“生命不息，心跳不止”，人的一生心脏大约会跳动25亿-30亿次。作为“发动机”，心脏唯有永不停歇地跳动，才能不断地把富含氧气或营养物质的血液输送到全身，保证各部位的功能运转，维持人体生命活动。一旦心脏的泵血功能衰退，输出血量不能满足机体的代谢需要，器官和组织中的血液也不能顺利回流到心脏时，人们就可能会出现呼吸困难、体力明显下降、双下肢水肿等一系列临床表现，而这种状态便是心力衰竭。
心力衰竭，简称心衰，是各种心脏疾病的严重表现或终末阶段，也是目前心血管疾病导致患者死亡的主要原因，被称为“心血管病最后的战场”。据一项流行病学调查结果显示[1]，在我国年龄≥35岁的居民中，心衰患病率约为1.3%，即约有1370万心衰患者。我国心衰的患病率在过去15年间增加了44%，心衰患者增加了900多万人。
尽管在预防和治疗方面取得了显著进展，但心力衰竭所致的患者死亡率仍然很高，约50%的患者在确诊5年后死亡，其死亡率甚至远超前列腺癌、乳腺癌、结直肠癌等多种癌症。深入探索心衰的病理生理机制对于更好地治疗心衰至关重要。迄今为止，已有大量实验证据证实炎症反应不同程度地参与了心衰的发生发展过程[2]。而美国华盛顿大学（University of Washington）的田蓉教授团队首次通过人体临床试验研究显示了心力衰竭、炎症反应以及免疫细胞中线粒体功能之间的关系，为心力衰竭的治疗提供了一个新的方向。
2020年11月，田蓉教授的研究团队首次通过人体临床试验（NCT03727646）研究发现，心衰患者体内的炎症反应与一种名为外周血单核细胞（Peripheral blood mononuclear cell, PBMC）中的线粒体功能下降有关。通过口服烟酰胺核苷（NR）可增强心力衰竭患者PBMC的线粒体功能，减轻患者体内的炎症反应[3]。这一试验结果表明口服NR可能对心脏病患者有保护作用。目前该临床研究结果已发表于国际权威期刊《临床研究杂志》（Journal of Clinical Investigation）上。
从基础理论到动物实验：补充NR可改善心衰小鼠心脏功能
线粒体是细胞中的“微型发电站”，可以利用人体吸收的食物与氧气制造细胞生命活动必不可少的能量。如果线粒体不能正常工作，心脏跳动得不到足够的能量支持，人体就容易出现心力衰竭。由此，科学家们开始寻找能够改善线粒体功能的物质，以期提高心力衰竭的治疗效果。
一种名为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（Nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+）的物质受到许多研究人员的关注，NAD+的含量对维持线粒体正常功能至关重要。而烟酰胺核糖（NR）可在体内转化为NAD+，被称为NAD+补充剂。为了探究补充NR能否提高体内NAD+水平进而改善心脏功能，国内外的科学家们先后进行了许多动物实验。例如，2017年，美国凯斯西储大学（Case Western Reserve University）的研究人员就通过动物实验发现[4]，补充NR可以降低小鼠心肌细胞线粒体的氧化应激水平，改善线粒体功能，提高心衰小鼠的心肌收缩能力，从而治疗心衰。（可参考，凯斯西储大学科学家发现补充NMN可预防心力衰竭｜NMN中国）
此外，也有其他动物实验研究发现，提高对线粒体功能至关重要的NAD+水平，可以减轻炎症并保护小鼠心脏[5]。这些结果提示，补充NR提高NAD+水平可能通过调节线粒体相关的炎症反应，使心力衰竭患者受益。
口服NR可以明显改善心衰患者的线粒体功能
在美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）的支持下，田蓉教授的研究团队开展了关于NR治疗心衰的首次人体临床试验。
首先，研究团队比较了19位心衰住院患者与19位健康参与者体内PBMC的线粒体功能，发现与健康参与者相比，心衰患者体内PBMC线粒体功能显著下降，同时与炎症反应密切相关的PBMC细胞促炎细胞因子水平也有所升高。
然后，研究团队让5位心衰住院患者按照事先规定的剂量口服NR，持续5至9天（用法用量如表1所示），并在患者口服NR前后抽取患者的血液进行相关化验分析，由于其中1位患者中途退出试验，最终有4位患者的试验数据进入分析阶段。
收集到的患者的血液主要用以检测心衰患者口服NR前后全血NAD+水平变化情况，以及外周血单核细胞的线粒体功能改善情况。研究人员分别在患者进行基础呼吸（Basal respiration）和最大呼吸（Maximal respiration）时的两个状态进行耗氧率（O2 consumption rate, OCR）测定，以此反映线粒体功能情况。检测的结果提示，口服NR可以显著提高心力衰竭患者的NAD+水平，同时可以明显改善心力衰竭患者的线粒体功能。
注：图C表示4位心衰患者在口服NR前后的全血NAD+水平，提示口服NR可提高心衰患者体内NAD+水平。图D和图E均表示口服NR前后的4位心衰患者外周血单核细胞的线粒体功能改善情况。
此外，研究人员还分别检测了在口服NR前后，心衰患者体内的一种名为NLRP3的炎症标志物以及IL-1B、IL-6和IL-18等炎症细胞因子的相对mRNA表达量。研究结果表明，口服NR减少了心衰患者体内的促炎细胞因子的产生。
注：Relative mRNA expression 即相对mRNA表达量；NLRP3为一种炎症标志物；IL-1B、IL-6和IL-18均为炎症细胞因子；Subject 1-4表示4位心衰患者。
这项研究证实了线粒体功能在心力衰竭患者外周免疫细胞炎症激活中的关键作用。同时研究表明，提高NAD+水平可改善线粒体功能，减轻心力衰竭时PBMC引起的炎症。
为大规模人体临床试验提供了借鉴
正如研究人员所说，“这是第一个探究提高NAD+水平是否对人类心力衰竭具有抗炎作用的人体临床试验。”然而，这项研究也存在一些局限性。例如，临床试验中口服NR的心衰患者数量少且口服NR的时间较短，使得难以评估口服NR的确切疗效及安全性。但毫无疑问，这些结果为后续开展补充NR防治心脏疾病的大规模临床试验提供了借鉴。
2022年4月，日本富山大学（University of Toyama）的Takashi Nakagawa等研究人员在权威期刊《营养学前沿》（Frontiers in Nutrition）上发表了关于健康人口服NMN的安全性和提高NAD+水平疗效的人体临床试验结果[6]。他们的临床试验中口服NMN的人数为15人，口服时间为12周，结果提示口服NMN后人体NAD+水平显著提高，且参与者没有出现任何不良反应。结果表明口服NMN是一种提高人体NAD+水平的安全可行的策略。
未来，科学家们将通过更大规模的临床研究验证补充NR或MNM提高人体NAD+水平进而改善心衰患者心脏功能。