近日，研究人员解开了一个数十年来的谜题，这个谜题围绕着一个为细胞发电厂提供燃料的关键分子，NAD+。科学家们发现，NAD+可以为治疗神经退行性疾病、癌症等疾病提供新的治疗方法。

发表在《自然》杂志上的一项研究中，来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院生理学系和其他机构的研究人员发现，SLC25A51基因决定了NAD+的运输。NAD+是细胞代谢中的一种重要的基本辅酶，在线粒体中，帮助营养物质的能量转化为细胞的化学能。低水平的NAD+是衰老的标志，与肌肉萎缩症和心力衰竭等疾病有关。

“我们早就知道NAD+在线粒体中起着关键作用，但它是如何到达线粒体的问题一直没有答案，”共同资深作者Joseph A. Baur博士说，他是宾夕法尼亚大学糖尿病、肥胖和代谢研究所的生理学副教授，“这一发现开辟了一个全新的研究领域，我们实际上可以在亚细胞水平上操纵：选择性地消耗或添加NAD+，因为现在我们知道它是如何运输的了。”

“在我们的研究方法中，我们专注于那些被确定对细胞活力至关重要的基因。NAD+是维持线粒体介导的能量产生所必需的基本分子。我们预测线粒体中NAD+的缺失会破坏氧化磷酸化，并可能降低细胞存活率。”鲍尔实验室的博士后Timothy S. Luongo博士说。

在实验中，研究人员从人类细胞中分离出线粒体，并在敲除SLC25A51或过表达后测量NAD+的水平。通过使用线粒体靶向的NAD+“生物传感器”，他们表明基因表达水平的变化可以特异性地控制线粒体中的NAD+水平。

“我们观察到，SLC25A51表达的缺失极大地改变了线粒体消耗氧气和产生ATP，以及将NAD+运输到基质中的能力。此外，在与Cambronne实验室的合作中，我们能够证明，在缺乏内源性线粒体NAD+转运蛋白的酵母中，SLC25A51的表达恢复了NAD+线粒体转运。”Luongo博士说。

提升NAD+水平可用于各种疾病的治疗；然而，它更多的是一种整体性的方法，即在细胞的所有部分提高或降低NAD+水平，这有可能导致基因表达或其他类型的代谢发生改变。

控制NAD+的水平，从而控制线粒体中的代谢过程，可能对疾病新疗法的研究和发展具有重大意义。

心脏需要大量的线粒体产生的能量来持续地向外周组织供血。心力衰竭的主要原因是线粒体功能障碍，因此靶向线粒体运输NAD+可能改善衰竭心脏的心功能。