Никотинамид-адениндинуклеотид (НАД +) - это универсальный клеточный переносчик электронов, кофермент и сигнальная молекула, присутствующая во всех клетках организма, и необходимая для функционирования и жизнеспособности клеток. Наряду с НАД +, его восстановленные (НАДН) и фосфорилированные формы (НАДФ + и НАДФН) также важны.НАД + и его окислительно-восстановительный партнер НАДН жизненно важны для производства энергии (АТФ) во всех частях клеточного дыхания: гликолизе в цитоплазме, цикле Кребса и цепи переноса электронов в митохондриях.
НАДФ + и НАДФН, как правило, используются в анаболических реакциях, включая биосинтез холестерина и нуклеиновых кислот, удлинение жирных кислот и регенерацию глутатиона, ключевого антиоксиданта в организме. В других клеточных процессах НАД + и другие его формы используются в качестве субстраты NAD + -зависимыми / -потребляющими ферментами для посттрансляционных модификаций белков. NAD + также служит предшественником вторичной молекулы-мессенджера циклической ADP-рибозы, которая важна для передачи сигналов кальция.
НАД + естественным образом синтезируется в организме de novo из аминокислоты триптофана или предшественников витаминов, никотиновой кислоты и никотинамида, вместе известных как витамин B3 или ниацин; он также может быть синтезирован из промежуточных продуктов биосинтеза, включая никотинамидмононуклеотид и никотинамид рибозид. В рамках путей спасения НАД + непрерывно рециркулируется внутри клеток, превращаясь в другие его формы и обратно.Исследования клеточных культур также показывают, что клетки млекопитающих могут поглощать внеклеточный НАД +.
Уровни НАД + наиболее высоки у новорожденных и неуклонно снижаются с увеличением хронологического возраста. После 50 лет они составляют примерно половину от уровней, наблюдаемых у молодых людей. Вопрос о том, почему уровни НАД + снижаются с возрастом, был исследован на модельных организмах. окислительно-восстановительные реакции НАД + и НАДН не расходуются, а непрерывно рециркулируются; однако во время других метаболических процессов NAD + потребляется NAD + -зависимыми ферментами и, таким образом, со временем может истощаться, что способствует увеличению повреждений ДНК, возрастным состояниям и заболеваниям, а также дисфункции митохондрий. Возрастное ухудшение здоровья и функции митохондрий. занимает видное место в теориях старения и старения, и исследования истощения НАД + и последующего окислительного повреждения и стресса подтверждают эти идеи.
Исследование 2016 года на мышах, которое демонстрирует возрастное снижение уровней NAD +, аналогичное наблюдаемому у людей, показало, что возрастное снижение уровней NAD + вызвано повышением уровня CD38, мембраносвязанной NADase, которая расщепляет как NAD +. и его предшественник никотинамид мононуклеотид. Исследование также подтвердило повышенную экспрессию гена CD в жировой ткани человека у пожилых людей (средний возраст 61 год) по сравнению с более молодыми взрослыми (средний возраст 34 года) . Однако другие исследования на мышах продемонстрировали что воспаление и окислительный стресс, вызванные старением, снижают биосинтез НАД +. Таким образом, вполне вероятно, что сочетание механизмов способствует возрастному снижению НАД + у людей.
Клиническая важность поддержания уровня НАД + была установлена ​​в начале 1900-х годов, когда было обнаружено, что болезнь пеллагра, которая характеризуется диареей, дерматитом, слабоумием и смертью, может быть излечена с помощью продуктов, содержащих предшественники НАД +, в частности, витамин B3.  Примечательно, что в отличие от добавок витамина B3 (ниацина), которые вызывают покраснение кожи, этот побочный эффект не наблюдался при инъекции NAD + . В последние годы низкие уровни NAD + были связаны с рядом возрастных заболеваний. и болезни, связанные с повышенным окислительным / свободным радикальным повреждением, включая диабет,  болезни сердца, сосудистую дисфункцию,  ишемическое повреждение головного мозга, болезнь Альцгеймера, и потерю зрения.