yōu)化，獲得一個高響應(yīng)、高靈敏、大動態(tài)范圍檢測NAD+代謝的遺傳編碼熒光探針FiNad，并在細(xì)菌、酵母、哺乳動物細(xì)胞、斑馬魚和活體小鼠水平建立了NAD+成像新技術(shù)。利用FiNad，團(tuán)隊(duì)首次繪制了四種NAD+合成前體（NA、NAM、NMN和NR）在不同物種中調(diào)控NAD+代謝的可視化圖譜，發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞激活過程中NAD+代謝發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

為闡明衰老過程中NAD+的代謝情況，研究者從經(jīng)典的復(fù)制性衰老細(xì)胞、端粒酶缺失早衰小鼠以及自然衰老小鼠模型入手，以可視化的高清圖像直觀地展示了衰老過程中NAD+水平的衰退。人體尿液干細(xì)胞可部分反映人體的代謝狀況，研究人員進(jìn)一步將FiNad探針導(dǎo)入不同年齡志愿者的人體尿液干細(xì)胞中，清晰觀察到NAD+水平隨年齡的增長而逐漸衰減。

這項(xiàng)研究是一種無創(chuàng)評價(jià)人體衰老的全新嘗試，不僅為人們更好地理解物質(zhì)與能量代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制和代謝網(wǎng)絡(luò)提供了新的研究工具，也為抗衰老及相關(guān)疾病創(chuàng)新藥物的篩選提供重要技術(shù)支撐。