非酶促蛋白糖基化及其与糖尿病并发症

蛋白质的非酶促糖基化是蛋白质翻译后的主要修饰方式之一,是糖的醛基或酮基与蛋白质分子中赖氨酸或羟赖氨酸的ε-氨基结合形成糖基化蛋白质的反应过程。由法国化学家H·M.Maillard于1912年首次发现,故又称麦拉德(Maillard)反应。非酶促糖基化蛋白在临床诊断及糖尿病合并症的发生发展中起重要作用,是糖尿病领域的重要研究课题。本文简述蛋白质非酶促糖基化的过程、影响因素、特性及生物学意义。     

糖基化终末产物与血管疾病

糖基化终末产物是体内蛋白质与葡萄糖或其他还原单糖反应生成的稳定的共价化合物 ,它可通过损伤血管内皮、促进白细胞粘附、增加血小板聚集和刺激血管平滑肌增殖等机制 ,促进动脉粥样硬化、糖尿病血管并发症、尿毒症以及血管性勃起功能障碍等疾病的发生发展。因此 ,寻找或开发抑制糖基化终末产物形成和作用的抑制药对预防和治疗血管疾病有着重要的意义。     

晚期糖基化终末产物单克隆抗体制备与鉴定

目的：制备抗人晚期糖基化终末产物AGEs单克隆抗体（McAb）。方法：孵育D-葡萄糖和人血清白蛋白（HSA）获得AGE-HSA，取凝胶层析纯化后的第1峰AGE—HSA作为免疫原，免疫BALB／c小鼠，采用杂交瘤技术制备抗AGE．HSA的McAb，用间接ELISA和Western blot鉴定其亚类和特异性。结果：成功筛选出3株稳定分泌抗AGE-HSA的McAb杂交瘤细胞株，其分泌抗体亚类为IgM，经Western blot鉴定该McAb特异性高，亲和力强。结论：获得抗人AGE—HSA的McAb细胞株3株，为深入研究AGEs和应用提供了有力工具。     

晚期糖基化终末产物对骨组织生物力学影响的研究进展

晚期糖基化终末产物（advanced glycation end-products,AGEs）是大分子物质的游离氨基与还原糖之间发生的非酶促反应产物。AGEs在骨组织中积聚会通过与骨组织细胞表面受体的结合改变骨组织细胞活性及功能,引起骨重建过程异常。AGEs积聚还会改变骨胶原原有结构及矿物质沉积,影响骨组织的微观力学性能,造成骨强度及韧性的降低,增加骨折风险,导致骨疾病的发生,危害人体健康。概述AGEs的产生原因及检测方法,并从微观和宏观层面综述AGEs在生物体骨组织内积聚对骨生物力学影响的研究进展,为临床上对骨疾病的早期诊断与治疗提供参考。     

晚期糖基化终末产物对骨组织细胞代谢的影响

文题释义： 晚期糖基化终末产物：是还原糖(如葡萄糖)和某些代谢产物(如甲基已二醛)与蛋白质氨基经过非酶促反应生成的多种化合物,可以积聚在骨组织中,影响骨组织的结构和力学性能,导致骨强度显著下降。 骨胶原交联：骨胶原分子交联包括有利的酶催化交联(即未成熟的二价交联、成熟的三价交联)和不利的非酶催化交联。在骨组织发育过程中,胶原分子在酶催化的情况下,形成不成熟的二价交联,其中一部分二价交联进一步成熟形成三价交联;而在无酶催化情况下交联反应可形成晚期糖基化终末产物。 背景：随着骨组织工程学的研究和发展,发现晚期糖基化终末产物可以在骨组织中积累,影响骨骼的结构及生物力学性能。目前许多研究发现晚期糖基化终末产物/晚期糖基化终末产物受体通过特殊的作用机制后能够引起以成骨细胞、破骨细胞及骨细胞为主的骨组织细胞发生病理改变,导致骨重建失衡,骨骼强度下降,骨折发生率增加。 目的：综述晚期糖基化终末产物对骨骼生物力学的影响以及晚期糖基化终末产物/晚期糖基化终末产物受体对骨组织细胞的作用机制。 方法：由第一作者检索2005年1月至 2019年 7 月在PubMed、Web of Science 和 Medline数据库发表的有关晚期糖基化终末产物/晚期糖基化终末产物受体对骨组织细胞代谢的影响的文章,检索结果限于英文文献。 结果与结论：最终选取具有代表性的54篇文献进行归纳总结。晚期糖基化终末产物对骨胶原交联的影响,使得骨强度显著下降;晚期糖基化终末产物/晚期糖基化终末产物受体通过使骨组织细胞发生病理机制改变影响骨代谢,使得骨组织细胞发生本质改变。最终导致骨代谢平衡紊乱,骨骼脆性增加。骨质疏松症的发生与骨代谢相关的细胞活力改变有着直接关系,但具体相关作用机制需进一步研究,而这种特殊机制的改变在今后有可能为骨质疏松症提供独特的病理机制、诊断思维和相关治疗及预防策略。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节;骨植入物;脊柱;骨折;内固定;数字化骨科;组织工程     

内源性分泌型糖基化终末产物受体及糖基化白蛋白与2型糖尿病合并冠心病的关系

目的:探讨血清内源性分泌型糖基化终末产物受体(esRAGE)、糖基化白蛋白(GA)水平与糖尿病合并冠心病及冠脉病变严重程度的关系。方法:入选2型糖尿病患者(冠状动脉正常)302例(2型糖尿病组)及2型糖尿病合并冠心病(CAD)患者357例(2型糖尿病并CAD组)。测定并比较二组血清esRAGE、GA水平并分析其与CAD及冠脉病变严重程度的关系。结果:2型糖尿病并CAD组血清GA水平(21.28±4.31%)及GA/esRAGE比值(1.21±0.68)明显高于2型糖尿病组(19.41±3.62%及0.78±0.46,均P<0.01),esRAGE水平(0.22±0.10ng/ml)明显低于2型糖尿病组(0.31±0.14ng/ml,P<0.01);冠脉3支病变组血清esRAGE水平低于1及2支病变组(均P<0.01);冠脉3支病变组血清GA水平、GA/esRAGE比值高于1及2支病变组(均P<0.01)。血清GA水平及GA/esRAGE比值与冠脉病变严重程度呈正相关,esRAGE水平与冠脉病变严重程度呈负相关。结论:血清高GA水平及低esRAGE水平与2型糖尿病并CAD及冠脉病变严重程度相关。糖基化负荷增加伴保护因素削弱,是2型糖尿病患者合并CAD的易感因素,GA/esRAGE比值是反映糖基化负荷与保护因素之间不平衡的简易而有效的指标。     

晚期糖基化终末产物通过氧化应激诱导大鼠软骨细胞损伤

目的:探讨晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs)能否通过氧化应激引起大鼠软骨细胞损伤。方法:原代培养SD大鼠软骨细胞,对细胞表型进行鉴定;应用CCK-8法检测软骨细胞生存率;DCFH-DA染色荧光显微镜下检测胞内活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)的水平;Hoechst 33342核染色法及Annexin V-FITC/PI流式细胞法测定软骨细胞的凋亡率;RT-PCR法检测软骨细胞中Bax、Bcl-2、caspase-3、MMP3、MMP13和COL2的mRNA水平;Western blotting法检测软骨细胞中cleaved caspase-3、MMP3、MMP13和COL2的蛋白水平。结果:与对照组相比,AGEs可显著上调胞内ROS水平(P0.05),但经抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸(NAC)抑制后ROS的生成明显减少(P0.05);另外,NAC可抑制AGEs引起的软骨细胞凋亡相关分子Bax/Bcl-2和caspase-3水平的上调,并减少MMP3和MMP13表达及COL2的丢失(P0.05)。结论:AGEs可通过氧化应激诱导大鼠软骨细胞损伤。     

糖尿病并脑梗塞与糖基化血红蛋白关系的探讨

糖尿病是导致脑梗塞发生的主要危险因素之一，能增加脑梗塞的发病率．对我院30例糖尿病合并脑梗塞的病例进行分析，发现该组病人精基化血红蛋白的水平明显高于糖尿病对照组，P＜0．001，有显著性差异，提示糖尿病合并脑梗塞的发病可能和蛋白非酶糖化有关．因此，要预防脑梗塞的发生，关键在于控制好血糖．减少蛋白非酶糖化，尽可能将糖基化血红蛋白控制于理想水平．     

Changes with Age in the Non-Collagenous Proteins of Human Bone

Little is known about the function of the non-collagenous proteins in the organic matrix of bone. Information about these proteins was obtained from studies of human cortical bone. Analysis of fractions of bone differing in density showed that 96% of the α₂HS-glycoprotein and 58% of the albumin was associated with the mineralized phase. A study of age-related changes in the composition of bone showed that the amounts present of α₂HS-glycoprotein, albumin, sialoprotein, soluble collagen and of EDTA-soluble protein were all higher in bone from children than in adults. In subjects aged over 60 y the content in bone of albumin, sialoprotein and of total protein was similar to that of children. These differences could not be correlated with age-related changes in the calcium/hydroxyproline ratio nor with previous reports of alterations in the crystal structure and the physical properties of human cortical bone.     

尿蛋白及晚期糖基化终产物对肾小管上皮细胞溶酶体的影响

目的:探讨慢性肾脏病(CKD)病程中所产生的病理产物尿蛋白及晚期糖基化终产物(AGE)对肾小管上皮细胞(tubular epithelial cells,TECs)溶酶体结构与功能的影响,为阻止或延缓CKD病情进展探索新思路。方法:临床上选取未经特殊治疗的微小病变肾病综合征(MCNS)患者(n=11)、糖尿病肾病(DN)患者(n=11)及活检基本正常(n=6)的肾组织标本,以溶酶体相关膜蛋白1(lysosomal-associated membrane protein 1,LAMP1)和组织蛋白酶B(cathepsin B,CB)行间接免疫荧光染色;体外以8 g/LJ尿蛋白或100 mg/L晚期糖基化终产物刺激人肾小管上皮细胞系(HK-2细胞),以LAMP1和CB行间接免疫荧光染色,检测CB及组织蛋白酶L(cathepsin L,CL)活性,并观察DQ-卵清蛋白降解情况。结果:MCNS及DN患者TECs存在溶酶体膜透化(lysosomal membrane permeabilization,LMP)现象。与正常对照组相比,尿蛋白及AGE-BSA均可致HK-2细胞LMP发生率上升,CB及CL活性降低,溶酶体对DQ-卵清蛋白的降解能力降低(P0.05)。结论:CKD病理产物尿蛋白和晚期糖基化终产物均可致TECs出现LMP现象,并使溶酶体消化功能下降,这可能是CKD肾小管间质纤维化进展的重要机制之一。     

S-亚硝基谷胱苷肽对糖基化终产物诱导的大鼠主动脉平滑肌细胞增生的影响

为探讨脂溶性NO前体药物S 亚硝基谷胱苷肽 (S nitrosoglutathione ,GSNO)对糖基化终产物 (advancedglycosyla tionendproducts ,AGEs)诱导的大鼠血管平滑肌细胞增生的影响 ,利用体外培养的大鼠胸主动脉平滑肌细胞 ,用MTT法、同位素掺入法及细胞计数法测定其增殖率的变化 ,观察不同浓度的AGEs对血管平滑肌细胞的增殖的影响以及不同浓度的GSNO对AGEs作用的预防和逆转作用。MTT法测定的OD值、3 H 胸腺嘧碇核苷 (3 H TDR)掺入量、细胞计数均显示AGEs可以使血管平滑肌细胞数明显高于对照组 (P <0 0 5 ) ;而用GSNO干预后 ,AGEs的上述作用被明显抑制 (P <0 0 5 )。提示NSNO可以抑制AGEs诱导的血管平滑肌细胞的增殖     

晚期糖基化终产物通过mTORC1/uPAR途径促进足细胞移动

 目的:足细胞哺乳动物雷帕霉素靶蛋白复合体1（mTORC1）活化是糖尿病肾病的重要发病机制。我们前期在db/db小鼠中观察到调控足细胞活动度的尿激酶型纤溶酶原激活物受体（uPAR）表达增加。本研究旨在研究晚期糖基化处理的牛血清白蛋白（AGE-BSA）对mTORC1、uPAR和足细胞活动度的影响并初步探索其可能的分子联系。方法: 体外培养小鼠肾小球足细胞,MTT法和免疫荧光分析各刺激物及干预剂对足细胞存活率及细胞骨架的影响。Western blotting检测正常对照组、对照BSA组及AGE-BSA处理组mTORC1的活性及uPAR的表达水平,划痕实验检测足细胞的活动度。进一步采用雷帕霉素抑制AGE-BSA组mTORC1的活性,观察uPAR和细胞活动性的改变。结果: 在预设浓度及干预时间下各刺激物及干预剂对细胞存活率及细胞骨架无明显影响。AGE-BSA 可上调足细胞mTORC1的活性和uPAR的水平,并促进足细胞移动。雷帕霉素能抑制AGE-BSA引起的uPAR表达水平的上调和细胞活动性的增强。结论: AGE-BSA 可能通过mTORC1/uPAR途径导致足细胞移动性增强。     

晚期糖基化终产物对人脂肪间充质干细胞功能影响的体外研究*

 目的：探讨晚期糖基化终产物（AGEs）对人脂肪来源的间充质干细胞（hADSCs）促进创伤修复功能的影响。方法：体外培养hADSCs,实验分为牛血清白蛋白（BSA）对照组、低浓度糖基化修饰的牛血清白蛋白（AGE-BSA）效应组和高浓度AGE-BSA效应组。采用WST法和Transwell迁移实验检测各组细胞增殖和迁移情况。应用实时定量PCR和ELISA检测各组细胞分泌血管内皮生长因子（VEGF）、肝细胞生长因子（HGF）和胰岛素样生长因子1（IGF-1）的表达。结果：与对照组相比, AGE-BSA组增殖能力和迁移能力明显下降（P<0.05）,VEGF、HGF和IGF-1 mRNA及蛋白表达水平显著降低（P<0.05）。结论：AGEs能损伤hADSCs的促进创伤修复功能,因而能够影响hADSCs治疗糖尿病皮肤溃疡病的治疗效果。     

糖基化终产物对巨噬细胞产生一氧化氮及其合酶活性的影响

目的:探讨糖基化终产物(AGEs)对巨噬细胞一氧化氮通路的影响及其机制。方法:应用一氧化氮(NO)及一氧化氮合酶(NOS)试剂盒测定巨噬细胞产生NO和NOS活性。结果:巨噬细胞产生NO含量及NOS活性随AGEs作用时间延长明显减少,并且随AGEs的浓度、糖化程度加重、葡萄糖修饰浓度增加,巨噬细胞产生NO含量及NOS活性呈减弱趋势,VitE明显增加巨噬细胞产生NO含量以及NOS活性。结论:AGEs通过抑制巨噬细胞NOS活性而抑制其产生NO,VitE对巨噬细胞具有保护作用,能减轻AGEs的损害作用,这对糖尿病慢性并发症的防治提供了重要的理论依据。     

糖基化终产物对人单核细胞源树突状细胞糖基化终产物受体表达的研究

目的：探讨糖基化终产物 (AGEs）)对人单核细胞源树突状细胞（MDCs）糖基化终产物受体（RAGE） 表达的影响。 方法： 用免疫磁珠分离人外周血CD14+单核细胞，经含rhGM-CSF（100 μg/L）和rhIL-4（50 μg/L）的RPMI-1640培养，使其分化为MDCs，采用RT-PCR和Western blotting法，观察糖基化-白蛋白（AGE-BSA）对MDCs RAGE mRNA和蛋白表达的影响，同时检测培养液上清中IFN-γ和IL-12的浓度。 结果： AGE-BSA诱导DCs RAGE mRNA和蛋白的表达（P＜0.05），高于空白对照组，并且明显促进了DCs IFN-γ和IL-12的分泌（P＜0.05）。BSA干预组与空白对照组相比差异无显著（P＞0.05）。 结论： AGEs能够上调DCs RAGE的表达，并且促进了DCs IFN-γ和IL-12的分泌，这可能是糖尿病通过DCs促进动脉粥样硬化发生的重要机制之一。     

Characterization of antibodies to advanced glycosylation end products on protein

Antibodies directed against advanced glycosylation end products (AGEs) formed during a Maillard reaction have been generated and characterized. Since protein-bound AGEs recognized by the antibodies were labile to acid hydrolysis, the antibodies were further characterized by using the AGE-alpha-acetyl-L-lysine methyl ester (AGE-ALME) with a brown and fluorescent property as well as the AGE-proteins. The antibodies reacted with fluorescent compounds, rather than brown pigment compounds, in the AGE-ALME. The fluorescent compounds in the AGE-ALME were separated into four fluorescent compounds by reversed-phase thin layer chromatography (TLC). Of the fluorescent compounds tested, compound 3 (Rf = 0.63), as designated on a TLC plate, showed the highest affinity for the antibodies. In addition, the antibody recognition to the cross-linked oligomers with fluorescence in the AGE-protein was investigated by using bovine pancreatic ribonuclease A (RNase), which is known as a model protein for studying AGE-induced cross-linking. Fluorescence in the AGE-RNase existed in both of the oligomers and the monomer. The cross-linked oligomers exhibited higher affinity to the antibodies than did the monomer, which has a similar degree of fluorescent intensity. These results indicate that our antibodies against cross-linked protein-bound AGEs may serve as a useful tool to elucidate pathophysiological roles of advanced Maillard reaction in diabetic complications and aging processes.     

糖基化终产物与糖尿病血管并发症关系的研究进展

糖尿病是临床上一种常见病和多发病 ,血管并发症是糖尿病的主要致残及致死原因。流行病学调查资料表明 ,糖尿病患者发生动脉粥样硬化及危及生命的心血管并发症的危险性较常人增加 3- 4倍 ,而高血糖状态下蛋白质发生的非酶糖基化对糖尿病血管并发症起了重要作用。大量的资料已证明 ,糖尿病患者体内存在着一种重要的毒性产物———糖基化终产物 (ａｄｖａｎｃｅｄｇｌｙｃｏｓｙｌａｔｉｏｎｅｎｄｐｒｏｄ ｕｃｔｓ,ＡＧＥｓ)。本文对有关ＡＧＥｓ在糖尿病血管病变中致病作用的研究进展综述如下 :一、ＡＧＥｓ的生物化学特性及结构早在 1 91 …