„NAD+ 보충제”로 표기된 제품들을 살펴보셨다면, 그 중 상당수가 실제로 NAD+ 자체를 전혀 함유하지 않는다는 사실을 눈치채셨을 것입니다. 대신 NMN이나 NR과 같은 화합물이 들어 있는 경우가 많습니다. 그 이유는 생화학적인 데서 비롯됩니다. NMN, NR, 나이아신, 니코틴아미드는 신체가 NAD+를 생성하는 데 사용하는 전구체 역할을 할 수 있습니다. 그러나 이들은 NAD+ 대사 과정의 서로 다른 단계에서 관여하므로 상호 교환 가능한 화합물로 간주되어서는 안 됩니다. 이러한 차이점을 이해하면, 과학자들이 왜 NAD+ 전구체를 연구하는지, NMN과 NR이 어떻게 NAD+로 전환되는지, 그리고 측정된 NAD+ 수치의 증가가 그에게 귀속되는 모든 건강상의 효과를 자동으로 의미하지는 않는 이유를 설명하는 데 도움이 됩니다.
NAD+의 전구체는 무엇이며, NAD+ 자체와는 어떻게 다른가요?
NAD+의 전구체는 신체가 하나 또는 여러 개의 효소 반응을 통해 NAD+를 생성하는 데 원료로 사용할 수 있는 분자입니다. 따라서 전구체는 NAD+의 생성과 관련이 있지만, 그 자체로는 NAD+가 아닙니다. [1]
이러한 구분은 특히 건강보조식품의 경우 매우 중요합니다.
NAD+는 비교적 크고 전하를 띤 분자이며, 경구로 섭취한 온전한 NAD+가 효율적으로 흡수되어 세포로 직접 전달된다는 증거는 여전히 제한적이다. 이러한 이유로 연구 관심은 NAD+ 생합성 경로에 진입한 후 체내 효소에 의해 변환될 수 있는 더 작은 전구체 분자로 옮겨갔다. [1]
NAD+의 합성에는 몇 가지 화합물이 관여할 수 있다.
여기에는 나이아신과 니코틴아미드와 같은 전통적인 형태의 비타민 B3는 물론, NAD+ 연구에서 특히 중요한 의미를 갖게 된 두 가지 분자가 포함됩니다:
- 니코틴아미드 모노뉴클레오티드(NMN);
- 니코틴아미드 리보사이드(NR).
NMN과 NR은 NAD+와 비교적 가까운 단계에서 대사 경로에 진입합니다. 이것이 바로 전구체 보충이 인간의 NAD+ 가용성에 변화를 줄 수 있는지 여부에 대한 연구에서 이 물질들이 중요한 연구 대상으로 떠오른 이유 중 하나입니다. [1]
그러나 이들을 NAD+의 전구체로 규정한다고 해서 NMN, NR 및 NAD+가 화학적 또는 생물학적으로 동일하다는 의미는 아닙니다.
NMN이란 무엇이며, NAD+와 어떤 관련이 있나요?
니코틴아미드 모노뉴클레오티드(일반적으로 NMN으로 줄여 부름)는 NAD+의 생합성 과정에서 자연적으로 발생하는 중간체입니다.
간단히 말해, NMN은 세포가 NAD+로 직접 전환할 수 있는 분자 중 하나입니다.
구조적 측면에서 NMN은 리보스 당에 결합된 니코틴아미드기를 포함하며, 이 리보스 당에는 인산기가 부착되어 있습니다. 니코티나미드 모노뉴클레오티드 아데닐트랜스퍼라제(NMNAT)로 불리는 효소는 이후 NAD+의 생성을 유도하는 단계를 촉매합니다. [1]
NMN이 이 대사 경로에서 NAD+와 가까운 위치에 있기 때문에, 연구자들은 NMN을 추가로 공급하면 인간의 NAD+ 농도를 높일 수 있는지 확인하고 있다.
한 무작위, 다기관, 이중 맹검, 위약 대조 임상시험에 중년 및 노년층의 건강한 성인 80명이 참여했다. 참가자들은 60일 동안 매일 300, 600 또는 900 mg의 NMN을 투여받았다. [2]
연구진은 NMN을 투여받은 모든 그룹에서 혈중 NAD+ 농도가 용량에 비례하여 증가하는 것을 확인했다. 고용량을 투여받은 그룹에서는 6분 보행 검사 결과도 개선된 것으로 나타났다. [2]
하지만 모든 결과가 개선된 것은 아니다.
예를 들어, 이 연구에서는 NMN 보충이 인슐린 민감도 측정값에 유의미한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. [2]
이는 중요한 차이점입니다. NMN이 혈중 NAD+ 수치를 증가시킨다는 사실은 생물학적 활성을 입증하는 것이지만, 이것이 제안된 모든 대사적 효과, 수명 연장 효과 또는 신체 능력 관련 효과가 자동으로 나타난다는 것을 의미하지는 않습니다.
NMN은 브로콜리, 양배추, 오이, 에다마메 등 식품에도 소량으로 자연적으로 함유되어 있습니다. 그러나 식품에 자연적으로 함유된 양은 수많은 보충제 실험에서 연구된 용량보다 훨씬 적습니다.
니코틴아미드 리보사이드(NR)란 무엇인가요?
일반적으로 NR로 불리는 니코틴아미드 리보사이드(rybozyde nikotynamidu)는 NAD+의 또 다른 전구체입니다.
화학적으로는 NMN과 관련이 있지만, 동일한 분자는 아닙니다.
NR은 NMN에 존재하는 인산기가 없는, 니코틴아미드와 리보스 당이 결합된 형태로 이루어져 있습니다. 세포 내에서 니코티나미드 리보사이드 키나아제(NRK)라고 불리는 효소는 NR을 인산화하여 NMN으로 변환시킬 수 있습니다. 이후 NMN은 NAD+로 추가 변환될 수 있습니다. [1]
따라서 간소화된 코스는 다음과 같습니다:
NR → NMN → NAD+
이는 이 특정 경로에서 NR이 NMN보다 효소 반응 단계 하나를 앞서 있다는 것을 의미합니다.
NR은 여러 건의 대조군 연구에서 인간을 대상으로 연구되었다.
이전 약동학 연구 중 하나에서는 100, 300 및 1000 mg의 단일 경구 투여량을 분석했다. 연구진은 NAD+ 대사에서 용량 의존적인 변화를 관찰했으며, 니코틴산 아데닌 디뉴클레오티드(NAAD)를 NAD+ 보충과 관련된 민감한 바이오마커로 확인했습니다. [3]
또 다른 무작위, 이중 맹검, 교차, 위약 대조 연구에는 중년 및 노년층의 건강한 피험자들이 참여했으며, 이들은 두 차례에 걸쳐 각각 6주 동안 NR을 투여받았다. NR은 내약성이 양호했으며 NAD+ 대사와 관련된 지표를 증가시켰다. 그러나 연구진은 혈압 및 동맥 경직도에 미치는 영향을 포함하여 가능한 심혈관 효과를 규명하기 위해서는 추가 연구가 필요하다고 지적했다. [4]
8주간의 무작위, 이중 맹검, 위약 대조 임상시험에서 과체중인 건강한 성인을 대상으로 100, 300 및 1000 mg의 NR 일일 투여량을 평가하였다. 전혈 내 NAD+ 수치는 세 가지 용량군에서 각각 약 22%, 51%, 142% 증가했으며, 연구 기간 동안 보고된 중대한 안전성 문제는 없었다. [5]
다음 연구에는 60~80세의 건강한 성인 120명이 참여했으며, 이들은 8주 동안 NR과 폴리페놀인 프테로스틸벤이 함유된 제제를 투여받았다. 표준 용량을 투여받은 그룹에서는 4주 및 8주 차에 NAD+ 수치가 기저치보다 약 40% 상승한 반면, 고용량 투여 그룹에서는 더 큰 상승폭을 보였습니다. 위약군에서는 이와 유사한 변화가 관찰되지 않았습니다. [6]
이러한 연구 결과는 경구용 NR이 인간의 NAD+ 대사를 변화시킬 수 있다는 증거를 제시한다.
그러나 이는 NR을 통해 NAD+ 수치를 높이는 것만으로는 임상적으로 유의미한 노화 방지, 심혈관, 대사 또는 장수와 관련된 효과가 반드시 나타난다는 것을 입증하지는 않는다.
NAD+와 NMN은 같은 것입니까?
아니요. NAD+와 NMN은 서로 다른 분자입니다.
NMN은 NAD+의 생합성에 사용되는 전구체이며, NAD+는 수많은 대사 반응과 세포 과정에 직접 관여하는 완전한 형태의 코엔자임입니다. [1,2]
상업용 자료나 비공식 자료에서는 „NAD+”, „NAD 부스터”, „NMN”과 같은 용어들이 거의 같은 의미로 혼용되곤 하기 때문에, 이러한 구분이 쉽게 모호해집니다.
그러나 생화학적 관점에서 볼 때, 이 둘은 명확히 구분되어야 한다.
NMN은 NAD+가 되기 전에 추가적인 효소 반응 단계를 거쳐야 합니다. 이 경로에서 NMNAT 효소는 NMN이 NAD+로 전환되도록 촉매 작용을 합니다.
생성된 NAD+는 이후 산화-환원 대사에 직접 관여할 수 있으며, 시르투인 및 PARP를 포함한 NAD+ 의존성 효소의 기질로 작용할 수 있다.
NR은 그보다 한 단계 더 앞선 위치에 있습니다.
먼저 NMN으로 전환된 후, NAD+ 합성에 관여할 수 있다. [1]
따라서 NMN이나 NR이 함유된 제품을 섭취하는 것은 완전히 형성된 NAD+를 세포에 직접 공급하는 것과는 다릅니다.
이는 신체의 기존 대사 경로에 유입되어야 하는 전구체 물질을 공급합니다.
이러한 경로의 효율성은 조직에 따라 다를 수 있으며, 생리학적 조건에 따라 달라질 수도 있다. 연령, 대사 상태, 수송체 활성, 효소 발현 및 조직 유형과 같은 요인이 개별 NAD+ 전구체에 대한 반응에 미치는 영향은 여전히 연구 대상이다.
„NAD+를 증가시키는” 제품에 가장 흔히 사용되는 전구체는 무엇인가요?
NMN과 NR 모두 NAD+ 수치를 높이는 전구체로 널리 논의되고 있으며, 현재까지의 증거에 따르면 둘 중 어느 한쪽이 보편적으로 더 우수하다고 볼 수는 없다.
이들의 연구 경력은 다소 차이가 있다.
NR은 비교적 이른 시기에 약동학, 내약성 및 NAD+ 대사 변화에 관한 무작위 배정 및 위약 대조 임상시험을 포함한 인체 연구 기반을 확보했다. [3–6]
NMN에 대한 인체 연구는 이후 발전했을 뿐만 아니라 그 범위도 크게 확대되었습니다. 대조군 연구를 통해 경구 투여한 NMN이 혈중 NAD+ 수치를 증가시킬 수 있음이 입증되었습니다. [2]
그러나 연구 건수만으로는 어떤 전구체가 „더 낫다”고 단정할 수는 없다.
동등한 조건에서 NMN과 NR을 비교한 인간 대상의 직접적인 연구는 여전히 드문 편이다. 용량, 연구 대상 집단, 연구 기간, 채취된 생체 시료, 제형 및 평가된 종료점의 차이로 인해 간접적인 비교는 더욱 어려워진다.
광범위하게 „NAD+ 보충제”로 지칭되는 제품에는 다른 성분도 포함될 수 있습니다.
일부는 나이아신이나 니코틴아미드, 즉 비타민 B3의 전통적인 형태를 함유하고 있으며, 이 성분들 또한 NAD+의 생합성에 관여합니다. 다른 제품들은 NMN이나 NR에 추가 성분을 결합한 형태입니다.
따라서 „NAD+ 보충제”라는 용어는 하나의 특정 분자를 의미하지는 않습니다.
중요한 것은 실제 유효 성분입니다.
NR이 함유된 제품, NMN이 함유된 제품, 니코틴아미드가 함유된 제제는 모두 NAD+와 관련하여 광고될 수 있지만, 이들 제품은 서로 다른 생화학적 경로를 이용하며 근거 기반도 각기 다릅니다.
따라서 보다 과학적인 접근 방식은 NAD+ 보충제라는 전체 범주를 하나의 개입으로 취급하는 대신, 먼저 구체적인 전구체를 확인한 다음, 바로 그 분자에 관한 증거를 평가하는 것이다.
현재 증거의 한계
NMN 및 NR에 관한 대부분의 인체 연구는 비교적 단기간에 그쳤으며, 대개 몇 주에서 몇 달 동안 진행되었습니다. 이 때문에 효능 및 안전성에 대한 장기적이고 다년간의 데이터는 여전히 제한적입니다. [2,4–6]
또 다른 중요한 한계는 동일한 조건에서 NMN과 NR을 직접 비교한, 통제 수준이 높은 연구가 거의 없다는 점이다. 용량, 대상 집단, 연구 기간 및 평가 지표를 일치시키지 않으면, 어떤 전구체가 인체의 다양한 조직에서 NAD+ 수치를 높이는 데 일관되게 더 효과적인지 판단하기 어렵습니다.
혈중 NAD+ 수치는 임상적 효과와 동일하지 않습니다. 인간을 대상으로 한 연구에 따르면 NMN과 NR이 NAD+ 대사를 변화시킬 수 있는 것으로 나타났으나, 인슐린 민감도, 심혈관 지표, 신체 능력 및 기타 제안된 효과에 대한 결과는 모든 연구에서 일관되게 확인되지는 않았습니다. [2,4]
또 다른 불확실한 점은 조직 특이적 효과입니다. 전혈에서 관찰된 증가가 뇌, 골격근, 간, 심장 또는 기타 장기에서도 자동으로 동일한 증가를 의미하는 것은 아닙니다.
문헌을 평가할 때는 자금 출처도 고려해야 한다. NAD+ 전구체를 함유한 제품과 관련된 기업들이 Niagen 및 프테로스틸벤이 함유된 NR 제제를 사용한 연구를 포함하여, NR에 관한 몇몇 중요한 연구에 자금을 지원하거나 후원한 바 있다. [5,6] 산업계의 참여가 동료 심사를 거친 무작위 대조 연구의 타당성을 무효화하지는 않지만, 자금 출처와 잠재적인 이해 상충은 전체적인 증거를 평가하는 데 있어 중요한 요소입니다.
면책 조항
본 기사는 오로지 교육적, 과학적·정보 제공을 목적으로 합니다. 이는 NAD+, NR, NMN, 나이아신, 니코틴아미드 또는 기타 NAD+ 관련 화합물에 대한 의학적 조언, 진단, 치료 지침, 복용량 안내 또는 사용 권장 사항을 구성하지 않습니다.
NAD+에 대한 연구는 잘 알려진 생화학적 메커니즘은 물론, 증거 수준이 각기 다른 세포 연구, 동물 연구 및 인간 대상 연구 결과를 모두 포함합니다. NAD+ 대사, 시르투인 활성, 미토콘드리아 기능 또는 기타 세포 경로의 변화를, NAD+ 수치를 높이는 것이 노화, 심혈관 질환, 신경계 장애, 대사성 질환 또는 기타 질환을 예방하거나, 이를 치료하거나 역전시킨다는 증거로 해석되어서는 안 됩니다.
NAD+ 수치를 높이기 위한 중재 조치와 그 장기적인 임상적 효과는 여전히 활발한 연구 대상이다. 기전 연구 결과와 측정된 NAD+ 수치의 증가가 반드시 인간에게 유의미한 건강상의 이점으로 이어지는 것은 아니다.
참조
[1] Yoshino, J., Baur, J. A., & Imai, S. (2018). NAD+ 중간 대사산물: NMN 및 NR의 생물학적 특성과 치료적 잠재력. Cell Metabolism, 27(3), 513–528. https://doi.org/10.1016/j.cmet.2017.11.002
[2] Yi, L., Maier, A. B., Tao, R., Lin, Z., Vaidya, A., Pendse, S., Thasma, S., Andhalkar, N., Avhad, G., & Kumbhar, V. (2022). 건강한 중년 성인을 대상으로 한 β-니코틴아미드 모노뉴클레오티드(NMN) 보충제의 효능 및 안전성: 무작위, 다기관, 이중맹검, 위약 대조, 병행군, 용량 의존적 임상 시험. GeroScience, 45, 29–43. https://doi.org/10.1007/s11357-022-00705-1
[3] Trammell, S. A. J., Schmidt, M. S., Weidemann, B. J., Redpath, P., Jaksch, F., Dellinger, R. W., Li, Z., Abel, E. D., Migaud, M. E., & Brenner, C. (2016). 니코틴아미드 리보사이드(Nicotinamide riboside)는 생쥐와 인간에서 독창적인 경구 생체이용률을 보인다. 네이처 커뮤니케이션즈, 7, 12948. https://doi.org/10.1038/ncomms12948
[4] Martens, C. R., Denman, B. A., Mazzo, M. R., Armstrong, M. L., Reisdorph, N., McQueen, M. B., Chonchol, M., & Seals, D. R. (2018). 니코틴아미드 리보사이드의 장기 섭취는 내약성이 우수하며, 건강한 중장년 및 노년층에서 NAD+ 수치를 증가시킨다. 네이처 커뮤니케이션즈, 9, 1286. https://doi.org/10.1038/s41467-018-03421-7
[5] Conze, D., Brenner, C., & Kruger, C. L. (2019). 과체중이지만 건강한 성인을 대상으로 한 무작위, 이중맹검, 위약 대조 임상시험에서 NIAGEN(니코틴아미드 리보사이드 염화물)의 장기 투여에 대한 안전성 및 대사. 과학 보고서, 9, 9772. https://doi.org/10.1038/s41598-019-46120-z
[6] Dellinger, R. W., Santos, S. R., Morris, M., Evans, M., Alminana, D., Guarente, L., & Marcotulli, E. (2017). NRPT(니코틴아미드 리보사이드 및 프테로스틸벤)의 반복 투여는 인간의 NAD+ 수치를 안전하고 지속 가능하게 증가시킨다: 무작위, 이중 맹검, 위약 대조 연구. npj Aging and Mechanisms of Disease, 3, 17. https://doi.org/10.1038/s41514-017-0016-9