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UDP-糖基供体的生物合成途径分析
糖基化是生物体中重要的生化反应,它可发生于大分子化合物,如蛋白质的糖基化[1];也可发生于小分子化合物,如各种天然产物苷元的糖基化[2]。执行化合物糖基化反应的催化酶为糖基转移酶。糖基转移酶的底物分为糖基受体和糖基供体。糖基受体可以为生物大分子化合物如蛋白质、核酸,还可以为小分子化合物如各种植物或微生物的次生代谢产物[3-5]。糖基受体通常含一些活性基团,如羟基、氨基、羧基、巯基等用于形成糖苷键,同时有少数糖基转移酶还可以催化 C-C键的形成,生成碳苷类化合物[6-7]。糖基供体为糖的活化形式,通常糖基供体中存在一个或多个高能磷酸键,这些高能磷酸键在糖基转移酶执行催化反应时能通过能量转移而形成化合物与糖的糖苷键。常见糖基供体为尿苷二磷酸糖(UDP-糖)、胸腺苷二磷酸糖(TDP-糖)、鸟苷二磷酸糖(GDP-糖)、一磷酸糖等。这些糖基供体之间可以通过不同的代谢酶进行相互转化(图1)。
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关于糖化血红蛋白,您该了解哪些知识
与反映即时血糖水平的空腹、餐后血糖不同,糖化血红蛋白(HbA1c)反映的是糖尿病患者过去2~3个月内的血糖控制情况,因此,HbA1c被认为是评估血糖长期控制水平的金标准以及糖尿病管理的基石.2010年美国糖尿病协会(ADA)更是将HbA1c≥6.5%作为了糖尿病的诊断标准之一.不过,我国目前还不推荐将其用作糖尿病诊断.无论如何,要想让HbA1c的控糖收益大化,糖尿病患者就要全面、详细地了解它.糖化血红蛋白的三个为什么为什么HbA1c能反映血糖总体控制水平?糖化血红蛋白(HbA1c)是红细胞中血红蛋白与葡萄糖持续且不可逆地进行非酶促蛋白糖基化反应的产物,其寿命与红细胞的寿命相同,当血液中葡萄糖的浓度较高时,人体内所形成的HbA1c含量相对也较高.人体内红细胞的寿命一般为120天,故HbA1c能反映糖尿病患者过去2~3个月内的平均血糖水平,而且不受抽血时间、是否空腹、是否使用降糖药物等因素的影响.
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阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血清糖基化终末产物的变化
阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(OSAHS)是心血管疾病、脑血管意外、糖尿病、代谢综合征等多种全身疾患的独立因素.晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGE)是指蛋白质、脂质或核酸等大分子在没有酶参与的条件下,自发地与葡萄糖或其他还原单糖发生非酶糖基化反应,生成的一组产物总称.我们通过观察OSAHS患者血清中AGE水平的变化,初步探讨血清AGE与OSAHS的关系.
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Isoangustone A的冻土毛霉生物转化研究
Isoangustone A是一种来源于甘草的异戊烯基化黄酮类化合物,具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗肿瘤等活性.为了增加其结构多样性,本文利用丝状真菌冻土毛霉(Mucor hiemalis CGMCC 3.14114)对该化合物进行微生物转化,共分离得到3个新化合物.通过NMR和MS谱学分析,其结构分别鉴定为isoangustone A 7-O-glucoside (2),isoangustone A 7-O-glucoside-4'O-sulfate (3),以及isoangustone A 7,3'di-O-glucoside (4).主要转化反应为C-7位糖基化反应.此外,硫酸酯化反应是较为罕见的微生物转化反应.
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葡萄糖3,5-二硝基苯甲酸酯在合成葡萄糖苷和相关寡糖中的应用
目的探索一种新型的糖基化方法.方法以TMSOTf为催化剂, 1-α-O-(3, 5-二硝基苯甲酰基)-2, 3, 4, 6-四-O-苄基-D-吡喃葡萄糖分别与一系列的羧酸、酚、醇和单糖反应, 得到糖基化产物, 采用1H、13C NMR谱确证了产物的构型.结果 高立体选择性、较好收率地得到了α-葡萄糖苷和相应的寡糖.结论 3,5-二硝基苯甲酰氧基作为良好的糖端基离去基用于寡糖的合成, 具有反应条件温和、收率较高、立体选择性好的特点.
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人血浆、红细胞膜及皮肤组织的非酶糖基化反应的增龄变化
近年发现,非酶糖基化产物随增龄而增加,这可能与中老年人及糖尿病患者的心、肾功能减退、免疫功能降低、脂质代谢异常等有关.蛋白质非酶糖基化产物的逐渐积累,影响了蛋白质分子的正常功能.糖基化蛋白质又可经氧化等反应进一步与其它蛋白质、核酸大分子物质以及脂类形成巨交联物,成为脂褐质的基本成分.脂褐质被溶酶体吞噬后,在细胞内堆积,干扰细胞正常代谢,加速细胞老化进程.
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慢性肾衰竭蛋白质糖化氧化修饰与动脉粥样硬化
晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)是蛋白质的氨基组、还原糖的醛基之间发生非酶促糖基化反应的终产物.蛋白质的非酶糖基化,又称Maillard反应.反应早期生成不稳定、可逆的Schiff碱,随后Schiff碱经过化学重排,形成较为稳定的酮胺键化合物Amadori产物,Amadori产物或其降解的多种高度活性的羧基化合物,反过来与其他游离的氨基酸基团反应,经过一系列化学重排和脱水反应,终形成复杂稳定不可逆的晚期产物,即AGEs.典型的AGEs呈褐色具有产生荧光、发生交联的特征[1].
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糖尿病氧自由基与蛋白质糖基化反应的关系
近10多年来的研究证实,糖尿病时由于长期高血糖,糖基化反应(即Maillard反应)增强,体内许多重要蛋白质的性质发生了变化,这与糖尿病众多晚期并发症的发生有密切的关系[1].育些研究证实,蛋白质糖基化反应过程中氧自由基产生增加,反过来氧自由基反应增强也促进蛋白质的糖基化[2].支持这一观点的动物实验和体外实验较多,尚需要大量的临床病人的实验证实.为此,我们对老年性糖尿病人(NIDDM)体内包括氧自由基代谢和蛋白质糖基化的多项指标作了研究,以便证实氧自由基反应和糖基化反应相互促进的关系.
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高级糖基化终末产物的检测及其临床意义
高级糖基化终末产物(AGEs)是蛋白质、脂类、核酸等生物大分子物质发生非酶糖基化反应的产物.近期大量研究证明,AGEs在糖尿病并发症[1]、尿毒症[2]、阿尔次海默病[3]、白内障[4]、脊髓侧索硬化症[5]等疾病和衰老的发生发展过程中具有重要作用,因此检测血清和组织中AGEs的浓度对多种疾病的诊断、治疗及预后具有重要的意义.
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小檗碱抑制D-半乳糖致大鼠蛋白糖基化的实验研究
目的:采用D-半乳糖诱导大鼠糖基化模型,观察小檗碱(Berberine,Ber)对蛋白糖基化反应的抑制作用.方法:D-半乳糖(150mg/kg,i.p.)给药8周,诱导糖基化模型大鼠,并于第2周开始给予小檗碱高(30mg/kg)、中(150mg/kg)、低(75mg/kg)剂量处理6周.测定红细胞醛糖还原酶活性、糖化血红蛋白含量和血清果糖胺、晚期糖基化终末产物含量.结果:小檗碱高、中剂量明显降低D-半乳糖引起的模型大鼠血糖升高(P<0.01,P<0.05),降低红细胞醛糖还原酶的活性,并显著抑制糖基化产物的形成(P<0.01,P<0.05).结论:小檗碱对D-半乳糖诱致的大鼠糖基化反应具有明显的抑制作用.
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小檗碱对高脂高糖饮食与链脲佐菌素联合诱致糖尿病大鼠肾脏损伤的保护作用
目的 探讨小檗碱对高脂高糖饮食与链脲佐菌素(STZ)联合诱致糖尿病大鼠肾脏损伤的保护作用及其机制.方法 SD大鼠70只,随机分为正常组和模型组.除正常组外,其余大鼠均给予高脂-高糖饲料喂养4w,再给予STZ(40mg/kg,ip),72 h后测定空腹血糖,将血糖值大于16.67 mmol/L的大鼠随机分为4组:模型组,二甲双胍组(250 mg/kg),小檗碱低剂量组(100 mg/kg)和高剂量组(200mg/kg),连续给药8 w.末次给药后,收集24h尿量,测定尿蛋白含量;取血测定血糖、血清胰岛素、糖化血红蛋白(HbAlc)含量、晚期糖基化产物(AGEs)含量、血肌酐、尿素氨等变化;测定肾组织AGEs和丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)和Na-K-ATP酶活性;光镜下观察肾脏病理学变化.结果 模型大鼠的空腹血糖(FBG)、胰岛素水平、HbAlc含量、血清和肾组织的AGEs含量均明显增高(P<0.01);尿蛋白量、血肌酐、尿素氮含量亦明显升高(P<0.01);肾组织MDA含量升高,SOD活性降低,Na-K-ATP酶活性减弱(P<0.01).小檗碱低高剂量组治疗8w后,明显改善FBG和胰岛素水平,降低HbAlc含量及血液和肾组织的AGEs含量(P<0,01,P<0.05);降低尿蛋白含量、血肌酐和尿素氯含量(P<0.05);减低肾组织MDA含量,提高SOD和NaK-ATP酶活性(P<0.01,P<0.05).结论 小檗碱对高糖高脂饮食与STZ诱致糖尿病大鼠肾损伤具有保护作用,其机制可能与抑制糖基化反应及提高抗氧化作用有关.
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苦荞麦提取物对糖尿病大鼠肾脏糖基化反应的影响及机制
目的:观察苦荞麦提取物对链脲佐菌素( STZ)诱导的糖尿病大鼠糖基化反应的影响。方法 STZ诱导建立糖尿病大鼠模型,然后分别给予苦荞麦高、中、低200,100,50 mg· kg-1· d-1剂量和氨基胍100 mg· kg-1· d-1治疗12 w。采用荧光分光光度法测定肾脏组织中糖基化终末产物(AGEs)及硫化巴比妥酸反应物(TBARS)含量;采用免疫印迹法测定肾脏组织中糖基化终末产物受体(RAGE)的蛋白表达水平。结果与正常组比较,模型组肾脏组织中AGEs含量及TBARS含量均显著升高,肾脏组织中RAGE的蛋白表达水平显著升高;与模型组比较,苦荞麦各剂量组及氨基胍组肾脏组织中AGEs含量及TBARS含量均显著降低,以苦荞麦高剂量组下降明显( P<0.01);苦荞麦各剂量组及氨基胍组肾脏组织中 RAGE的蛋白表达水平亦降低,以苦荞麦高剂量组下降明显( P<0.01)。结论苦荞麦能够抑制糖尿病大鼠体内的糖基化反应,并且随着苦荞麦剂量的增加,抑制作用更加明显。
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丙酮酸盐用于防治糖尿病视网膜病变
糖尿病视网膜病变是糖尿病微血管病变的眼部重要表现.丙酮酸盐对组织糖代谢紊乱具有明显的改善作用,在清除氧自由基、抑制糖基化反应等与糖尿病视网膜病变早期发生相关的诸多方面具有保护作用,本文就丙酮酸盐对早期糖尿病视网膜病变潜在的作用机制进行探讨.
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非酶糖基化作用与衰老的关系
非酶糖基化(nonenzymatic glycation,NEG),是以还原糖和生物大分子如蛋白质、脂质、核酸为核心反应物,不需要酶催化的一类复杂反应,终生成不可逆的晚期糖基化终产物(advanced glycation end products,AGEs).非酶糖基化反应又称为Maillard反应.近年来的研究发现,非酶糖基化作用及其终产物的广泛生理病理意义远远超出了人们原先的估计.AGEs与衰老和疾病的关系日益受到关注,并逐渐成为研究热点.
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72例糖尿病患者血清果糖胺的检测及临床意义
果糖胺(frctosamine,简称FA)亦称血清糖化蛋白,它是血清蛋白(主要是白蛋白)与葡萄糖经非酶催化的糖基化反应而形成的,其反应过程是缓慢,相对不可逆的,持续于血清蛋白14-20天生命期中,其合成速率与蛋白所处的环境中糖的浓度成正比,因此果糖胺的比例能反映糖尿病患者2-3周内血糖总体水平,为此我们观察了72例糖尿病患者血清果糖胺治疗前后的含量变化.报告如下:1对象和方法:
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浅谈影响糖化血红蛋白测定结果的因素
糖化血红蛋白就是红细胞中血红蛋白与葡萄糖持续且不可逆的进行非酶促蛋白糖基化反应的产物,其寿命与红细胞寿命一致.人体内红细胞的寿命一般为120天,在红细胞死亡前,血液中糖化血红蛋白含量也会保持相对恒定.故而,糖化血红蛋白水平反映的是在检测前120天内的平均血糖水平,与抽血时间、患者是否空腹、是否使用胰岛素等因素无关,是判定糖尿病患者长期血糖控制情况的良好指标.
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葛根素抑制 D-半乳糖致大鼠蛋白糖基化的实验研究
目的:采用D-半乳糖诱导的糖基化模型大鼠,研究葛根素(Radix Puerariae,RP)对蛋白糖基化反应的抑制作用.方法:D-半乳糖(150 mg/kg,ip)给药8周,诱导糖基化模型大鼠,并于第2周开始给予葛根素高(300mg/kg)、中(150 mg/kg)、低(75 mg/kg)剂量处理6周.测定红细胞醛糖还原酶活性、糖化血红蛋白含量和血清果糖胺、晚期糖基化终末产物含量及胰岛素水平、SOD活性和MDA含量.结果:葛根素高、中剂量可明显降低D-半乳糖引起的模型大鼠血糖升高(P<0.01)及红细胞醛糖还原酶活性,并显著抑制糖基化产物的形成(P<0.01);同时,还可改善胰岛素敏感性,增加超氧化物歧化酶活性(P<0.01),而葛根素高剂量组可显著降低血清脂质过氧化物含量(P<0.01).结论:葛根素对D-半乳糖诱导的大鼠糖基化反应具有明显的抑制作用.
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糖尿病慢性并发症的糖基化发病机制研究进展
糖基化反应是生物体内的一种自然反应,其反应的终末产物(advanced glycation endproducts,AGEs)水平与糖尿病及其慢性并发症密切相关,其致病机制除直接促使细胞内外的某些成分发生结构与功能的改变外,还通过受体介导引起更复杂的细胞效应.因此,了解糖基化反应过程及AGEs的致病机制,寻找减少AGEs形成和致病作用的方法,有利于改善糖尿病及减少并发症.
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晚期糖基化终产物在糖尿病性动脉粥样硬化中的临床病理意义
动脉粥样硬化 (atherosclerosis,AS)以血管内皮细胞( vascular endothelia cell,VEC)受损、功能障碍为起始,继而血浆脂质侵入内皮下,引起单核 /巨噬细胞浸润及中膜血管平滑肌细胞( vascular smooth muscle cell,VSMC)迁移至内膜下过度增殖,并吞噬脂质形成以泡沫细胞为基础的脂质核心,同时分泌多种促炎细胞因子,并产生大量细胞外基质、胶原、弹力纤维形成脂质核心外周纤维帽,终演进至晚期不稳定 AS斑块.业已证实,糖尿病患者体内发生 AS早于无糖尿病的正常人群,且其 AS病理进展亦明显增快,即所谓加速性 AS.目前研究表明,糖尿病机体内长期增高的血糖,可与机体多种蛋白成分发生糖基化反应,终生成晚期糖基化终产物( advanced glycation end products,AGEs),后者通过一系列的血管病理作用,加速 AS的病理发生、发展.
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浅议糖化血红蛋白测定影响因素
糖化血红蛋白(GHb)是红细胞内的血红蛋白(Hb)与葡萄糖(Glu)间持续且不可逆的非酶促蛋白糖基化反应的产物.根据其所带电荷的不同,以电泳法分离得到糖基化的血红蛋白A1C(HbA1c)含量高,是糖尿病的重要检测指标.红细胞寿命一般为120 d,在细胞死亡前,血液中的HbA1c含量保持不变,与抽血时间、是否空腹无关.