CN109562104A - 烟酰胺核苷、烟酸核苷、烟酰胺单核苷酸、和烟碱基化合物衍生物在婴儿配方中的用途 - Google Patents

Abstract

提供了将选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合递送至需要所述一种或多种化合物的人类婴儿受试者中的方法。

Description

烟酰胺核苷、烟酸核苷、烟酰胺单核苷酸、和烟碱基化合物衍 生物在婴儿配方中的用途

技术领域

在某些实施例中，本发明涉及将选自烟酰胺核苷(“NR”)、烟酸核苷(“NAR”)、和烟酰胺单核苷酸(“NMN”)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐递送至需要所述一种或多种化合物的人类婴儿受试者的方法。在另外的实施例中，本发明涉及将选自NR、NAR、和NMN的至少一种化合物、其衍生物、或其盐单独或与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合递送至需要所述一种或多种化合物的人类婴儿受试者的方法。在另外的实施例中，本发明涉及在人类婴儿受试者中用于治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症的方法。在另外的实施例中，本发明涉及用于通过向人类婴儿受试者单独或与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合给予选自NR、NAR、和NMN的至少一种化合物、其衍生物、或其盐促进人类婴儿受试者肠中细菌的有益物种的生长的方法。在另外的实施例中，本发明涉及用于通过向人类婴儿受试者单独或与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合给予选自NR、NAR、和NMN的至少一种化合物、其衍生物、或其盐促进人类婴儿受试者的肠健康的方法。在另外的实施例中，本发明涉及用于通过向人类婴儿受试者单独或与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合给予选自NR、NAR、和NMN的至少一种化合物、其衍生物、或其盐减少人类婴儿受试者胃肠发炎的方法。

发明背景

维生素B3、和其他B-维生素(如硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、和吡哆醇(维生素B6))是以其辅酶形式从食品中提取的。在消化期间，这些辅酶被分解代谢成自由循环的维生素，然后将其被动地或主动地跨膜运输，并在细胞内捕获至它们各自的辅助因子。哺乳动物完全依赖维生素B1的膳食来源，并且重度依赖维生素B2、B3和B6的膳食供应。值得注意的是，维生素B1和维生素B3的急性缺乏影响相同的器官，如果不治疗会产生相同的结果：痴呆和死亡。

在正常的健康发育期间，婴儿接受适当的必需营养素至关重要。只要母亲的饮食充足且人类母乳供应充足，人类母乳最适合递送这些必需营养素。因此，了解人类母乳的成分加上健康幼儿的营养摄入量，对于了解人类婴儿的营养需求至关重要。当人类母乳未喂给婴儿时(无论不向婴儿喂食人类母乳的原因如何)，这种知识对于生产适当的替代品(即婴儿配方)也是关键。

水溶性维生素是人乳的重要组成部分。然而，人乳的维生素含量可以受到众多因素的影响，其中主要是母亲的营养状况。一般来说，当母体维生素摄入量较低时，这相当于母乳中维生素含量低。参见M.F.Picciano,Human Milk:Nutritional Aspects of aDynamic Food[人乳：动态食品的营养方面],74Neonatology[新生儿学]84(1998)。因此，这些妇女和婴儿将成为补充维生素和/或婴儿配方的候选者。维生素B3是人类母乳中天然存在的必需水溶性维生素之一。参见Picciano,1998。维生素B3与必需氨基酸色氨酸一起在生物学中作为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(“NAD⁺”)前体发挥重要作用。

膳食维生素B3(其涵盖烟酰胺(“Nam”或“NM”)、烟酸(“NA”)、和烟酰胺核苷(“NR”))是辅酶烟酰胺腺嘌呤核苷酸(NAD⁺)、其磷酸化母体(“NADP⁺”或“NAD(P)⁺”)、及其各自的还原形式(分别为“NADH”和“NADPH”)的前体。

真核生物可以经由犬尿氨酸途径从色氨酸从头开始合成NAD⁺。参见W.A.Krehl等人,Growth-retarding Effect of Corn in Nicotinic Acid-Low Rations and itsCounteraction by Tryptophane[玉米在烟酸低配比下的生长迟缓效应及其通过色氨酸的拮抗作用],101Science[科学]489(1945)；Gunther Schutz和Philip Feigelson,Purification and Properties of Rat Liver Tryptophan Oxygenase[大鼠肝脏色氨酸加氧酶的纯化及性质],247J.Biol.Chem.[生物化学杂志]5327(1972)；其每个通过引用以其整体结合在此。犬尿氨酸途径是从色氨酸起源的从头途径。通过色氨酸2,3-加双氧酶(“TDO”)、吲哚胺2,3-加双氧酶(“IDO”)、犬尿氨酸甲酰胺酶(“KF酶”)、犬尿氨酸3-羟化酶(“K3H”)、犬尿氨酸酶、和3-羟基蒽基酯3,4-加双氧酶(3-hydroxyanthranylate 3,4-dioxygenase)(“3HAO”)的顺序酶促作用，色氨酸(“Trp”)被转化为喹啉酸(“QA”)。参见Javed A.Khan等人,NNicotinamide adenine dinucleotide metabolism as anattractive target for drug discovery[烟酰胺腺嘌呤二核苷酸代谢作为药物发现的有吸引力的目标],11Expert Opin.Ther.Targets[关于治疗目标的专家意见]695(2007)，通过引用以其整体结合在此。通过喹啉磷酸核糖基转移酶(“QAPRT酶”)的作用将喹啉酸(QA)转化为烟酸单核苷酸(“NaMN”)。参见Khan等人,2007。

从头犬尿氨酸酶途径(其从喹啉酸(QA)产生烟酸单核苷酸(NaMN))通往得到已确立的Preiss-Handler途径，其中烟酸单核苷酸(NaMN)是中间体。Preiss-Handler途径是补救途径，其从将烟酸(NA)转化为烟酸单核苷酸(NaMN)(由烟酸磷酸核糖基转移酶(“NAPRT”或“NAPRT酶”)催化)开始。然后将烟酸单核苷酸(NaMN)腺苷酸化以形成烟酸腺嘌呤二核苷酸(“NaAD”)，这通过酶烟酸/烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(“NMNAT”)催化。烟酸腺嘌呤二核苷酸(NaAD)依次被酰胺化以形成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)，这由酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成酶(“NADS”)催化。可以将烟酰胺(Nam或NM)(其是NAD⁺的分解产物)转化为烟酸(NA)，这由酶烟酰胺脱酰胺酶(“NM脱酰胺酶”)催化。参见Jack Preiss和Philip Handler，Biosynthesis of Diphosphopyridine Nucleotide[二磷酸吡啶核苷酸的生物合成],233J.Biol.Chem.[生物化学杂志]493(1958)，通过引用以其整体结合在此。还参见Khan等人,2007。

另一种补救途径可以将烟酰胺(Nam或NM)(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)的分解产物)转化为烟酰胺单核苷酸(“NMN”)，这是通过辅酶烟酰胺磷酸核糖基转移酶(“NMPRT”或“NMPRT酶”)的作用。然后通过烟酸/烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(NMNAT)可以将烟酰胺单核苷酸(NMN)直接转化为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)。可替代地，烟酰胺(Nam或NM)可以脱酰胺以形成烟酸(NA)，其然后可以进入Preiss-Handler途径。对基因组序列的分析表明，以上两种补救途径通常是相互排斥的；许多生物体含有NM脱酰胺酶或NMPRT酶。参见Khan等人,2007。

烟酰胺核苷(NR)也可以用作烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)生物合成的前体，且烟酰胺核苷激酶(“NRK”)催化烟酰胺核苷(NR)的磷酸化作用以产生烟酰胺单核苷酸(NMN)。参见Khan等人,2007。

值得注意的是，烟酰胺核苷(NR)未被认为是经由Preiss-Handler补救途径或作为中间体经由转化为烟酸单核苷酸(NaMN)或烟酸腺嘌呤二核苷酸(NaAD)而至烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)的前体。相反，已知烟酸核苷(NAR)的生物合成途径直接进行得到烟酸单核苷酸(NaMN)、然后得到烟酸腺嘌呤二核苷酸(NaAD)，并最终形成NAD⁺。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)是酶辅因子和中心还原-氧化辅酶，它对于与还原-氧化反应和细胞能量代谢相关的若干种酶的功能是必需的。参见Peter Belenky等人,NAD⁺metabolism in health and disease[健康和疾病中的NAD⁺代谢],32Trends inBiochemical Scis.[生物化学科学中的趋势]12(2007)；Katrina L.Bogan和CharlesBrenner,Nicotinic Acid,Nicotinamide,and Nicotinamide Riboside:A MolecularEvaluation of NAD⁺Precursor Vitamins in Human Nutrition[烟酸、烟酰胺和烟酰胺核苷：人类营养中NAD⁺前体维生素的分子评价],28Annual Rev.of Nutrition[营养学的年度综述]115(2008)；其每个通过引用以其整体结合在此。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)在细胞代谢中作为电子载体或氢化物基团受体起作用，形成还原的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)，伴随着源自碳水化合物、氨基酸和脂肪的代谢物的氧化。参见Bogan和Brenner,2008。NAD⁺/NADH比率控制这些反应在氧化方向和还原方向上进行的程度。尽管燃料氧化反应需要NAD⁺作为氢化物受体，但是糖异生、氧化磷酸化、酮生成、活性氧物质的解毒、和脂肪生成的过程需要还原的辅因子(NADH和NADPH)作为氢化物供体。

除了作为辅酶的作用外，NAD⁺还是消耗的底物，因此也是以下酶的活化剂，如：聚-ADP-核糖聚合酶(“PARP”)；去乙酰化酶(蛋白质脱乙酰酶的家族，与低等生物体的代谢功能和延长的寿命有关)；和环状ADP-核糖合成酶。参见Laurent Mouchiroud等人,The NAD⁺/Sirtuin Pathway Modulates Longevity through Activation of Mitochondrial UPRand FOXO Signaling[NAD⁺/Sirtuin途径通过激活线粒体UPR和FOXO信号调节寿命],154Cell[细胞]430(2013)，通过引用以其整体结合在此。还参见Belenky等人,2006。NAD⁺的辅酶活性与其生物合成和生物利用度的严格调控使其成为重要的代谢监测系统，其明显涉及年老过程。

一旦在细胞内转化为NADP⁺，维生素B3被用作细胞内两种类型的修饰的共底物，其控制许多必需的信号传导事件(腺苷二磷酸核糖基化和脱乙酰化)，并且是超过400种还原氧化酶的辅因子，因此控制新陈代谢。这通过一系列代谢终点来表明，这些代谢终点包括关键调节蛋白的去乙酰化、增加的线粒体活性、和氧消耗。重要的是，如果以次优的细胞内浓度存在，NADPH-辅因子家族可以促进线粒体功能障碍和细胞损伤。维生素B3缺乏通过NAD⁺消耗产生明显的细胞活性受损，且通过烟酸(NA)、烟酰胺(Nam或NM)、和烟酰胺核苷(NR)补充剂的另外的NAD⁺生物利用度的有益效果主要在细胞和组织(代谢和线粒体功能受损的地方)中观察到。

在还原-氧化反应中，保留了NAD⁺、NADH、NADP⁺、和NADPH的核苷酸结构。相反，PARP、去乙酰化酶、和环状ADP-核糖合成酶活性水解烟酰胺(Nam或NM)与NAD⁺的ADP-核糖基部分之间的糖苷键以指示DNA损伤、改变基因表达、控制翻译后修饰、并调节钙信号。

在动物中，NAD⁺-消耗活动和细胞分裂需要持续的NAD⁺合成，或者通过源自色氨酸的从头途径，或经由来自NAD⁺-前体维生素烟酰胺(Nam或NM)、烟酸(NA)、和烟酰胺核苷(NR)的补救途径。参见Bogan和Brenner,2008。膳食NAD⁺前体(其包括色氨酸和三个NAD⁺-前体维生素)预防糙皮病(特征在于皮炎、腹泻、和痴呆的疾病)。通过烟酰胺(Nam或NM)、烟酸(NA)、和烟酰胺核苷(NR)补充的另外的NAD⁺生物利用度的有益效果主要在代谢和线粒体功能已经受损的细胞和组织中观察到。

有趣的是，补充烟酸(NA)与烟酰胺(Nam或NM)虽然在急性维生素B3缺乏症中起关键作用，但与烟酰胺核苷(NR)补充相比，并未表现出相同的生理结果，即使在细胞水平上也是如此，所有三种代谢物都负责NAD⁺生物合成。这强调了B3-维生素组分的药代动力学和生物分布的复杂性。据信大部分细胞内NAD⁺经由烟酰胺(Nam或NM)的有效补救而再生，而从色氨酸从头获得NAD⁺。参见Anthony Rongvaux等人,Reconstructing eukaryotic NADmetabolism[重建真核NAD代谢],25BioEssays[生物测定]683(2003)，通过引用以其整体结合在此。这些补救和从头途径取决于维生素B1、B2和B6的功能形式，以经由磷酸核糖苷焦磷酸盐中间体产生NAD⁺。烟酰胺核苷(NR)是维生素B3的唯一形式，其中NAD⁺可以独立于维生素B1、B2和B6的方式产生，并且使用NR产生NAD⁺的补救途径在大多数真核生物中表达。

硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)从食物中获取并在细胞内转化为各自的生物活性形式：硫胺素二磷酸盐(“ThDP”)；黄素腺嘌呤二核苷酸(“FAD”)；烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)；和吡哆醛磷酸盐(“PLP”)。维生素B1、B2、和B6分别转化为ThDP、FAD、和PLP是ATP依赖性的。将维生素B3转化为NAD⁺的三种补救途径中的两种依赖于ThDP(B1)，从色氨酸中从头产生NAD⁺依赖于维生素B1、B2、和B6的生物活性形式。维生素B1依赖性来自以下事实：ThDP(B1)是涉及磷酸核糖苷焦磷酸盐生物(其是上述NAD⁺补救和从头途径中的必需底物)合成的转酮酶的辅因子。最近鉴定的，但迄今为止认为多余的第三NAD⁺补救途径(烟酰胺核苷(NR)依赖性NAD⁺生物合成途径)不需要磷酸核糖焦磷酸盐并且不依赖于维生素B1、B2和B6。

虽然奶中存在烟酰胺核苷(NR)，但NAD⁺、NADH、NADP⁺、和NADPH的细胞浓度远高于任何其他NAD⁺代谢物，因此膳食NAD⁺前体维生素主要来源于NAD⁺的酶促分解。参见PawelBieganowski和Charles Brenner,Discoveries of Nicotinamide Riboside as aNutrient and Conserved NRK Genes Establish a Preiss-Handler Independent Routeto NAD⁺in Fungi and Humans[烟酰胺核苷作为营养素和保守的NRK基因的发现为真菌和人类的NAD+建立了Preiss-Handler独立途径],117Cell[细胞]495(2002)；Charles Evans等人,NAD⁺metabolite levels as a function of vitamins and calorie restriction:evidence for different mechanisms of longevity[NAD⁺代谢物水平作为维生素和卡路里限制的函数：证明了不同的长寿机制],10BMC Chem.Biol.[BMC化学生物]2(2010)；Samuel A.J.Trammell和Charles Brenner,Targeted,LCMS-Based Metabolomics forQuantitative Measurement of NAD⁺Metabolites[靶向，基于LCMS的代谢组学用于定量测量NAD⁺代谢物],4Computational&Structural Biotech.J.[计算与结构生物技术期刊]1(2013)；其每个通过引用以其整体结合在此。换句话说，尽管奶是烟酰胺核苷(NR)的来源，烟酰胺核苷(NR)、烟酰胺(Nam或NM)、和烟酸(NA)的更丰富来源是细胞NAD⁺分解成这些化合物的任何整体食品。人类消化和微生物组在以未充分表征的方式提供这些维生素中起作用。

不同组织通过依赖不同的生物合成途径维持NAD⁺水平。参见FedericaZamporlini等人,Novel assay for simultaneous measurement of pyridinemononucleotides synthesizing activities allow dissection of the NAD⁺biosynthetic machinery in mammalian cells[用于同时测量吡啶单核苷酸合成活性的新颖的测定法允许在哺乳动物细胞中分解NAD⁺生物合成机制],281FEBS J.[欧洲联合生化学会杂志]5104(2014)；Valerio Mori等人,Metabolic Profiling of Alternative NADBiosynthetic Routes in Mouse Tissues[小鼠组织中可替代性NAD生物合成途径的代谢特征分析],9PLoS One[公共科学图书馆]e113939(2014)；其每个通过引用以其整体结合在此。因为NAD⁺-消耗活动经常随着细胞应激发生并产生烟酰胺(Nam或NM)，相比于将烟酰胺(Nam或NM)甲基化为N-甲基烟酰胺(“MeNam”)，细胞通过烟酰胺磷酸核糖基转移酶(“NAMPT”)活性将烟酰胺(Nam或NM)补救到生产NAD⁺合成中的能力调节NAD⁺-依赖性过程的效率。参见Charles Brenner,Metabolism:Targeting a fat-accumulation gene[代谢：靶向脂肪积累基因],508Nature[自然]194(2014)；Véronique J.Bouchard等人,PARP-1,adeterminant of cell survival in response to DNA damage[PARP-1，响应DNA损伤的细胞存活的决定因素],31Experimental Hematology[实验血液学]446(2003)；其每个通过引用以其整体结合在此。NAD⁺生物合成基因也受昼夜控制，据报道，NAMPT表达和NAD⁺水平在许多组织中随着衰老和营养过剩而下降。参见Kathryn Moynihan Ramsey等人,CircadianClock Feedback Cycle Through NAMPT-Mediated NAD⁺Biosynthesis[通过NAMPT介导的NAD⁺生物合成的昼夜节律钟反馈循环],324Science[科学]651(2009)；Yasukazu Nakahata等人,Circadian Control of the NAD⁺Salvage Pathway by CLOCK-SIRT1[通过CLOCK-SIRT1对NAD⁺补救途径的昼夜节律控制]324Science[科学]654(2009)；Jun Yoshino等人,Nicotinamide Mononucleotide,a Key NAD⁺Intermediate Treats the Pathophysiologyof Diet-and Age-Induced Diabetes in Mice[烟酰胺单核苷酸，关键NAD⁺中间体治疗小鼠饮食和年龄诱导的糖尿病的病理生理学],14Cell Metabolism[细胞代谢]528(2011)；Ana P.Gomes等人,Declining NAD⁺Induces a Pseudohypoxic State DisruptingNuclear-Mitochondrial Communication during Aging[NAD⁺下降诱导假性缺氧状态在衰老过程中破坏核-线粒体通讯],155Cell[细胞]1624(2013)；Nady Braidy等人,MappingNAD⁺metabolism in the brain of ageing Wistar rats:potential targets forinfluencing brain senescence[映射衰老Wistar大鼠脑中的NAD⁺代谢：影响脑衰老的潜在靶标],15Biogerontology[生物技术]177(2014)；Eric Verdin,NAD⁺in aging,metabolism,and neurodegeneration[NAD⁺在衰老、新陈代谢和神经变性中的作用],350Science[科学]1208(2015)；其每个通过引用以其整体结合在此。

人们已经使用高剂量烟酸(NA)而非高剂量烟酰胺(Nam或NM)数十年来治疗和预防血脂异常，尽管它的使用受到疼痛潮红的限制。参见Joseph R.DiPalma和WilliamS.Thayer,Use of Niacin as a Drug[使用尼克酸作为药物],11Annual Rev.ofNutrition[营养学的年度综述]169(1991)；Jeffrey T.Kuvin等人,Effects of Extended-Release Niacin on Lipoprotein Particle Size,Distribution,and InflammatoryMarkers in Patients With Coronary Artery Disease[延长释放尼克酸对冠心病患者脂蛋白粒径、分布、和炎症标记的影响],98Am.J.of Cardiology[美国心脏病学杂志]743(2006)；其每个通过引用以其整体结合在此。虽然每天只需要大约15毫克的烟酸(NA)或烟酰胺(Nam或NM)来预防糙皮病，但药理学剂量的烟酸(NA)可高达2-4克。尽管在糙皮病预防与治疗血脂异常之间有效剂量的差异>100倍，但烟酸(NA)对血浆脂质的有益作用取决于烟酸(NA)作为NAD⁺-促进化合物的功能。参见Belenky等人,2007。根据这种观点，去乙酰化酶活化可能是该机制的一部分，因为烟酰胺(Nam或NM)在大多数细胞中是NAD⁺前体，但在高剂量时是去乙酰化酶抑制剂。参见Kevin J.Bitterman等人,Inhibition of Silencing andAccelerated Aging by Nicotinamide,a Putative Negative Regulator of YeastSir2and Human SIRT1[烟酰胺，酵母Sir2和人SIRT1的推定负调节因子抑制沉默和加速衰老],277J.Biol.Chem.[生物化学杂志]45099(2002)，通过以其整体引用结合在此。还参见Zamporlini等人,2014；Mori等人,2014。

如上文讨论的，馈入Preiss-Handler补救途径和其他补救途径的主要的NAD⁺前体是烟酰胺(Nam或NM)和烟酰胺核苷(NR)。参见Bogan和Brenner,2008。此外，研究表明，烟酰胺核苷(NR)用于保守的补救途径，通过形成烟酰胺单核苷酸(NMN)导致NAD⁺合成。进入细胞后，烟酰胺核苷(NR)被NR激酶(“NRK”)磷酸化，产生烟酰胺单核苷酸(NMN)，然后其通过烟酸/烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(NMNAT)转化为NAD⁺。参见Bogan和Brenner,2008。因为烟酰胺单核苷酸(NMN)是在线粒体中可以转化为NAD⁺的唯一代谢物，烟酰胺(Nam或NM)和烟酰胺核苷(NR)是两种候选NAD⁺前体，其可以补充NAD⁺并且从而改善线粒体燃料氧化。关键的区别是烟酰胺核苷(NR)具有至NAD⁺合成的直接的两步途径，其绕过补救途径的速率限制步骤(烟酰胺磷酸核糖基转移酶(NAMPT))。烟酰胺(Nam或NM)需要NAMPT活性来产生NAD⁺。这强化了烟酰胺核苷(NR)是非常有效的NAD⁺前体的事实。相反，缺乏膳食NAD⁺前体和/或色氨酸(Trp)引起糙皮病。参见Bogan和Brenner,2008。总之，NAD⁺是正常线粒体功能所必需的，并且因为线粒体是细胞的发电站，所以NAD⁺是细胞内能量产生所必需的。

NAD⁺最初被表征为氧化还原酶的辅酶。虽然NAD⁺、NADH、NADP⁺与NADPH之间的转换不会伴随总辅酶的损失，但是发现NAD⁺也在细胞中被周转用于未知目的。参见MorellyL.Maayan,NAD⁺-Glycohydrolase of Thyroid Homogenates[甲状腺匀浆的NAD⁺-糖水解酶],204Nature[自然]1169(1964)，通过引用以其整体结合在此。去乙酰化酶，如酿酒酵母的Sir2及其同源物在消耗等量NAD⁺的情况下使赖氨酸残基脱去乙酰基，并且这种活性是Sir2作为转录沉默子所必需的。参见S.Imai等人,Sir2:An NAD-dependent HistoneDeacetylase That Connects Chromatin Silencing,Metabolism,and Aging[Sir2：依赖NAD的组蛋白去乙酰化酶，可连接染色质沉默、代谢和衰老],65Cold Spring HarborSymposia on Quantitative Biology[冷泉港定量生物学研讨会]297(2000)，通过引用以其整体结合在此。NAD⁺依赖性脱乙酰化反应不仅需要基因表达的改变，而且还需要抑制核糖体DNA重组和响应卡路里限制的寿命延长。参见Lin等人,Requirement of NAD andSIR2for Life-Span Extension by Calorie Restriction in Saccharomycescerevisiae[NAD和SIR2对由酿酒酵母中卡路里限制延长寿命的要求],289Science[科学]2126(2000)；Lin等人,Calorie restriction extends Saccharomyces cerevisiaelifespan by increasing respiration[卡路里限制通过增加呼吸来延长酿酒酵母的寿命],418Nature[自然]344(2002)；其每个通过引用以其整体结合在此。NAD⁺被Sir2消耗以产生2’-和3’-O-乙酰化的ADP-核糖加烟酰胺(Nam或NM)和脱乙酰化的多肽的混合物。参见Anthony A.Sauve等人,Chemistry of Gene Silencing:the Mechanism of NAD⁺-Dependent Deacetylation Reactions[基因沉默化学：NAD⁺-依赖性脱乙酰化反应的机制],40Biochemistry[生物化学]15456(2001)，通过引用以其整体结合在此。另外的酶(包括聚(ADP-核糖)聚合酶和cADP-核糖合酶)也是NAD⁺-依赖性的并产生烟酰胺(Nam或NM)和ADP-核糖基产物。参见Mathias Ziegler,New functions of a long-known molecule[已知很久的分子的新功能],267FEBS J.[欧洲联合生化学会杂志]1550(2000)；Alexander Bürkle,Physiology and pathophysiology of poly(ADP-ribosyl)ation[聚(ADP-核糖基)的生理学和病理生理学],23BioEssays[生物测定]795(2001)；其每个通过引用以其整体结合在此。

NAD⁺的非辅酶特性对NAD⁺生物合成具有新的意义。基于烟酰胺核苷(NR)提高NAD⁺合成、增加去乙酰化酶活性、和延长酵母寿命的能力，烟酰胺核苷(NR)已被用于小鼠中以提高NAD⁺新陈代谢并改善代谢应激模型的健康。参见Peter Belenky等人,NicotinamideRibosides Promotes Sir2Silencing and Extends Lifespan via Nrk and Urh1/Pnp1/Meu1Pathways to NAD⁺[烟酰胺核苷经由Nrk和Urh1/Pnp1/Meu1途径至NAD⁺促进Sir2沉默并延长寿命],129Cell 473(2007)，通过引用以其整体结合在此。还参见Bieganowski和Brenner,2004。值得注意的是，烟酰胺核苷(NR)允许小鼠能够抵抗高脂饮食的体重增加，并预防噪音引起的听力损失。参见Carles Cantó等人,The NAD⁺Precursor NicotinamideRiboside Enhances Oxidative Metabolism and Protects against High-Fat Diet-Induced Obesity[NAD⁺前体烟酰胺核苷提高氧化代谢并保护高脂饮食诱导的肥胖症],15Cell Metabolism[细胞代谢]838(2012)；Kevin D.Brown等人,Activation of SIRT3bythe NAD⁺Precursor Nicotinamide Riboside Protects from Noise-Induced HearingLoss[NAD+前体烟酰胺核苷对SIRT3的激活可防止噪音引起的听力损失],20CellMetabolism[细胞代谢]1059(2014)；其每个通过引用以其整体结合在此。数据表明，烟酰胺核苷(NR)被解释为取决于线粒体去乙酰化酶活性，但不排除核细胞溶质(nucleocytosolic)靶标。Andrey Nikiforov等人,Pathways and SubcellularCompartmentation of NAD Biosynthesis in Human Cells[人细胞中NAD生物合成的途径和亚细胞区室化],286J.Biological Chem.[生物化学杂志]21767(2011)；CharlesBrenner,Boosting NAD to Spare Hearing[推动NAD多余听力],20Cell Metabolism[细胞代谢]926(2014)；Carles Cantó等人,NAD⁺Metabolism and the Control of EnergyHomeostasis:A Balancing Act between Mitochondria and the Nucleus[NAD⁺代谢和能量稳态控制：线粒体与细胞核之间的平衡法],22Cell metabolism[细胞代谢]31(2015)；其每个通过引用以其整体结合在此。相似地，已经将烟酰胺单核苷酸(NMN)(烟酰胺核苷(NR)的磷酸化的形式)用于治疗营养过剩和衰老的小鼠模型中的NAD⁺下降。参见J.Yoshino等人,2011；A.P.Gomes等人,2013。由于丰富的NAD⁺-依赖性过程，尚不清楚NAD⁺-促进策略在多大程度上机械地依赖于特定分子(如SIRT1或SIRT3)。此外，在任何系统中都没有报道烟酰胺核苷(NR)对NAD⁺代谢组的定量作用。

维生素B1、B2、B3、和B6在其生物合成途径中紧密交错，NADPH细胞内池的维持和再生依赖于ThDP(维生素B1)、FAD(维生素B2)、和PLP(维生素B6)的可用性，以及ATP的可用性。

认为通过NAD⁺-依赖性OXPHOS和糖酵解产生ATP，并且其对于维生素B1、B2和B6分别官能化为ThDP、FAD和PLP是必需的。任何这些维生素的短缺都会对其他维生素的生物学产生负面影响。

健康、不断生长的婴儿需要稳定摄入必需的营养素，且其中一个关键组分是NAD⁺前体。检测人皮肤组织中NAD⁺水平的人体研究表明，NAD⁺的量随着年龄的增长而降低。参见Hassina Massudi等人,Age-associated changes in oxidative stress and NAD⁺metabolism in human tissue[人组织中年龄相关的氧化应激和NAD⁺代谢的变化],7Public Library of Science One[公共科学图书馆]e42357(2012)，其通过引用以其整体结合在此。因此，与老年人相比，人类婴儿的皮肤细胞中NAD⁺的浓度最高。具体而言，与30至50岁的成年人相比，人类新生儿中存在的NAD⁺几乎是其三倍。此外，与51至70岁的成年人相比，人类婴儿的NAD⁺大约是其8倍。参见Massudi等人,2012。这些结果支持了这样一种观点，即人类婴儿在发育阶段自然需要更高的NAD⁺水平。

本文解释了烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)、其衍生物、或其盐与维生素B1、B2、B3、和B6之间的协同作用的基本原理。将选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐与维生素B1、B2、B3、和B6的至少一种进行配对假设在NAD⁺生物合成途径上协同地作用并具有积极作用。这是因为以下事实：通过NAMPT依赖性途径的NAD⁺生物合成需要维生素B1、B2和B6，这允许进一步再循环由NR产生的NAD⁺生成的烟酰胺(Nam或NM)。在所有B3维生素中，从摩尔至摩尔的角度来看，只有NR独立于NAMPT起作用进行NAD⁺合成。参见W.Todd Penberthy和JamesB.Kirkland,Niacin,in Present Knowledge in Nutrition[尼克酸，在现在的营养知识]293(第10版2012；Yuling Chi和Anthony A.Sauve,Nicotinamide riboside,a tracenutrient in foods,is a vitamin B3with effects on energy metabolism andneuroprotection[烟酰胺核苷(食物中的微量营养素)是维生素B3，具有能量代谢和神经保护作用],16Curr.Opinion in Clin.Nutrition&Metabolic Care[临床营养与代谢护理的当前观点]657(2013)；其每个通过引用以其整体结合在此。此外，维生素B2(FAD前体)是线粒体脂肪酸氧化和OXPHOS过程的关键维生素。线粒体功能障碍可以从FAD/FADH₂不平衡或缺乏引起，并且假设将维生素B2与维生素B3NAD-前体配对将解决线粒体功能障碍的多种途径。

因此，本文假设独立地或任选地与维生素B1、B2、B3、和B6的至少一种组合向人类婴儿提供选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐，将向所述人类婴儿提供升高水平的NAD⁺。此外，独立地或任选地与维生素B1、B2、B3、和B6的至少一种组合向人类婴儿提供选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的所述至少一种化合物、其衍生物、或其盐将有效治疗和/或预防与维生素B3-缺乏和/或受益于增加的线粒体活性相关的症状、疾病、失调、或病症。

如果可以发现独立地或任选地与维生素B1、B2、B3、和B6的至少一种组合向人类婴儿提供选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐的新的方法，这将代表对本领域有用的贡献。此外，如果可以发现通过向人类婴儿独立地或任选地与维生素B1、B2、B3、B6的至少一种组合提供选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐来治疗和/或预防维生素B3-缺乏和/或受益于增加的线粒体活性相关的症状、疾病、失调、或病症的新的方法，这将也代表对本领域的有用贡献。

发明内容

在某些实施例中，本披露提供将选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐递送至需要所述一种或多种化合物的人类婴儿受试者的方法。在另外的实施例中，本披露提供将选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合递送至需要所述一种或多种化合物的人类婴儿受试者中的方法。在另外的实施例中，本披露提供将选自下组的至少一种化合物、其衍生物、或其盐单独或与维生素B1、B2、B3、B6的至少一种组合递送至需要所述至少一种化合物的人类婴儿受试者中的方法，该组由以下组成：烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)，该方法包括以下步骤：(a)提供婴儿配方组合物，该婴儿配方组合物包含选自下组的至少一种化合物、其衍生物、或其盐，该组由以下组成：烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)；以及(b)向人类婴儿受试者给予该婴儿配方组合物。在另外的实施例中，本披露提供在人类婴儿受试者中用于治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症的方法。在另外的实施例中，本发明涉及通过向人类婴儿受试者单独或与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合给予选自NR、NAR、和NMN的至少一种化合物、其衍生物、或其盐，用于促进人类婴儿受试者肠中细菌的有益物种的生长的方法。在另外的实施例中，本发明涉及通过向人类婴儿受试者单独或与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合给予选自NR、NAR、和NMN的至少一种化合物、其衍生物、或其盐，用于促进人类婴儿受试者的肠健康的方法。在另外的实施例中，本发明涉及用于通过向人类婴儿受试者单独或与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合给予选自NR、NAR、和NMN的至少一种化合物、其衍生物、或其盐减少人类婴儿受试者胃肠发炎的方法。

附图说明

图1描绘了NAD⁺生物合成途径。

图2在描绘了实施例中，色谱图显示了相比之下检测商店买的(牛)奶中存在的烟酰胺核苷(NR)(图2A)，以及在以已知的量将烟酰胺核苷(NR)添加至奶样品之后，检测烟酰胺核苷(NR)(图2B和2C)。

图3描绘了在另一个实施例中检测人类母乳中的天然烟酰胺核苷(NR)。

图4描绘了在另一个实施例中，通过掺入100mL烟酰胺核苷(NR)来确认人类母乳中的烟酰胺核苷(NR)的检测。

图5描绘了在另一个实施例中，通过掺入1000mL烟酰胺核苷(NR)来确认人类母乳中的烟酰胺核苷(NR)的检测。

图6描绘了在另一个实施例中检测稳定的同位素标记的(¹⁵N)烟酰胺核苷(NR)与奶蛋白的直接结合。

图7描绘了在另一个实施例中，施用对照溶液的猪仔的重量与施用烟酰胺核苷(NR)溶液的猪仔的重量随时间的变化的比较。

图8描绘了在另一个实施例中，施用对照溶液的猪仔的粪便评分与施用烟酰胺核苷(NR)溶液的猪仔的粪便评分随时间的变化的比较。

图9描绘了在另一个实施例中，施用对照溶液的猪仔的基线粪便短链脂肪酸(“SCFA”)分布(上图)和施用烟酰胺(NR)溶液的猪仔的基线粪便SCFA分布(下图)。

图10描绘了在另一个实施例中，施用对照溶液的猪仔的第1周粪便SCFA分布(上图)和施用烟酰胺核苷(NR)溶液的猪仔的第2周粪便SCFA分布(下图)。

图11描绘了在另一个实施例中，施用对照溶液的猪仔的第2周粪便SCFA分布(上图)和施用烟酰胺核苷(NR)溶液的猪仔的第2周粪便SCFA分布(下图)。

具体实施方式

在一个方面，本披露令人惊讶地表明用于将NAD⁺-前体递送至对其有需要的人类婴儿的新颖的方法。在具体的实施例中，描述了用于将选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐递送至需要所述一种或多种化合物的人类婴儿受试者中的方法。在另一个实施例中，本披露涉及将选自烟酰胺核苷(NR)、烟酸核苷(NAR)、和烟酰胺单核苷酸(NMN)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐与硫胺素(维生素B1)、核黄素(维生素B2)、尼克酸(维生素B3)、和吡哆醇(维生素B6)的至少一种组合递送至需要所述一种或多种化合物的人类婴儿受试者中的方法。在还另一个实施例中，本发明涉及用于治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症的方法。

烟酰胺核苷(NR)是具有式(I)的吡啶鎓烟碱基化合物：

烟酸核苷(NAR)是具有式(II)的吡啶鎓烟碱基化合物：

烟酰胺单核苷酸(NMN)是具有式(III)的吡啶鎓烟碱基化合物：

还原的烟酰胺核苷(“NRH”)是具有式(IV)的1,4-二氢吡啶基还原的烟碱基化合物：

还原的烟酸核苷(“NARH”)是具有式(V)的1,4-二氢吡啶基还原的烟碱基化合物：

烟酰胺核苷(NR，I)的核糖部分上的羟基基团的游离氢可以被乙酰基基团(CH₃-C(＝O)-)取代以形成具有式(VI)的1-(2’,3’,5’-三乙酰基-β-d-呋喃核糖基)-烟酰胺(“NR三乙酸酯”或“NRTA”)：

烟酸核苷(NAR，II)的核糖部分上的羟基基团的游离氢可以被乙酰基基团(CH₃-C(＝O)-)取代以形成具有式(VII)的1-(2’,3’,5’-三乙酰基-β-d-呋喃核糖基)-烟酸(“NAR三乙酸酯”或“NARTA”)：

还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)的核糖部分上的羟基基团的游离氢可以被乙酰基基团(CH₃-C(＝O)-)取代以形成具有式(VIII)的1-(2’,3’,5’-三乙酰基-β-d-呋喃核糖基)-1,4-二氢烟酰胺(“NRH三乙酸酯”或“NRH-TA”)：

还原的烟酸核苷(NARH，V)的核糖部分上的羟基基团的游离氢可以被乙酰基基团(CH₃-C(＝O)-)取代以形成具有式(IX)的1-(2’,3’,5’-三乙酰基-β-d-呋喃核糖基)-1,4-二氢烟酸(“NARH三乙酸酯”或“NARH-TA”)：

不受理论束缚，据信，如在图1中描绘的NAD⁺生物合成途径中可以看出，烟酰胺核苷(NR，I)通过NR激酶(NRK)经由磷酸化作用转化为烟酰胺单核苷酸(NMN，III)。然后，通过烟酰胺单核苷酸腺苷转移酶(NMNAT)，烟酰胺单核苷酸(NMN，III)转化为NAD⁺。烟酰胺单核苷酸(NMN，III)是在线粒体中可以转化为NAD⁺的唯一代谢物，因此烟酰胺和烟酰胺核苷(NR，I)是可以补充NAD⁺和促进线粒体燃料氧化的两种候选NAD⁺前体。然而，烟酰胺核苷(NR，I)具有至NAD⁺合成的直接的两步途径，其绕过补救途径的限速步骤(经由烟酰胺磷酸核糖基转移酶(NAMPT)的活性，将烟酰胺转化为烟酰胺单核苷酸(NMN，III))。

健康、不断生长的婴儿需要稳定摄入必需的营养素，且其中一个关键组分是NAD⁺前体。检测人皮肤组织中NAD⁺水平的人体研究表明，NAD⁺的量随着年龄的增长而降低。因此，与老年人相比，人类婴儿的皮肤细胞中NAD⁺的浓度最高。具体而言，与30至50岁的成年人相比，人类新生儿中存在的NAD+几乎是其三倍。此外，与51至70岁的成年人相比，人类婴儿的NAD+大约是其8倍。这些结果支持了这样一种观点，即人类婴儿在发育阶段自然需要更高的NAD+水平。

不受理论束缚，在具体的实施例中，据信给予或递送选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、和烟酰胺单核苷酸(NMN，III)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐，与通常通过人类母乳或目前可商购的婴儿配方产品接受的水平相比，将向对其有需要的人类婴儿有效地提供更高水平的NAD⁺。

不受理论束缚，在另一个具体的实施例中，据信给予或递送选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、和烟酰胺单核苷酸(NMN，III)的至少一种化合物、其衍生物、或其盐将治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症。

维生素B3(也称为“烟酸”或“尼克酸”)是具有式(X)的吡啶化合物：

不受理论束缚，据信，如可以在图1中描绘的NAD⁺生物合成途径中可见，维生素B3(烟酸、或尼克酸、X)经由若干个中间体转化为NAD⁺。还已知尼克酸包括与烟酰胺(Nam或NM)的混合物。

维生素B1(也称为硫胺素)是具有式(XI)的化合物：

维生素B2(也称为核黄素)是具有式(XII)的化合物：

维生素B6(也称为吡哆醇，最常见的形式是作为补充剂给出)是具有式(XIII)的化合物：

不受理论束缚，据信维生素B1、B2、B3、B6在其生物合成途径中紧密交错，NAD(P)(H)细胞内池的维持和再生依赖于ThDP(B1)、FAD(B2)、和PLP(B6)的可用性。硫胺素(维生素B1，XI)、核黄素(维生素B2，XII)、和吡哆醇(维生素B6，XIII)从食物中获取并在细胞内转化为各自的生物活性形式：硫胺素(ThDP)；黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)；烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD⁺)；和吡哆醛磷酸盐(PLP)。维生素B1、B2、和B6分别转化为ThDP、FAD、和PLP是ATP依赖性的。将维生素B3转化为NAD+的三种补救途径中的两种依赖于ThDP(B1)，从色氨酸中从头产生NAD+依赖于维生素B1、B2、和B6的生物活性形式。维生素B1依赖性来自以下事实：ThDP(B1)是涉及磷酸核糖苷焦磷酸盐生物(其是上述NAD⁺补救和从头途径中的必需底物)合成的转酮酶的辅因子。

不受理论束缚，在还另一个实施例中，据信选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐单独或与一种或多种维生素(选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸，或尼克酸，X)、和维生素B6(补充形式的吡哆醇，XIII))组合使用与通常通过人类母乳或目前可商购的婴儿配方产品接收的水平相比，将(以协同方式)有效地向对其有需要的人类婴儿提供更高水平的NAD⁺。预期选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐任选地与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合递送比通常通过人类母乳或目前可商购的婴儿配方产品接受的水平相比，将向对其有需要的人类婴儿有效提供更高水平NAD⁺，以及比烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)或维生素(X、XI、XII、和/或XIII)单独递送提供更高水平的NAD⁺。

不受理论束缚，在还另一个实施例中，据信选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐单独或与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合使用在对其有需要的人类婴儿中将(以协同的方式)有效地用于治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症。预期选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合递送将在对其有需要的人类婴儿中比单独递送烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)或维生素(X、XI、XII、和/或XIII)更有效地治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症。

不受理论束缚，在还另一个实施例中，据信选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐单独或与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合使用与通常通过人类母乳或可商购的婴儿配方产品接受的水平相比，它将在人类婴儿的肠中(以协同的方式)有效地提供更高水平的细菌的有益物种。预期，选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐任选地与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合递送与通常通过人类母乳或目前可商购的婴儿配方产品接受的水平相比，将有效地提供在人类婴儿的肠中更高水平的细菌的有益物种，以及与单独递送烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)或维生素(X、XI、XII、和/或XIII)相比，提供在人类婴儿的肠中更高水平的细菌的有益物种。

不受理论束缚，在还另一个实施例中，据信，选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐单独或与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合使用将比使用人类母乳或可商购的婴儿配方产品(以协同的方式)更有效地促进人类婴儿受试者的肠健康。预期，选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐任选地与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合递送将比人类母乳或目前可商购的婴儿配方产品更有效地促进人类婴儿受试者的肠健康，以及比单独递送烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)或维生素(X、XI、XII、和/或XIII)更有效地促进人类婴儿的肠健康。

不受理论束缚，在还另一个实施例中，据信，选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐单独或与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合使用将比人类母乳或可商购的婴儿配方产品(协同的方式)更有效地减少人类婴儿受试者中的胃肠发炎。预期，选自烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、NR三乙酸酯(NRTA，VI)、NAR三乙酸酯(NARTA，VII)、NRH三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和NARH三乙酸酯(NARH-TA，IX)的至少一种化合物、或其盐任选地与选自维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(烟酸、或尼克酸，X)、和维生素B6(以补充形式的吡哆醇，XIII)的一种或多种维生素组合递送将比人类母乳或目前可商购的婴儿配方产品更有效地减少人类婴儿受试者中的胃肠发炎，以及比单独递送烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)或维生素(X、XI、XII、和/或XIII)更有效地减少人类婴儿中的胃肠发炎。

本文描述的用于将至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合递送至对其有需要的人类婴儿的本方法的实施例未在之前表明。

此外，本方法用于递送的实施例解决了以下现有技术的局限性：向对其有需要的人类婴儿比通常通过人类母乳或目前可商购的婴儿配方产品接受的水平递送更高水平的NAD⁺。

本文描述的用于以下的本发明的方法的实施例未在之前表明：在人类婴儿中治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症，包括单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合给予或提供至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐。

此外，在人类婴儿中用于治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症的本方法的实施例解决了现有技术中的局限性，以治疗或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症。

在某些实施例中，本披露提供用于治疗和/或预防与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症的方法。根据描述的方法可以治疗和/或预防的与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的示例性症状、疾病、失调、或病症包括消化不良、疲劳、口疮、呕吐、循环不良、口中灼烧、舌红肿、和抑郁。严重的维生素B3缺乏可以引起称为糙皮病的病症，其是特征在于皮肤破裂、鳞片状，痴呆，和腹泻的过早衰老的病症。以过早或加速衰老为特征的其他病症包括科凯恩综合征、Neill-Dingwall综合征、早衰等。

在某些实施例中，本披露提供用于治疗和/或预防受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症的方法。增加的线粒体活性是指增加线粒体活性而同时保持线粒体的总数(例如，线粒体质量)、增加线粒体的数量从而增加线粒体活性(例如，通过刺激线粒体生物发生)、或其组合。在某些实施例中，受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症包括与线粒体功能障碍相关的症状、疾病、失调、或病症。

在某些实施例中，用于治疗和/或预防受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症的方法可以包括鉴定经受线粒体功能障碍的受试者。可以涉及分子遗传学、病理学、和/或生化分析的用于诊断线粒体功能障碍的方法总结在Bruce H.Cohen和DeborahR.Gold,Mitochondrial cytopathy in adults:what we know so far[成人线粒体细胞病：到目前为止我们所知道的],68Cleveland Clinic J.Med.[克利夫兰诊所医学杂志]625(2001)，通过引用以其整体结合在此。用于诊断线粒体功能障碍的方法是Thor-Byrneier量表。参见例如Cohen和Gold,2001。还参见S.Collins等人,Respiratory ChainEncephalomyopathies:A Diagnostic Classification[呼吸链脑肌病：诊断分类],36European Neurology[欧洲神经病学]260(1996)，通过引用以其整体结合在此。

线粒体对几乎所有类型的真核细胞的存活和正常功能至关重要。几乎任何细胞类型中的线粒体都可以具有影响其功能的先天性或后天性缺陷。因此，影响呼吸链功能的线粒体缺陷的临床显著体征和症状是异质的且可变的，这依赖于细胞中缺陷线粒体的分布和它们的缺陷的严重性、以及对受影响细胞的生理需求。具有高能量需求的不分裂的组织(例如神经组织、骨骼肌、和心肌)对线粒体呼吸链功能障碍特别敏感，但任何器官系统都可以受到影响。

与线粒体功能障碍相关的症状、疾病、失调、和病症包括以下症状、疾病、失调、和病症，其中线粒体呼吸链活性的缺陷促成哺乳动物中此类症状、疾病、失调、或病症的病理学发展。这包括线粒体呼吸链的一种或多种组分的活性的先天遗传缺陷，其中此类缺陷是由以下引起的：a)升高的细胞内钙；b)受影响的细胞暴露于一氧化氮；c)缺氧或缺血；d)线粒体轴突运输中微管相关的缺陷；或e)线粒体解偶联蛋白的表达。

受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症通常包括例如其中自由基介导的氧化损伤导致组织变性的疾病、其中细胞不适当地经受细胞凋亡的疾病、以及其中细胞不能经受细胞凋亡的疾病。受益于增加的线粒体活性的示例性症状、疾病、失调、或病症包括例如AMDF(共济失调、肌阵挛和耳聋)、自身免疫病、癌症、CIPO(具有肌病和眼肌麻痹的慢性肠道假性梗阻)、先天性肌肉营养不良、CPEO(慢性促性外眼肌麻痹)、DEAF(母体遗传性耳聋或氨基糖苷类诱导的耳聋)、DEMCHO(痴呆和舞蹈病)、糖尿病(I型或II型)、DID-MOAD(尿崩症、糖尿病、视神经萎缩、耳聋)、DMDF(糖尿病和耳聋)、肌张力障碍、运动不耐受、ESOC(癫痫、卒中、视神经萎缩、和认知减退)、FBSN(家族性双侧纹状体坏死(FamilialBilateral Striatal Necrosis))、FICP(致命的婴儿心肌病加(Fatal InfantileCardiomyopathy Plus)(MELAS相关的心肌症))、GER(胃肠反流)、HD(亨廷顿氏病(Huntington’s Disease))、KSS(Kearns Sayre综合征)、“迟发性”肌病、LDYT(利伯氏遗传性视神经病变和肌张力障碍(Leber’s hereditary optic neuropathy and DYsTonia))、利伯氏综合征、LHON(利伯遗传性视神经病变)、LIMM(致命的婴儿线粒体肌病(LethalInfantile Mitochondrial Myopathy))、MDM(肌病和糖尿病)、MELAS(线粒体脑肌病、乳酸酸中毒、和卒中样发作)、MEPR(肌阵挛性癫痫和精神运动退化)、MERME(MERRF/MELAS重叠的疾病)、MERRF(肌阵挛性癫痫和破碎红肌纤维)、MHCM(母体遗传性肥厚性心肌病)、MICM(母体遗传的心肌病)、MILS(母体遗传的利综合征(Maternally Inherited LeighSyndrome))、线粒体脑心肌症、线粒体脑肌病、MM(线粒体肌病)、MMC(母体肌病和心肌症)、MNGIE(肌病和眼外肌麻痹、神经病、胃肠、脑病)、多系统线粒体障碍(肌病、脑病、目盲、听觉损失、周围神经病变)、NARP(神经源性肌肉无力、共济失调、和色素性视网膜炎；在此基因座的可替代表型被报道为利病)、皮尔逊综合症(Pearson’s Syndrome)、PEM(进行性脑病)、PEO(进行性眼外肌麻痹)、PME(进行性外眼肌麻痹)、PMPS(皮尔逊髓胰腺综合症(PearsonMarrow-Pancreas Syndrome))、银屑病、RTT(蕾特综合征(Rett Syndrome))、精神分裂症、SIDS(婴儿瘁死综合症)、SNHL(感觉神经性听力损失)、各种家族表现(临床表现范围从痉挛性下肢瘫痪至多系统进行性失调和致命性心肌病至躯干性共济失调、构音障碍、严重听力损失、精神退化、眼睑下垂、眼肌麻痹、远端旋风(distal cyclones)、和糖尿病)、或Wolfram综合征。

受益于增加的线粒体活性的其他症状、疾病、失调、和病症包括例如弗里德希共济失调和其他共济失调、肌萎缩侧索硬化(ALS)和其他运动神经元疾病、黄斑变性、癫痫、阿尔佩斯综合征、多线粒体DNA缺失综合征、MtDNA消耗综合征、复合物I缺乏、复合物II(SDH)缺乏、复合物III缺乏、细胞色素c氧化酶(COX、复合物IV)缺乏、复合物V缺乏、腺嘌呤核苷酸转运体(ANT)缺乏、丙酮酸脱氢酶(PDH)缺乏、乙基丙二酸尿酸伴乳酸血症、具有在感染期间下降的难治性癫痫、具有在感染期间下降的自闭症、具有在感染期间下降的脑瘫、母体遗传的血小板减少症和白血病综合征、MARIAHS综合征(线粒体共济失调、反复感染、失语症、低尿酸血症/髓鞘形成减少、痉挛、和二羧基的酸尿)、ND6肌张力障碍、具有在感染期间下降的循环性呕吐综合征、具有乳酸血症的3-羟基异丁酸尿酸、具有乳酸血症的糖尿病、尿苷反应性神经病学综合症(URNS)、扩张型心肌病、脾淋巴瘤、或肾小管酸中毒/糖尿病/Ataxis综合征。

在其他实施例中，本披露提供用于治疗经受线粒体失调的人类婴儿的方法，这些线粒体失调由以下引起但不限于：创伤后的头部受损和脑水肿、卒中(本发明方法用于治疗或预防再灌注性损伤)、路易体痴呆、肝肾综合征、急性肝衰竭、NASH(非酒精性脂肪性肝炎)、癌症的抗转移/引发分化(prodifferentiation)疗法、特发性充血性心力衰竭、心房颤动(非瓣膜)、沃-帕-怀综合征(Wolff-Parkinson-White Syndrome)、特发性心肌梗死、急性心肌梗死中再灌注性损伤的预防、家族性偏头痛、肠道易激综合症、非Q波心肌梗死的二级预防、经前期综合征、肝肾综合征中肾功能衰竭的预防、抗磷脂抗体综合征、子痫/子痫前期、缺血性心脏病/心绞痛、和多系统萎缩(Shy-Drager)和未分类的家族性自主神经异常综合征。

线粒体疾病的常见症状包括心肌症、肌无力和萎缩、发育延迟(涉及运动、语言、认知或执行功能)、共济失调、癫痫、肾小管酸中毒、周围神经病变、视神经病变、自主神经病变、神经源性肠功能障碍、神经性耳聋、神经源性膀胱功能障碍、扩张型心肌病、肝衰竭、乳酸血症、和糖尿病。

在示例性实施例中，本披露提供用于治疗受益于增加的线粒体活性的疾病或失调的方法，该方法通过向人类婴儿单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合给予治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐。示例性疾病或失调包括但不限于例如神经肌肉失调(例如，弗里德希共济失调、肌肉营养不良、多发性硬化等)、神经不稳定的失调(例如，痉挛失调、偏头痛等)、发育延迟、局部缺血、肾小管酸中毒、化学疗法疲劳、线粒体肌病、线粒体损害(例如，钙聚集、兴奋毒性、一氧化氮暴露、缺氧等)、和线粒体去调节(mitochondrial deregulation)。

最近定义了弗里德希共济失调(FA)(最常见的遗传性共济失调)的基因缺陷并被定义为“共济蛋白(frataxin)”。在FA中，经过一段时间的正常发育后，协调缺陷通常在30与40岁之间会导致瘫痪和死亡的进展。受影响最严重的组织是脊髓、外周神经、心肌、和胰腺。患者通常失去运动控制并且受限于轮椅，并且通常被心力衰竭和糖尿病折磨。FA的遗传基础涉及编码共济蛋白的基因的内含子区域中的GAA三核苷酸重复。这些重复的存在导致基因的转录和表达降低。共济蛋白涉及线粒体铁含量的调节。当细胞共济蛋白含量低于正常值时，过量的铁在线粒体中累积，这促进氧化损伤从而导致线粒体变性和功能障碍。当共济蛋白基因内含子中存在中间数量的GAA重复时，可以不发展共济失调的严重临床表型。然而，这些中等长度的三核苷酸延伸在25％至30％的患有非胰岛素依赖性糖尿病的患者中被发现(与约5％的非糖尿病群体相比)。在某些实施例中，可以将治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合用于治疗患有与共济蛋白缺乏或缺陷有关的失调的人类婴儿，这些失调包括弗里德希共济失调、心肌功能受损、糖尿病、和糖尿病样神经病变的并发症。

肌肉营养不良是指涉及神经肌肉结构和功能恶化的疾病家族，其通常导致骨骼肌萎缩和心肌功能受损。在肌肉营养不良的情况下，在特定蛋白质(肌营养不良蛋白)的突变或缺陷与其病因有关。具有肌营养不良蛋白基因失活的小鼠显示出肌营养不良的一些特征，并且线粒体呼吸链活性具有约50％的缺陷。在大多数情况下，神经肌肉退化的最终共同途径是钙介导的线粒体功能损伤。在某些实施例中，将治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合可用于降低肌肉功能能力下降的速度，并用于改善患有肌营养不良的人类婴儿的肌肉功能状态。

癫痫通常存在于患有线粒体致细胞病变的患者中，其涉及一系列癫痫发作严重程度和频率，例如缺乏、强直、失张力、肌阵挛、和癫痫持续状态，发生在孤立事件中或每天多次。在某些实施例中，治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合使用可用于治疗患有继发于线粒体功能障碍的癫痫发作的人类婴儿，这包括减少癫痫发作活动的频率和严重性。

神经系统或神经心理学发展的延迟通常发生在患有线粒体疾病的儿童中。神经连接的发育和重塑需要强烈的生物合成活性，特别是涉及神经元膜和髓磷脂的合成，两者都需要嘧啶核苷酸作为辅因子。尿苷核苷酸参与糖的活化和糖转移至糖脂和糖蛋白。胞苷核苷酸衍生自尿苷核苷酸，并且对于主要的膜磷脂成分(如磷脂酰胆碱)的合成是至关重要的，该磷脂酰胆碱从胞苷二磷酸胆碱接受其胆碱部分。在线粒体功能障碍的情况下(由于线粒体DNA缺陷或任何获得性或条件性缺陷(如兴奋毒性或一氧化氮介导的线粒体功能障碍))或导致受损的嘧啶合成的其他条件下，细胞增殖和轴突延伸在神经元互连和环路发展中的关键阶段受损，导致神经心理学功能(如语言、运动、社交、执行功能、和认知技能)的延迟或停止发展。例如，在自闭症中，脑磷酸盐化合物的磁共振波谱测量表明存在膜和膜前体的整体性合成不足(global undersynthesis)(通过降低的尿苷二磷酸糖水平，以及参与膜合成的胞苷核苷酸衍生物表示)。以发育延迟为特征的疾病包括蕾特氏综合征(Rett’sSyndrome)、普遍的发育延迟(或PDD-NOS“未另外指定的普遍发育延迟”以区别于自闭症等特定亚类)、自闭症、阿斯伯格综合症、和注意力缺陷/多动障碍(ADHD)，这被认为是执行功能下神经回路发展的延迟或滞后。在某些实施例中，治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合用于治疗患有以下的人类婴儿：神经发育延迟(例如，涉及运动、语言、执行功能、和认知技能)、或神经系统中神经和神经心理学发展的其他延迟或阻止、以及非神经组织(如肌肉和内分泌腺体)的躯体发育。

氧不足导致线粒体呼吸链活性的直接抑制(通过剥夺细胞的复合物IV中的细胞色素c再氧化的末端电子受体)，以及间接地抑制(特别是在神经系统中，经由继发性缺氧后兴奋毒性和一氧化氮形成)两者。在如脑缺氧、心绞痛、或镰状细胞贫血危象的病症中，组织相对缺氧。在此类情况下，增加线粒体活性的化合物对受影响的组织提供免受缺氧的有害影响的保护、减少继发性延迟细胞死亡、并加速从缺氧组织应激和损伤中恢复。在某些实施例中，治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合可用于治疗和/或预防缺血性或缺氧性脑损伤后延迟的细胞死亡(在脑局部缺血发作后约2至5天发生的如海马或皮质等区域的细胞凋亡)。

在患有线粒体疾病的患者中经常观察到由于肾功能障碍导致的酸中毒，无论潜在的呼吸链功能障碍是先天性的还是由局部缺血或细胞毒性剂(如顺铂)引起的。肾小管酸中毒通常需要给予外源碳酸氢钠以维持血液和组织pH。在某些实施例中，治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合可用于治疗和/或预防由线粒体呼吸链缺陷引起的肾小管酸中毒和其他形式的肾功能不全。

在经受氧化应激或癌症化学疗法药物(如顺铂)的细胞中的线粒体DNA损伤比核DNA损伤更持久、持续时间更长，这是由于线粒体DNA较大的易损性和较低的修复效率两者。尽管线粒体DNA比核DNA对损伤可以更敏感，但在某些情况下，它对化学致癌物的诱变具有相对抗性。这是因为线粒体通过破坏其缺陷的基因组而不是试图修复它们来对一些类型的线粒体DNA损伤做出响应。这导致细胞毒性化学疗法后一段时间的全身线粒体功能障碍。化学疗法药物(如顺铂、丝裂霉素、和环磷酰胺)的临床应用通常伴有衰弱的“化学疗法疲劳”(长期的虚弱和运动不耐受)，即使从此类试剂的血液学和胃肠道毒性恢复后也可以持续存在。在某些实施例中，治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合可用于治疗和/或预防与线粒体功能障碍有关的癌症化学疗法的副作用。

在某些实施例中，治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合可用于治疗和/或预防线粒体肌病。线粒体肌病的范围从眼外肌的缓慢进行性虚弱的轻度至严重、致命的婴儿肌病和多系统脑肌病。已经定义了一些综合征，它们之间有一些重叠。影响肌肉的已经建立的综合征包括进行性外眼肌麻痹、Kearns-Sayre综合征(有眼肌麻痹、色素性视网膜病变、心脏传导缺陷、小脑性共济失调、和感觉神经耳聋)、MELAS综合征(线粒体脑肌病、乳酸酸酸中毒、和卒中样发作)、MERFF综合征(肌阵挛性癫痫和破碎红肌纤维)、肢带分布无力、和婴儿肌病(良性或严重和致命)。用经修饰的Gomori三色染色剂染色的肌肉活检标本显示由于线粒体过度积累导致的破碎红色纤维。可检测到底物转运和利用、Krebs循环、氧化磷酸化、或呼吸链中的生物化学缺陷。已经描述了许多线粒体DNA点突变和缺失，以母体、非转基因(nonmendlian)遗传模式传递。在核编码的线粒体酶中发生突变。

在某些实施例中，治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合可以用于治疗经受线粒体毒性损伤(如由钙聚集、兴奋毒性、一氧化氮暴露、药物诱导的毒性损伤、或缺氧引起的毒性损伤)的患者。

细胞损伤的基本机制(特别是在可兴奋的组织中)涉及过量的钙进入细胞(由于通过质膜的渗漏或细胞内钙处理机制的缺陷导致)。线粒体是集钙的主要位点，并且优先地利用来自呼吸链的能量用于摄取钙而不是用于ATP合成，这导致线粒体衰竭的螺旋下降，因为线粒体中的钙摄取导致能量转导的能力降低。

用兴奋性氨基酸过度刺激神经元是中枢神经系统中细胞死亡或损伤的常见机制。谷氨酸受体的激活(特别是称为NMDA受体的亚型的激活)导致线粒体功能障碍，部分是通过兴奋毒性刺激期间细胞内钙的升高。相反，线粒体呼吸缺陷和氧化磷酸化使细胞对兴奋毒性刺激敏感，这导致在暴露于对正常细胞无害的兴奋毒性神经递质或毒素水平时的细胞死亡或损伤。

一氧化氮(约1微摩尔)抑制细胞色素氧化酶(复合物IV)，并且从而抑制线粒体呼吸；此外，长时间暴露于一氧化氮(NO)会不可逆地降低复合物I活性。NO的生理或病理生理浓度由此抑制嘧啶生物合成。一氧化氮涉及多种神经变性疾病(包括中枢神经系统的炎症和自身免疫疾病)，并且参与神经元的兴奋毒性和缺氧后损伤的介导。

氧是呼吸链中的末端电子受体。氧不足损害电子传递链活性，这导致经由氧化磷酸化的减少的嘧啶合成以及减少的ATP合成。如果提供尿苷和丙酮酸(或用于氧化NADH以优化糖酵解ATP产生的类似有效试剂)，人类细胞在几乎厌氧条件下增殖并保持活力。

在某些实施例中，治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合可以用于治疗和/或预防线粒体去调节相关的疾病或失调。

编码呼吸链组分的线粒体DNA的转录需要核因子。在神经元轴突中，线粒体必须来回穿梭到细胞核以维持呼吸链活动。如果轴突运输受到缺氧或影响微管稳定性的药物(如紫杉醇)的损害，远离细胞核的线粒体会发生细胞色素氧化酶活性的丧失。因此，在某些实施例中，用治疗有效量的至少一种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与至少一种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合进行治疗可用于促进核-线粒体相互作用。

线粒体是自由基和活性氧类的主要来源，由于线粒体呼吸链的溢出，尤其是当一个或多个呼吸链组分中的缺陷损害电子从代谢中间体到分子氧的有序转移时。为了减少氧化损伤，细胞可以通过表达线粒体解偶联蛋白(“UCP”)来补偿，其中已经鉴定了若干种。UCP-2响应于氧化损伤、炎性细胞因子、或过量脂质负荷(例如脂肪肝和脂肪性肝炎)而转录。UCP还原剂通过释放线粒体内膜上的质子梯度从线粒体中溢出活性氧类，实际上浪费了代谢产生的能量并作为减少氧化损伤的权衡使细胞易受能量胁迫的影响。

在某些实施例中，本披露提供了保护人类婴儿免受可引起异常神经发生的慢性炎症的方法。配方喂食的婴儿可以是生态失调，这意味着他们的肠道菌群与这些婴儿母乳喂食时的肠道菌群不同。例如，与配方喂食的婴儿相比，双歧杆菌在母乳喂食的婴儿的肠中更普遍。参见Gordon Cooke等人,Comparing the gut flora of Irish breastfed andformula-fed neonates aged between birth and 6weeks old[比较出生与6周龄之间的年龄的爱尔兰母乳喂养和配方喂养新生儿的肠道菌群],17Microbial Ecology inHealth&Disease[健康与疾病中的微生物生态学]163(2005)，通过引用以其整体结合在此。此外，大肠杆菌和肠球菌在喂食配方的婴儿肠中更为普遍。此类观察到的生态失调可以产生促进炎症的内毒素，并且其反过来可以抑制神经发生。Raz Yirmiya和Inbal Goshen,Immune modulation of learning,memory,neural plasticity,and neurogenesis[学习、记忆、神经可塑性、和神经发生的免疫调节],25Brain,Behavior,&Immunity[脑、行为和免疫力]181(2011)，通过引用以其整体结合在此。此外，已显示烟酰胺(Nam或NM)降低大鼠的炎症和认知障碍。参见Ying Wang和Min Zuo,Nicotinamide improves sevoflurane-induced cognitive impairment through suppression of inflammation and anti-apoptosis in rat[烟酰胺通过抑制大鼠的炎症和抗凋亡来改善七氟醚诱导的认知障碍],8Int’l J.Clin.Exp.Med.[国际临床与实验医学杂志]20079(2015)，通过引用以其整体结合在此。据信本发明的某些实施例将抑制炎症并促进健康的神经发生。进一步认为，本披露的某些实施例将促进健康的肠-脑轴，其对于健康的脑发育和功能是有益的。

在另一个实施例中，本披露提供了满足优化早产儿的蛋白质能量需求以促进健康神经发育的方法。这些早产儿营养不良的风险很高。能量代谢与神经发育之间存在着良好建立的联系。参见Kristin Keunen等人,Impact of nutrition on brain developmentand its neuroprotective implications following preterm birth[营养对脑发育的影响及其对早产的神经保护作用],77Pediatric Research[儿科研究]148(2015)，通过引用以其整体结合在此。通常，在晚期妊娠期，发生重要的脑生长和脑成熟。本披露的某些实施例提供了在早产儿以及足月婴儿中的健康神经发生的方法。已经显示第一周的蛋白质和能量摄入对早产儿、体重过轻的婴儿特别有益。Bonnie E.Stephens等人,First-WeekProtein and Energy Intakes Are Associated With18-Month Developmental Outcomesin Extremely Low Birth Weight Infants[第一周蛋白质和能量摄入与极低出生体重婴儿的18个月发育结果相关],123Pediatrics[儿科学]1337(2009)，通过引用以其整体结合在此。已经表明，烟酰胺核苷(NR，I)是有效的NAD⁺前体，因此应该向能量需求至关重要的任何婴儿给予。

在另一个实施例中，本披露提供了用于治疗需要预防和/或逆转早期致肥性编程的人类婴儿的方法。研究表明，致肥胖的孕妇饮食会影响胎儿的生长，这会导致生命后期的健康问题。Amanda N.Sferruzzi-Perri等人,An obesogenic diet during mousepregnancy modifies maternal nutrient partitioning and the fetal growthtrajectory[小鼠怀孕期间的致肥胖饮食改变了母体营养素分配和胎儿生长轨迹],FASEBJ.[美国实验生物学会联合会期刊]3928(2013)，通过引用以其整体结合在此。已显示烟酰胺核苷(NR，I)更有效地代谢高脂肪饮食，因此认为烟酰胺核苷(NR，I)将具有抗致肥胖作用。具体而言，当补充烟酰胺核苷(NR，I)时，高脂肪饮食的小鼠体重增加40％。Carles Cantó等人,The NAD⁺Precursor Nicotinamide Riboside Enhances Oxidative Metabolismand Protects Against High-Fat Diet-Induced Obesity[NAD⁺前体烟酰胺核苷提高氧化代谢并保护高脂饮食诱导的肥胖症],15Cell Metabolism[细胞代谢]838(2012)，通过引用以其整体结合在此。

在另一个实施例中，本披露提供了用婴儿配方补充婴儿早期发育所需的重要维生素的方法。一项研究记录了人类母乳中维生素B含量随着时间的推移，令人惊讶地发现，初乳中维生素B的含量低于成熟奶。参见Xiangnan Ren等人,B-Vitamin Levels in HumanMilk among Different Lactation Stages and Areas in China[中国不同哺乳期和地区人乳中的维生素B水平],10PLoS ONE[公共科学图书馆综合]e0133285(2015)，通过引用以其整体结合在此。Ren等人仅关注烟酸(X)和烟酰胺(Nam或NM)的维生素B3含量。据信，烟酰胺核苷(NR，I)是早期产奶中重要的维生素B3来源，其对于快速发育的婴儿的能量需求是必需的。

根据本发明的烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和IX)的盐

使用本发明的烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和IX)的方法可以采用盐的形式。术语“盐”涵盖游离酸或游离碱的加成盐，其是本发明的方法的烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和IX)。术语“药学上可接受的盐”是指在药物应用中提供效用的范围内具有毒性概况的盐。

适合的药学上可接受的酸加成盐可以制备自无机酸或有机酸。有机酸的实例包括盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、碳酸、硫酸以及磷酸。适当的有机酸可以选自：脂肪族；脂环族；芳香族；芳脂族；杂环；羧酸；和磺酸类的有机酸，其实例包括甲酸、乙酸、丙酸、琥珀酸、乙醇酸、葡糖酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、抗坏血酸、葡糖醛酸、马来酸、富马酸、丙酮酸、天冬氨酸、谷氨酸、苯甲酸、邻氨基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、苯乙酸、扁桃酸、双羟萘酸(帕莫酸)、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、泛酸、三氟乙酸、三氟甲磺酸、2-羟基乙磺酸、对甲苯磺酸、对氨基苯磺酸、环己基氨基磺酸、硬脂酸、海藻酸、β-羟基丁酸、水杨酸、半乳糖二酸以及半乳糖醛酸。在使用烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和IX)(即含有氨基基团和吡啶鎓基团的化合物)的本实例中，所述化合物可以分离为无机酸或强有机酸(例如，盐酸或三氟乙酸)的盐。

本发明的方法的烟碱基化合物的适合的药物上可接受的碱加成盐包括但不限于例如金属盐，包括碱金属、碱土金属和过渡金属盐，例如像钙、镁、钾、钠和锌盐。药学上可接受的碱加成盐还包括由碱性胺(例如像，N,N-二苄基乙二胺、氯普鲁卡因、胆碱、二乙醇胺、乙二胺、葡甲胺(N-甲葡糖胺)、氨丁三醇(三(羟甲基)氨基甲烷)和普鲁卡因)制成的有机盐。

任选地在其中存在碱性平衡离子、或阴离子的情况下，所述碱性平衡离子或阴离子选自下组，该组由以下组成：氟化物、氯化物、溴化物、碘化物、甲酸盐、乙酸盐、抗坏血酸盐、苯甲酸盐、碳酸盐、柠檬酸盐、氨基甲酸盐、甲酸盐、葡萄糖酸盐、乳酸盐、甲基溴化物、甲基硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、二磷酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、三氟甲磺酸盐、以及三氟乙酸盐；以及，

任选地，碱性平衡离子或阴离子是内盐；

任选地碱性平衡离子、或阴离子是选自以下的经取代的或未经取代的羧酸的阴离子：一元羧酸、二元羧酸、或多元羧酸；

碱性平衡离子、或阴离子任选地是经取代的一元羧酸的阴离子，进一步任选地是经取代的丙酸的阴离子(丙酸根(propanoate或propionate))、或经取代的乙酸的阴离子(乙酸根)、或羟基-丙酸的阴离子、或2-羟基丙酸的阴离子(为乳酸；为乳酸根的乳酸阴离子)、或三卤代乙酸根(选自三氯乙酸根、三溴乙酸根、和三氟乙酸根)；以及，

任选地碱性平衡离子、或阴离子是选自以下的未经取代的一元羧酸的阴离子：甲酸、乙酸、丙酸、或丁酸，这些阴离子分别为甲酸根、乙酸根、丙酸根、和丁酸根；以及，

任选地碱性平衡离子、或阴离子是经取代的或未经取代的氨基酸(即，氨基-一元羧酸或氨基-二元羧酸)的阴离子，任选地选自谷氨基酸和天冬氨酸，这些阴离子分别为谷氨酸根和天冬氨酸根；以及，

任选地碱性平衡离子、或阴离子是抗坏血酸的阴离子(为抗坏血酸根)；以及，

任选地碱性平衡离子、或阴离子是选自氟化物、氯化物、溴化物、或碘化物的卤化物；以及，

任选地碱性平衡离子、或阴离子是经取代的或未经取代的磺酸盐的阴离子，进一步任选地是三卤代甲磺酸盐(选自三氟甲磺酸盐、三溴甲磺酸盐、或三氯甲磺酸盐)的阴离子；以及，

任选地碱性平衡离子、或阴离子是经取代的或未经取代的碳酸盐的阴离子，进一步任选地是碳酸氢盐的阴离子。

所有这些盐可以通过常规方式从对应的烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和IX)来制备，例如通过使适当的酸或碱与烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和IX)进行反应。优选地，盐是以结晶形式，或可替代地以干燥或冷冻干燥形式。本领域技术人员将知道如何制备和选择适合的形式，例如，如在以下描述的：P.H.Stahl和C.G.Wermuth,Handbook of Pharmaceutical Salts:Properties,Selection,and Use[药用盐手册：性质、选择和使用](威利出版社(Wiley-VCH)2012)，通过引用以其整体结合在此。

本发明的递送和给药系统

本文描述的方法可以包括将高剂量的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合每日、或每隔一天、或每周一次给予(例如，以丸剂的形式)至受试者。在将高剂量的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合每日给予至受试者的实施例中，可以将单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐每日一次给予。在其他实施例中，将其每日两次或每日三次给予。

在一些实施例中，将单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的高剂量的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐以持续释放配制品给予，例如，通过将一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合包埋或封装进纳米颗粒中经至少12小时的时间递送至受试者。在其中将一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合以持续释放配制品给予至受试者的实施例中，可以将高剂量的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合给予以例如经至少约12、15、18、24、或36小时、或更久的时间持续递送。在其他实施例中，给予其以经一日或多日的时间持续递送。在还其他实施例中，给予其以经一周或多周的时间持续递送。

在某些实施例中，将一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合以营养食品配制品给予。“营养食品”是除了其营养益处之外提供另外的益处的任何功能性食品(包括饮料)。在优选的实施例中，提供营养食品并含有单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的按重量计从约0.1％至约99％、或从约0.1％至约10％的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐。在优选的实施例中，将单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的如本文描述的高剂量以单份食品或饮料给予。在优选的配制品中，提供单剂型(例如，8液体盎司的饮料，如水、调味水或果汁)，该单剂型含有单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一定量的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐，该单剂型的生理作用大于或等于总25mg的单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的生理作用。在其他实施例中，提供单剂型，该单剂型含有一定总量的单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐，该单剂型的生理作用等于或大于(每8液体盎司)约10mg、15mg、20mg、25mg、50mg、60mg、75mg、80mg、100mg、150mg、200mg、或更多mg的单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的生理作用。在其他优选的实施例中，提供单剂型(例如，一份食物，如营养棒)，该单剂型含有单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一定总量的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐，该单剂型的生理作用等于或大于100mg单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的生理作用。在一些实施例中，每份该食物提供100至500千卡。在其他实施例中，提供单剂型，该单剂型含有一定总量的单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐，该单剂型的生理作用等于或大于(每100至500千卡)20mg、50mg、60mg、75mg、80mg、100mg、150mg、200mg、250mg、或更多mg的单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的生理作用。短语“单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的总量”是指在单剂型中存在的单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的总量。

在各种实施例中，包含单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的营养食品可以是任何种类的食物或饮品。例如，营养食品可包括饮品(如营养的饮品)，饮食饮品(例如，Slimfast^TM、Boost^TM等)，以及运动、草药和其他强化饮料。此外，营养食品可包括用于人类或动物消耗的食品，如烘焙的食品，例如面包、薄饼、饼干、薄脆饼干、椒盐脆饼干、比萨饼、和卷；即食(“RTE”)早餐麦片、热谷物；面食产品；零食，如水果零食、咸味小吃、谷物小吃、营养棒、和微波炉爆米花等；乳制品，如酸奶、奶酪、和冰淇淋；甜食，如硬糖、软糖、和巧克力；饮料；动物饲料；宠物食品，如狗粮和猫粮；水产养殖食品，如鱼食和虾饲料；以及特殊用途食品，如婴儿食品、婴儿配方、医院食品、医疗食品、运动食品、高性能食品、或营养棒等；强化食品；食品预混合物；或用于家庭或食品服务用途的混合物，如汤或肉汁的预混合物、甜点混合物、晚餐混合物、烘焙混合物(如面包混合物和蛋糕混合物、以及烘焙花)。在某些实施例中，食物或饮料不包括葡萄、桑椹、蓝莓、覆盆子、花生、奶、酵母、或其提取物中的一种或多种。

在某些实施例中，用于将本发明的单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐递送至对其有需要的人类婴儿的方法，以及治疗和/或预防人类婴儿中与维生素B3缺乏相关的、或具有涉及维生素B3缺乏的病因的症状、疾病、失调、或病症和/或受益于增加的线粒体活性的症状、疾病、失调、或病症的方法包括递送或给予婴儿配方。

在某些实施例中，将单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐通过“包装”、“封装”和/或“微囊化”进藻酸盐来递送。此递送方法目前用于婴儿配方用于患有反流不良的婴儿。此藻酸盐递送方法允许通过口腔递送烟碱基化合物的缓慢释放机制，并可以用于患有不良回流的婴儿和/或作为在包括婴儿配方的任何液体中稳定烟碱基化合物的方法。微囊化技术是本领域已知的。

婴儿配方的营养组分是本领域已知的，并且本领域技术人员将能够调节配方组成以包括单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐。例如，婴儿配方典型地含有蛋白质组分，该蛋白质组分包含婴儿配方的总卡路里量的从约6％至约25％；碳水化合物组分，该碳水化合物组分包含婴儿配方的总卡路里含量的从约35％至约50％；和脂质组分，该脂质组分包含婴儿配方的总卡路里含量的从约30％至约50％。这些范围仅作为实例提供，且不意图进行限制。

在婴儿配方中，当蛋白质含量减少且不添加无游离氨基酸时，色氨酸成为第一限制性氨基酸。参见Manja Fledderman等人,Energetic Efficiency of Infant Formulae:AReview[婴儿配方的能量效率：评论],64Annals of Nutrition&Metabolism[营养与新陈代谢年鉴]276(2014)，通过引用以其整体结合在此。色氨酸的一个基本功能是NAD⁺前体。预期，将烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、烟酰胺核苷三乙酸酯(NRTA，VI)、烟酸核苷三乙酸酯(NARTA，VII)、还原的烟酰胺核苷三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和/或还原的烟酸核苷三乙酸酯(NARH-TA，IX)、或其盐单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合添加至婴儿配方中将释放色氨酸而不被NAD⁺合成消耗，因为所有这九种烟碱化合物都是更有效的NAD⁺前体。因此，预期在色氨酸变为限制之前需要更长的时间。

合适的脂肪源的实例通常包括高油酸红花油、大豆油、分馏椰子油(中链甘油三酯(MCT油))、高油酸葵花籽油、玉米油、菜籽油、椰子油、棕榈油和棕榈仁油、海洋油、棉籽油、核桃油、小麦胚芽油、芝麻油、鱼肝油、和花生油。视情况而定，可以利用上面列出的任何单一脂肪或其任何组合。其他合适的脂肪将对于本领域的普通技术人员应是容易和显而易见的。

婴儿配方的另外的组分典型地包括，例如蛋白质、碳水化合物、和矿物质。用于婴儿的适合的蛋白质源的实例典型地包括酪蛋白、乳清、浓缩脱脂奶、脱脂奶、大豆、豌豆、大米、小麦、玉米、水解蛋白、游离氨基酸、和在胶体悬浮液中含有钙与蛋白质的蛋白质源。视情况而定，可以利用上面列出的任何单一蛋白质或其任何组合。其他合适的蛋白质将对于本领域的普通技术人员应是容易和显而易见的。

婴儿配方的第三组分是碳水化合物的来源。碳水化合物是婴儿生长所需的容易获得的能量的主要来源，并且其保护婴儿免于组织分解代谢。在人乳和大多数标准的基于乳的婴儿配方中，碳水化合物是乳糖。可以在婴儿配方中使用的碳水化合物可以广泛变化。适用于婴儿的碳水化合物的实例典型地包括谷物、水解的玉米淀粉、麦芽糖糊精、葡萄糖聚合物、蔗糖、乳糖、玉米糖浆、玉米糖浆固体、大米糖浆、葡萄糖、果糖、高果糖玉米糖浆、和难消化的低聚糖(如低聚果糖(“FOS”)。视情况而定，可以利用上面列出的任何单一碳水化合物或其任何组合。其他合适的碳水化合物将对于本领域的普通技术人员应是容易和显而易见的。

婴儿配方典型地包括补充的维生素和矿物质。可添加到婴儿配方中的矿物质的实例典型地包括钙、磷、镁、锌、锰、铜、钠、钾、氯、铁、和硒。还可以包括另外的营养素(铬、钼、碘、牛磺酸、肉毒碱和胆碱)。

在某个实施例中，对于每100千卡(kcal)，用于此发明的婴儿配方的示例性组合物(其遵循食品和药品管理局的关于婴儿配方的规定，在21C.F.R.§107.100下编程法典)如以下：蛋白质在约1.8g-4.5g的范围，其可以选自乳清蛋白质和/或酪蛋白；脂肪在约总卡路里的30％-54％的范围，其可以选自棕榈油和/或大豆油；亚油酸，最小值在总卡路里的约2.7％，其可以用二十二碳六烯酸(“DHA”)和花生四烯酸(“ARA”)补充；以及其他维生素和/或矿物质，将其根据21C.F.R.§107.100指导方针进行添加，与这些指导方针的唯一偏差将是添加至配方中的维生素B(X、XI、XII、和/或XIII)的量。尼克酸(X)水平将以最小推荐水平添加，而维生素B1(XI)、维生素B2(XII)、和/或维生素B6(XIII)的量都将与添加的烟酰胺核苷(NR，I)的量成比例地增加，因为这些维生素支持烟酰胺核苷(NR，I)的新陈代谢。因此，对于每100千卡添加的每个300μg烟酰胺核苷(NR，I)，将分别地添加约40μg维生素B1(XI)、约60μg维生素B2(XII)、和约35μg维生素B6(XIII)。每100千卡(kcal)，约100μg至约600μg烟酰胺核苷(NR，I)的范围是优选的。

在其他实施例中，每100千卡(kcal)婴儿配方的烟酰胺核苷(NR，I)的范围约1μg至约10,000μg。

在可替代的实施例中，烟碱基化合物II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX的至少一种能以相似的范围任选地与烟酰胺核苷(NR，I)组合使用。

婴儿配方可以制备成适合用于婴儿的任何产品形式(包括可重构的粉末、即食液体、和可稀释的液体浓缩物)，这些产品形式在营养配方领域中都是熟知的。如在本申请中使用的，婴儿配方组合物中存在的组分的量是指当配方准备好由婴儿消耗时的量。应理解，在可重构的粉末或可稀释的液体浓缩物的情况下，将调节组分的量，使得当婴儿配方组合物被重构或稀释时，其量如本文所述。因此，例如，提及婴儿配方组合物(将其例如通过添加一份婴儿配方的一份水来稀释，其中婴儿配方组合物在准备消耗时具有给定的组分浓度)旨在覆盖具有给定的量的两倍的浓度的婴儿配方组合物(在通过添加水使其准备好消耗之前)。制备婴儿配方的方法对本领域普通技术人员而言是已知的。例如，可以将单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合使用的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐在制造过程中的适合的点直接添加至液体配方组合物中。

婴儿配方可以任选地进行灭菌，并随后以即食为基础使用，或者可以作为浓缩物储存。可以通过对如上制备的液体配方进行喷雾干燥来制备浓缩物，且可以通过对浓缩物进行再水合来重构配方。婴儿配方浓缩物是稳定的液体并具有适合的保质期。

在本发明的方法中单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合使用的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐在添加至配方组合物之前可以被微囊化。用于微胶囊化的涂层的选择通过其在即食配方(特别是灭菌)的加工条件下毒性缺乏、所希望的粒度、和稳定性来确定。可以使用任何常规可接受的基本上不透氧的涂层。此类常规的微囊化方法和涂层材料完全在本领域技术人员的能力范围内，并且具体的微囊化方法和涂层不是本发明所特有的。

在某些实施例中，结合乳清和/或蛋白质的烟酰胺核苷(NR，I)也可以用于稳定液体配制品中的烟酰胺核苷(NR，I)。

对于本发明的方法中使用的包含单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的婴儿配方的粉末实施例，粉末的重构可以用适合的水性液体(优选地是水)来完成。可重构粉末典型地为可流动或基本上可流动的颗粒组合物的形式，或至少特别是可用勺子或相似的其他装置容易舀取和测量的组合物，其中组合物可以由预期的使用者用合适的水性流体(典型地是水)容易地重构成液体婴儿配方。在此情形下，“立即”使用一般意指在约48小时内，最典型地在约24小时内，优选在重构后立刻使用。这些粉末实施例包括喷雾干燥、附聚、干混或其他已知或其他有效的颗粒形式。产生适合于一份食用量的体积所需的营养粉的量可以变化。

用于本发明的方法的营养配方可以包装并密封在单次或多次使用的容器中，然后在环境条件下储存长达约36个月或更长，更典型地从约12至约24个月。对于多次使用的容器，这些包装可以由最终用户重复打开然后覆盖，其条件是所覆盖的包装然后在环境条件(例如，避免极端温度)下储存并且在约一个月左右的时间内使用内容物。

早产儿需要另外的营养素来支持他们的生长并且有与早产有关的疾病的风险。早产儿通常喂食专门为这些婴儿设计的商业婴儿配方或他们自己的母乳。喂食早产儿的另一种方法是用奶或配方强化剂补充早产奶、储存奶、其他合适的奶、或婴儿配方。此类供应的奶或配方可以更充分地提供单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的水平以满足这些婴儿的需要。

用于递送婴儿膳食补充组合物(包含单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的组合物包含一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐)的口服配制品的组合物是本领域已知的，这些组合物对于婴儿是美味的。用于递送包含单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的婴儿膳食补充组合物例如可以与惰性稀释剂或可吸收的可食用载体口服给予、或者可以包装在硬壳或软壳明胶胶囊中、或者可以压制成片剂、或者可以直接掺入饮食的食品中。对于口服给药，包含单独或与一种或多种维生素(X、XI、XII、和/或XIII)组合的一种或多种烟碱基化合物(I、II、III、IV、V、VI、VII、VIII、和/或IX)、或其盐的婴儿膳食组合物可与赋形剂合并，并以可摄取的片剂、口含片、锭剂、胶囊、酏剂、悬浮液、糖浆、糯米纸囊剂等形式使用。片剂、锭剂、丸剂、胶囊等还可以含有以下各项：粘合剂，如黄蓍树胶、阿拉伯胶、玉米淀粉或明胶；赋形剂，如磷酸二钙；崩解剂，如玉米淀粉、马铃薯淀粉、海藻酸等；润滑剂，如硬脂酸镁；以及甜味剂，如可以添加蔗糖、乳糖或糖精；或调味剂，如胡椒薄荷、冬青油或樱桃香精。当单位剂型是胶囊时，除上述类型的材料之外，它可以包含液体载体。各种其他材料可以作为包衣存在或以其他方式修饰剂量单位的物理形式。例如，可以用紫胶、糖或两者包覆片剂、丸剂或胶囊。糖浆剂或酏剂可含有活性化合物、作为甜味剂的蔗糖、作为防腐剂的对羟苯甲酸甲酯和对羟苯甲酸丙酯、染料以及如樱桃或橙风味的调味剂。水包油乳液可能更适合婴儿口服使用，因为它们是水溶性的，因此它们的油性被掩盖。此类乳液在制药科学中是熟知的。

实例1

烟酰胺核苷(NR，I)也在奶中天然存在。图2表明烟酰胺核苷(NR，I)在商店买的(牛)奶中存在。图2B和2C显示了以已知的量在将烟酰胺核苷(NR，I)添加至奶样品中之后，检测烟酰胺核苷(NR，I)的对照色谱图。这些对照色谱图表明了烟酰胺核苷(NR，I)可以添加至奶中并随后定量回收而不会显著降解、或证明了烟酰胺核苷(NR，I)与商业奶不相容。1％烟酰胺核苷(NR，I)的计算的回收率接近100％。用于获得这些结果的实验方法如下：用乙腈以1:1稀释奶。然后进行离心以除去任何沉淀物，并使用标准方法使用HILIC/HPLC/UV分析上清液。

烟酰胺核苷(NR，I)还在人类母乳中天然存在。虽然先前未发表，图3表明了烟酰胺核苷(NR，I)在人类母乳中存在。获得了来自单个供体的新鲜冷冻人类母乳并分析烟酰胺核苷(NR，I)的存在。使用具有3:1的比率的乙腈沉淀奶，并还添加乙酸以帮助沉淀。在SepaxPolar-Diol(250x 4.6mm)5μm柱、和Agilent 6420Triple Quad系统上进行分离。在高选择性和灵敏的多反应监测(“MRM”)中操作质谱仪。通过监测对于每种烟酰胺核苷(NR，I)和ISTD(氘代1-甲基烟酰胺)的两个MRM转化实现化合物鉴定。具体地，将奶样品充分混合，然后将2mL奶移液至15mL离心管中，并添加6mL乙腈和1.75mL的0.1％乙酸。最终，添加250μL的ISTD。将混合物涡旋1分钟，置于振荡器上15分钟，并在15000rpm离心10分钟。将顶层倒入10mL容量瓶中并用乙腈定容。然后将样品在HPLC/MS/MS上运行。制备加料样品并以与1mL的烟酰胺核苷(NR，I)标准品相同方式(除了仅添加0.75mL的0.1％乙酸)进行分析。图3显示了通过图A中质量并通过两次转换检测人类母乳中天然烟酰胺核苷(NR，I)；B)255.1至123.1，以及C)255.1至105.8。内标物也显示了两个转换(图D和E)。

图4和5是显示在100mL(图4)和1000mL(图5)的烟酰胺核苷(NR，I)的掺入的对照，证实在两个图的图A、B和C中被分析的峰是烟酰胺核苷(NR，I)。在两个图中的图D和E是内标物峰。

虽然烟酰胺核苷(NR，I)在水中随时间不稳定(给定足够的时间，其可以是烟酰胺和核糖)，但是烟酰胺核苷(NR，I)在奶中稳定，如以上所显示烟酰胺核苷(NR，I)存在于牛奶和人类母乳中。烟酰胺核苷(NR，I)也被证明结合奶中的蛋白质，从而稳定液体中的烟酰胺核苷(NR，I)。在奶中，已经将乳清蛋白质级分和酪蛋白鉴定为直接结合并稳定烟酰胺核苷(NR，I)的主要候选物。特别地，添加这些蛋白质(单独或与其它蛋白质组合)以稳定液体中的烟酰胺核苷(NR，I)构成了本发明的递送方法的另一个实施例。图6显示了烟酰胺核苷(NR，I)与奶中的蛋白质结合。在此实验中，使用经由梯度光谱法(WaterLOGSY NMR)观察到的水配体来检测稳定的、同位素标记的(¹⁵N)烟酰胺核苷(NR，I)与乳蛋白的直接结合。随着奶的添加的增加，这作为烟酰胺核苷(NR，I)光谱中浓度依赖性的变化而可视化。同心形状从左至右移动分别是不添加奶、添加150mL奶、和添加300mL奶的结果。

实例2

烟酰胺核苷(NR，I)在保护作为人类婴儿模型的猪仔肠的脆性神经发育中的作用

介绍

人类婴儿出生时发育不成熟。这对于他们的神经组织尤其如此，其中超过三分之一的脑生长发生在出生后的前6个月。众所周知，脑生长对营养提出了巨大的需求，人乳必须提供所有基质来组装和促进此脑发育。研究现在表明，充分的必需营养素不足以支持最佳的脑生长和发育。在发育期间其他组织的反常的需求可影响脑生长。

肝、肾、和肠道是经由糖原异生产生葡萄糖的部位，用于身体以维持适当的血糖水平。在发育中的哺乳动物的未成熟肠中，肠道糖异生的发生率高于成人。参见P.Hahn和H.Wei-Ning,Gluconeogenesis from Lactate in the Small Intestinal Mucosa ofSuckling Rats[哺乳期大鼠小肠粘膜内从乳酸开始的糖异生],20Pediatric Research[儿科研究]1321(1986)，通过引用以其整体结合在此。NADH是糖异生发生所必需的，并且肠内NADH与NAD⁺的线粒体内高比率导致肠道氧化减少，这可能为其他器官(如脑)提供葡萄糖。参见R.H.Lane等人,IGF alters jejunal glucose transporter expression and serumglucose levels in immature rats[IGF改变未成熟大鼠的空肠葡萄糖转运蛋白表达和血清葡萄糖水平],283Am.J.Physiology-Regulatory,Integrative&ComparativePhysiology[美国生理学-调节综合和比较生理学杂志]R1450(2002)，通过引用以其整体结合在此。新生儿的特定脑区中的葡萄糖代谢显著增加，与改善的技能发展和听力相对应。参见H.T.Chugani,A Critical Period of Brain Development:Studies of CerebralGlucose Utilization with PET[脑发育的关键时期：用PET对大脑葡萄糖利用的研究],27Preventive Medicine[预防医学]184(1998)，通过引用以其整体结合在此。增加烟酰胺腺嘌呤核苷酸对于肠道的可用性可以增加其糖异生潜力，这将增加葡萄糖的可用性以实现最佳的脑发育。

在产后早期，形成肠神经系统(“ENS”)。在早期发育中，肠的长度和直径继续增长，可能涉及新神经元的产生。参见P.Hahn和H.Wei-Ning,1986。用于ENS发育的两种特别重要的信号分子是神经胶质细胞系衍生的神经营养因子(“GDNF”)和面神经元(Neurturin)。GDNF控制ENS前体增殖，因此对肠神经元的数量具有显著影响。维持成熟肠神经元的尺寸和神经元投射的程度是面神经元的工作。参见R.H.Lane等人,2002。ENS的形成取决于跨膜酪氨酸激酶Ret，该跨膜酪氨酸激酶Ret的缺失显著降低肠收缩性。参见同上。此外，在对于GDNF、Ret杂合的，或敲除面神经元的大鼠中，主要的肠道信号分子血管活性肠肽(“VIP”)和物质P被减少。参见同上。出生时，哺乳动物迷走神经(其在将信息从肠传递到脑中起着至关重要的作用)只是部分有髓鞘并且在产后的前几个月继续发育。参见H.T.Chugani,1998。适当起作用的迷走神经传入是肠道微生物调节肠-脑-微生物组轴所必需的。E.A.Maga等人,Consumption of lysozyme-rich milk can alter microbial fecal populations[富含溶菌酶的奶的消耗可以改变微生物粪便的数量],78Appl.Environ.Microbiol.[应用与环境微生物学]6153(2012)，通过引用以其整体结合在此。

已经显示烟酰胺(Nam或NM)上调过氧化物酶体增殖物-激活的受体-γ共激活剂1-α(“PGC1α”)。参见C.A.Cooper等人,Lysozyme transgenic goats’milk positivelyimpacts intestinal cytokine expression and morphology[溶菌酶转基因山羊奶对肠细胞因子表达和形态有积极影响],20Transgenic Research[转基因研究]1235(2011)，通过引用以其整体结合在此。PGC1α是调节线粒体生物发生和功能的蛋白质的基因的转录辅激活物，以及调节细胞从糖酵解到氧化代谢的转换的参与者。参见D.R.Brundige等人,Consumption of pasteurized human lysozyme transgenic goats’milk alters serummetabolite profile in young pigs[巴氏杀菌的人类溶菌酶转基因山羊奶的消耗改变了幼猪的血清代谢物特征],19Transgenic Research[转基因研究]563(2010)，通过引用以其整体结合在此。PGC1α在位于顶端的分化的肠上皮细胞中高度表达，该肠上皮细胞支持适当的肠功能和代谢。参见同上。

猪仔作为人类婴儿的模型以及肠道微生物学相似性

猪仔已成为用于婴儿肠道发育和疾病的首选模型。健康幼猪的原理论证证明，富含溶菌酶的奶的消耗有益地调节粪便微生物群(通过富集被认为是肠道健康的生物标记的微生物(双歧杆菌科和乳酸杆菌科)，同时减少与疾病相关的微生物)组成，这很像人乳。参见E.A.Maga等人,2012。微生物群的转变伴随着肠结构和基因表达的变化，表明肠道的消化和免疫保护功能两者得到改善。这些变化包括增加的肠道表面积(更长的绒毛和更薄的固有层)，这意味着增加的吸收功能、增加和抗炎基因(TGF-β)的表达、和循环代谢物的积极变化。参见C.A.Cooper等人,2011；D.R.Brundige等人,2010。富含乳铁蛋白的奶对细菌群体的影响较小(未发表的数据)，但对促进肠道表面积增加和炎症抑制的影响更大。参见C.A.Cooper等人,Consumption of transgenic cows’milk containing humanlactoferrin results in beneficial changes in the gastrointestinal tract andsystemic health of young pigs[消耗含有人乳铁蛋白的转基因牛奶导致幼猪的胃肠道和全身健康的有益变化],22Transgenic Research[转基因研究]571(2012)，通过引用以其整体结合在此。

已成功地在猪仔中记录(经由细菌引起的腹泻和营养不良模型)了溶菌酶和富含乳铁蛋白的乳对疾病的影响。这些模型中的每一个的中心范例(分别用产肠毒素的大肠杆菌(“ETEC”)激发和蛋白质和卡路里限制)是沿着胃肠道长度的微生物群失调和肠上皮损伤的破坏性后果。利用富含溶菌酶的奶的结果突出了这些模型检测成功干预的能力。简单地将这种特征良好的奶组分添加到奶中，作为缓解腹泻的临床症状的有效治疗，使循环免疫细胞的水平恢复正常并加速肠结构的恢复。参见C.A.Cooper等人,Consuming transgenicgoats’milk containing the antimicrobial protein lysozyme helps resolvediarrhea in young pigs[消耗含有抗菌蛋白溶菌酶的转基因山羊奶有助于解决幼猪的腹泻],8PLoS One[公共科学图书馆]e58409(2013)，通过引用以其整体结合在此。牛奶被证明是有效的药剂，用这种药剂开始逆转由用富含乳铁蛋白的牛奶营养不良引起的肠道结构和功能损害，这改善了肠道状况的很多方面(相比于单独的奶)。参见L.C.Garas等人,Milkwith and without lactoferrin can influence intestinal damage in a pig modelof malnutrition[含有和不含乳铁蛋白的奶可以影响营养不良猪模型中的肠道损伤],7Food&Function[食品和功能]665(2016)，通过引用以其整体结合在此。两种奶都能够积极影响体重增加、血液化学和肠道形态、渗透性和基因表达、以及微生物群体。猪仔作为婴儿肠道模型的显著发展使得有可能采取广泛的、系统生物学方法，将微生物组、微生物转录组、代谢组、和宿主肠转录组之间的相互作用与肠结构和功能相关联。

为了解烟酰胺核苷(NR，I)在婴儿期改善肠道和全身能量代谢、组织生长和神经发育的作用，该研究被提议用于测量提前7天断奶猪仔的能量代谢标记。实现这些目标将提供机制框架以支持将烟酰胺核苷(NR，I)添加至人类婴儿配方。

具体目标

此研究解决了理解烟酰胺核苷(NR，I)在婴儿期(在典型的肠道生态失调的背景下，这已知发生在有突然的饮食转变的猪仔、以及和从母乳中断奶后逐渐改变饮食习惯的人类两者中)肠水平的支持能量代谢中的作用的必要性。参见S.A.Frese等人,Diet shapesthe gut microbiome of pigs during nursing and weaning[在哺乳和断奶期间饮食塑造猪的肠道微生物组],3Microbiome[微生物组]28(2015)；J.E.Koenig等人,Successionof microbial consortia in the developing infant gut microbiome[微生物聚生体在发育中的婴儿肠微生物组中的继承],108Proceedings Nat’l Acad.Sci.[美国国家科学院院刊]4578(2011)；其每个通过引用以其整体结合在此。此动物模型已被用于定义人乳中的寡糖与婴儿微生物组之间的关系。在婴儿期未能建立婴儿双歧杆菌主导的微生物组已被证明会导致慢性炎症状态。预期消耗烟酰胺核苷(NR，I)将支持通过微生物发酵产生能量，以为结肠细胞提供能量来源、增强肠道过程的适当加燃料、并维持神经发生，所有这些最终在整个生命周期促进健康并降低疾病风险。具体目标是：(1)表征烟酰胺核苷(NR，I)补充对生长和发育关键参数(如体重增加、生长、饲料效率比、粪便稠度、和活性水平)的影响；(2)表征肠内能量代谢的中间体和功能，如通过分析作为肠道内代谢的测量值血液和粪便中的代谢物并评估由于烟酰胺核苷(NR，I)补充引起的差异。

预期此研究将(a)提供烟酰胺核苷(NR，I)在断奶猪仔的生长、发育、和肠能量以及微生物群健康中的作用的数据；(b)推进我们对强效NAD⁺前体、烟酰胺核苷(NR，I)如何影响肠能量代谢并影响神经发生标记的可用性的理解；以及(c)进一步验证断奶猪仔作为肠-脑轴以及婴儿期能量代谢的重要性的模型。

方法

动物

从加利福尼亚大学Davis猪教学和研究中心(University of California,DavisSwine Teaching and Research Center)获得十六(n＝16)只Yorkshire/Hampshire杂交猪仔，并在哺乳日(“LD”)14接收。在到达之前，在1-3日龄之间由供应商通过给予铁和抗生素(猪的抗体)处理猪仔(如加利福尼亚大学Davis猪设施(University of California,DavisSwine Facility)的常规做法)。给予第二剂铁和抗生素在加利福尼亚大学Davis猪设施不是常规做法，除非有必要。

猪仔来自两窝(窝15和17)，在17日龄时断奶，并随机平衡窝、性别和体重分成两组。参见表1。到达时动物不适应该设施，随后适应试验饮食给予系统。将猪仔断奶，放进含有10个相邻的围栏的温度受控的房间(约27℃-29℃)。猪仔分组饲养在猪设施的哺乳室，这是一个封闭的房间只限于经训练的人员出入。两组是通过一个围栏(含有相似年龄的猪仔)分开的。

表1

将猪分配到实验组中

每天早晨根据剂量制备方案制备足够的水溶液中的烟酰胺核苷(NR，I)用于当天的剂量给药。保留至少5mL制备的剂量，并在每天制备后立即冷冻用于分析烟酰胺核苷(NR，I)，用于确认剂量材料的稳定性的目的。这些剂量在不使用时储存在冷藏温度。将烟酰胺核苷(NR，I)每日一次在早晨以及在每天的同一时间给药。对照组的猪仔接受相同体积的淡水，并按相同的时间表给药。

烟酰胺核苷(NR，I)的每日量接近人类研究中使用体表面积法转化为猪仔当量剂量的线粒体功能障碍区域的功效的剂量(33mg/kg)。参见A.B.Nair和S.Jacob,A simplepractice guide for dose conversion between animals and human[动物与人类剂量转换的简单实践指南],7J.Basic Clin.Pharma[基础临床制药杂志]27(2016)，通过引用以其整体结合在此。

从第1天开始，烟酰胺核苷(NR，I)组中的动物每天给予一次(早晨)，每只猪用重悬浮于水中的277mg烟酰胺核苷(NR，I)持续7天。在一周后，将动物用342mg烟酰胺核苷(NR，I)每天给予一次，每只猪以2.5mL递送7天。对于第1天和第2天，通过将2770mg烟酰胺核苷(NR，I)重悬浮50mL水中来制备烟酰胺核苷(NR，I)溶液，并使用一端连接管子的10mL注射器将5mL此溶液递送至每只猪(通过将其喷入口腔最里面)。为了减少体积以更有效地递送烟酰胺核苷(NR，I)溶液，将2770mg重悬浮于25mL水中，并使用3mL注射器将2.5mL的此溶液喷到每只猪的口腔最里面持续3-7天。对于第8-14天，将3420mg烟酰胺核苷(NR，I)重悬浮于25mL水中，并将2.5mL的此溶液递送至每只猪中。在给药前的每天，将2.5mL的烟酰胺核苷(NR，I)(在第1天和第2天，5mL)放置在单独的管中并冷冻。

体重、粪便和活动评分

在断奶(基线)和补充烟酰胺核苷(NR，I)一周和两周后称重所有动物。使用下面列出的量表每日记录粪便和活动评分。使用双因子重复测量ANOVA(混合模型ANOVA)分析体重和粪便评分，p值<0.05被认为是显著的。使用的粪便稠度量表如下：4＝正常(固体)；3＝软粪便(半固体)；2＝轻度腹泻(半液体)；1＝严重腹泻(液体)。使用的活动水平量表如下：4＝警觉，注意(移动、吃、喝、眼睛清晰)；3＝警觉，少活动(为了应对而移动但不远、吃喝、眼睛清晰)；2＝稍微昏睡的，疲劳(发出噪音但不站立、对食物和水有一些兴趣、颤抖发作、一些呆滞、眼睛浮肿)；1＝非常昏睡的(不愿意站立、对食物和水不感兴趣、持续颤抖、呆滞、眼睛浮肿)。

血液收集和分析

在第1天、第8天和第14天通过颈静脉穿刺从每只猪收集血液。在每种情况下，在给予烟酰胺核苷(NR，I)之前收集血液。在第1天，在收集样品之前将母猪与猪仔移开大约3小时。在第8天和第14天，在样品收集前12小时将饲料从动物围栏中取出。将血液收集到用于CBC分析的紫顶真空采血管中，并收集到用于血液化学分析的红顶真空采血管中。使用Sysmex XT-iV Vet Hematology Autoanalyzer(美国赛姆斯克斯公司(Sysmex AmericaInc.)，林肯郡，伊利诺斯州)在IDEXX实验室(在西萨克拉门托，加利福尼亚州)进行CBC分析。旋转红顶管以收集血清并冷冻血清。将冷冻的等分试样(500μL)提交给加利福尼亚大学Davis兽医医学教学医院血液化学分析临床诊断实验室(University of California,Davis Veterinary medicine Teaching Hospital Clinical Diagnostic Laboratory)用于血液化学分析(使用Cobas 6000C501临床化学分析仪(罗氏诊断公司(RocheDiagnostics)，印第安纳波利斯，IN))。剩余冷冻血清的等分试样将用于血清代谢物分析。使用针对重复测量的双因子ANOVA(治疗和时间)计算(混合模型ANOVA)来分析CBC和血液化学参数。p值<0.05被认为是显著的。6周龄猪(Cooper等人,5J.Anim.Sci.Biotechnol.[动物科学与生物技术杂志]5(2014)，通过引用以其整体结合在此)和一般的猪(由加州大学Davis兽医学院提供)两者的参考间隔在表2中显示。

表2

猪的参考间隔

SCFA的粪便收集和分析

在第1天(基线)、第8天(第1周)、和第14天(第2周)从每只猪收集新鲜的粪便样品，并冷冻。当无法获得新鲜排便的样本时，擦拭直肠。使用具有乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、和戊酸的已知标准的气相色谱法，将来自每只猪的总100mg的粪便用于SCFA分析。用25％偏磷酸提取样品，并在配备有PeakSimple色谱数据系统的GC上一式三份进行每次提取。如果值的分布不是高斯分布，则使用单向ANoVA或非参数Kruskal-Wallis测试分析数据。以下在表3中给出了数据的保守分析(必须擦拭以获得粪便样品的动物)，且包括擦拭样品的数据的分析在表8中。趋势是相似的，p值不是。

表3

对照(n＝8)和烟酰胺核苷(NR，I)(n＝8)猪中在没有擦拭样品的情况下的粪便SCFA分析(平均值±SD)

*随着时间的推移与之前的时间点有显著差异

表4

在没有擦拭样品情况下的SCFA分析随时间的P值

体重

表5

对照(n＝8)和烟酰胺核苷(NR，I)(n＝8)猪的体重(平均值±SD)

*随着时间的推移与之前的时间点有显著差异

粪便和活性评分

表6

对照(n＝8)和烟酰胺核苷(NR，I)(n＝8)猪的粪便和活性评分(平均值±SD)

*随着时间的推移与之前的时间点有显著差异

CBC和血液化学分析

表7

对照(n＝8)和烟酰胺核苷(NR，I)(n＝8)猪中的CBC和血液化学分析(平均值±SD)

*随着时间的推移与之前的时间点有显著差异；^随着时间的推移与之前的时间点往往不同

粪便SCFA

表8

对照(n＝8)和烟酰胺核苷(NR，I)(n＝8)猪中粪便SCFA(平均值±SD)

*随着时间的推移与之前的时间点有显著差异

经两周的粪便SCFA

表9

对照(n＝8)和烟酰胺核苷(NR，I)(n＝8)猪中粪便SCFA(平均值±SD)

*随着时间的推移与之前的时间点有显著差异，p<0.05

在基线猪仔体重没有差异(表1)，且两组均在2周干预期间正常生长，如烟酰胺核苷(NR，I)或对照治疗(表5)所记录在第1周或第2周体重没有差异。在基线、以及持续2周的每周干预采集的全血计数(“CBC”)和血清化学表明，对照猪仔和喂食烟酰胺核苷(NR，I)的猪仔之间没有统计学上的显著差异(表7)。对于远离母猪的适应新饮食和新环境的猪仔，随着时间的推移预计会发生变化。参见Vladimir Petrovic等人,The Impact of Sucklingand Post-weaning Period on Blood Chemistry of Piglets[哺乳期和断奶期对猪仔血液化学的影响],78Acta Veterinaria Brno[布尔诺兽医学报]365(2009)，通过引用以其整体结合在此。与6周龄猪仔的正常参考范围的比较(表2)显示猪仔健康(与正常参考范围的偏移最小)，并且显示对照猪仔和喂食烟酰胺核苷(NR，I)的猪仔之间没有差异。猪仔活动评分表明两组猪仔均是警觉和注意(表6)，且在对照猪仔或喂食烟酰胺核苷(NR，I)的猪仔中的粪便评分没有统计学差异，尽管喂食烟酰胺核苷(NR，I)的组具有数字上较低的粪便评分，表明大便较软。总之，这些研究结果表明，喂食烟酰胺核苷(NR，I)不会对提前7天断奶猪仔的健康、营养质量、或正常生长产生负面影响。

经过1周每天给予在水中的277mg的烟酰胺核苷(NR，I)后，在烟酰胺核苷(NR，I)治疗的猪仔中粪便SCFA水平增加。具体地，对于乙酸(C2)、丙酸(C3)、和丁酸(C4)观察到显著增加。从基线至第7天，对于丙酸和丁酸两者的增加都具有统计学意义(表8和9)。粪便SCFA是由结肠中的一些厌氧细菌发酵的非消化性碳水化合物和益生元物质的产物。参见Gijsden Besten等人,The role of short-chain fatty acids in the interplay betweendiet,gut microbiota,and host energy metabolism[短链脂肪酸在饮食、肠道微生物群、和宿主能量代谢之间的相互作用中的作用],54J.Lipid Research[脂质研究杂志]2325(2013)，通过引用以其整体结合在此。短链脂肪酸通过平衡肠厌氧环境中的氧化还原当量生产、促进细菌的有益物种(乳酸杆菌和双歧杆菌，其是健康状况的公认标记)的生长并维持肠屏障功能而有益于微生物群落。参见Milan J.A.van Hoek和Roeland M.H.Merks,Redox balance is key to explaining full vs.partial switching to low-yieldmetabolism[氧化还原平衡是解释完全与部分转换为低产量代谢的关键],6BMC SystemsBiology[BMC系统生物学]22(2012)；David Rios-Covian等人,Intestinal short chainfatty acids and their link with diet and human health[肠道短链脂肪酸及其与饮食和人体健康的关联],7Frontiers in Microbiology[微生物学前沿]185,2016)；其每个通过引用以其整体结合在此。丁酸(对于在一周喂食烟酰胺核苷(NR，I)的猪仔，其显著高于基线)是结肠上皮细胞的优选能量源，并且已经显示出发挥有效的抗炎和免疫调节作用。参见W.E.W.Roediger,Role of anaerobic bacteria in the metabolic welfare of thecolonic mucosa in man[厌氧菌在人体结肠黏膜代谢福利中的作用],21Gut[肠]793(1980)；A.Andoh等人,Physiological and anti-inflammatory roles of dietary fiberand butyrate in intestinal functions[膳食纤维和丁酸盐在肠道功能中的生理和抗炎作用],23J.Parenteral&Enteral Nutrition[肠外和肠内营养学杂志]S70(1999)；其每个通过引用以其整体结合在此。除了肠外，SCFA已被证明可以起到防止肥胖和代谢综合征的作用，其中丁酸盐和丙酸盐比乙酸盐具有更大的作用。参见Z.Gao等人,Butyrate improvesinsulin sensitivity and increases energy expenditure in mice[丁酸盐可改善胰岛素敏感性并增加小鼠的能量消耗],58Diabetes[糖尿病]1509(2009)，通过引用以其整体结合在此。还参见Lin,2012。喂食烟酰胺核苷(NR，I)的断奶猪仔SCFA显著增加的观察结果表明在从母乳到适应婴儿配方的关键时期有利于肠道和免疫系统发育并支持婴儿微生物组的最佳发育的潜力。

在描述目前要求保护的发明的上下文中(尤其是权利要求书的上下文中)，术语“一个/一种(a/an)”、“所述(the)”以及相似指代词的使用应解释为涵盖单数和复数两者，除非在此另外指示或明显地与上下文矛盾。在本文引证数值的范围仅旨在用作单独地提及每个单独的数值落在该范围内的速记的方法，除非本文另外说明，并且每个单独的数值被结合到本说明书中就像它被单独地在本文引证一样。术语“约”的使用旨在描述在大约±10％的范围内高于或低于所述值的值；在其他实施例中，所述值的范围可以在大约±5％的范围内高于或低于所述值内；在其他实施例中，所述值的范围可以在大约±2％的范围内高于或低于所述值内；在其他实施例中，所述值的范围可以在大约±1％的范围内高于或低于所述值内。上述范围旨在根据上下文确定，并且未隐含进一步限制。在此描述的所有方法能以任何适合的顺序进行，除非在此另外指示或明显地与上下文矛盾。在此提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地描述本发明并且不对本发明的范围构成限制，除非另外声明。说明书中的任何语言都不应当解释为指示任何未要求保护的要素为实践本发明所必需的。

尽管在前述说明书中，已经就本发明的某些实施例对其进行了描述，并且为了说明的目的已经提出了许多细节，但是对本领域普通技术人员显而易见的是本发明易受另外的实施例的影响并且在此所描述的某些细节可以在不偏离本发明的基本原则下进行相当大的改变。

本文所引用的所有参考文献均通过引用以其整体而结合。在不偏离本发明的精神或基本属性的情况下，可以将其体现为其他具体形式，并且因此应该参考指明本发明的范围的所附权利要求书，而非参考前述说明书。

Claims (28)

1.一种用于将至少一种烟碱基核苷化合物、或其盐递送至需要所述至少一种化合物的婴儿哺乳动物受试者中方法，该方法包括以下步骤：

a)提供婴儿配方组合物，该婴儿配方组合物包含选自下组的至少一种烟碱基核苷化合物，该组由以下组成：烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、烟酰胺核苷三乙酸酯(NRTA，VI)、烟酸核苷三乙酸酯(NARTA，VII)、还原的烟酰胺核苷三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和还原的烟酸核苷三乙酸酯(NARH-TA，IX)；以及

b)将该婴儿配方组合物给予至该婴儿哺乳动物受试者。

2.如权利要求1所述的方法，其中该婴儿配方组合物进一步包含选自下组的至少一种维生素，该组由以下组成：维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(尼克酸，X)、和维生素B6(吡哆醇，XIII)。

3.如权利要求1所述的方法，其中该婴儿配方组合物进一步包含选自下组的至少一种蛋白质，该组由以下组成：乳清和酪蛋白。

4.如权利要求1所述的方法，其中该哺乳动物选自下组，该组由以下组成：人类、牛、马、猪、和狗。

5.如权利要求4所述的方法，其中该哺乳动物是人类。

6.如权利要求1所述的方法，其中在哺乳动物粪便中的短链脂肪酸水平增加。

7.如权利要求6所述的方法，其中该短链脂肪酸是选自下组的一种或多种短链脂肪酸，该组由以下组成：乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、和戊酸。

8.一种用于促进需要所述至少一种化合物的婴儿哺乳动物受试者肠中的细菌有益物种的生长的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供婴儿配方组合物，该婴儿配方组合物包含选自下组的至少一种烟碱基核苷化合物，该组由以下组成：烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、烟酰胺核苷三乙酸酯(NRTA，VI)、烟酸核苷三乙酸酯(NARTA，VII)、还原的烟酰胺核苷三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和还原的烟酸核苷三乙酸酯(NARH-TA，IX)；以及

b)将该婴儿配方组合物给予至该婴儿哺乳动物受试者。

9.如权利要求8所述的方法，其中该婴儿配方组合物进一步包含选自下组的至少一种维生素，该组由以下组成：维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(尼克酸，X)、和维生素B6(吡哆醇，XIII)。

10.如权利要求8所述的方法，其中该婴儿配方组合物进一步包含选自下组的至少一种蛋白质，该组由以下组成：乳清和酪蛋白。

11.如权利要求8所述的方法，其中该哺乳动物选自下组，该组由以下组成：人类、牛、马、猪、和狗。

12.如权利要求11所述的方法，其中该哺乳动物是人类。

13.如权利要求8所述的方法，其中在哺乳动物粪便中的短链脂肪酸水平增加。

14.如权利要求13所述的方法，其中该短链脂肪酸是选自下组的一种或多种短链脂肪酸，该组由以下组成：乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、和戊酸。

15.一种用于促进需要所述至少一种化合物的婴儿哺乳动物受试者的肠健康的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供婴儿配方组合物，该婴儿配方组合物包含选自下组的至少一种烟碱基核苷化合物，该组由以下组成：烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、烟酰胺核苷三乙酸酯(NRTA，VI)、烟酸核苷三乙酸酯(NARTA，VII)、还原的烟酰胺核苷三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和还原的烟酸核苷三乙酸酯(NARH-TA，IX)；以及

b)将该婴儿配方组合物给予至该婴儿哺乳动物受试者。

16.如权利要求15所述的方法，其中该婴儿配方组合物进一步包含选自下组的至少一种维生素，该组由以下组成：维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(尼克酸，X)、和维生素B6(吡哆醇，XIII)。

17.如权利要求15所述的方法，其中该婴儿配方组合物进一步包含选自下组的至少一种蛋白质，该组由以下组成：乳清和酪蛋白。

18.如权利要求15所述的方法，其中该哺乳动物选自下组，该组由以下组成：人类、牛、马、猪、和狗。

19.如权利要求18所述的方法，其中该哺乳动物是人类。

20.如权利要求15所述的方法，其中在哺乳动物粪便中的短链脂肪酸水平增加。

21.如权利要求20所述的方法，其中该短链脂肪酸是选自下组的一种或多种短链脂肪酸，该组由以下组成：乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、和戊酸。

22.一种用于减少需要所述至少一种化合物的婴儿哺乳动物受试者中胃肠发炎的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供婴儿配方组合物，该婴儿配方组合物包含选自下组的至少一种烟碱基核苷化合物，该组由以下组成：烟酰胺核苷(NR，I)、烟酸核苷(NAR，II)、烟酰胺单核苷酸(NMN，III)、还原的烟酰胺核苷(NRH，IV)、还原的烟酸核苷(NARH，V)、烟酰胺核苷三乙酸酯(NRTA，VI)、烟酸核苷三乙酸酯(NARTA，VII)、还原的烟酰胺核苷三乙酸酯(NRH-TA，VIII)、和还原的烟酸核苷三乙酸酯(NARH-TA，IX)；以及

b)将该婴儿配方组合物给予至该婴儿哺乳动物受试者。

23.如权利要求22所述的方法，其中该婴儿配方组合物进一步包含选自下组的至少一种维生素，该组由以下组成：维生素B1(硫胺素，XI)、维生素B2(核黄素，XII)、维生素B3(尼克酸，X)、和维生素B6(吡哆醇，XIII)。

24.如权利要求22所述的方法，其中该婴儿配方组合物进一步包含选自下组的至少一种蛋白质，该组由以下组成：乳清和酪蛋白。

25.如权利要求22所述的方法，其中该哺乳动物选自下组，该组由以下组成：人类、牛、马、猪、和狗。

26.如权利要求25所述的方法，其中该哺乳动物是人类。

27.如权利要求22所述的方法，其中在哺乳动物粪便中的短链脂肪酸水平增加。

28.如权利要求27所述的方法，其中该短链脂肪酸是选自下组的一种或多种短链脂肪酸，该组由以下组成：乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、和戊酸。