劉翼翔, 景浩
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,北京 300081)
體內(nèi)美拉德反應(yīng)及其產(chǎn)物的病理作用研究進展
劉翼翔, 景浩*
(中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院,北京 300081)
體內(nèi)美拉德反應(yīng)(Maillard reaction)是普遍存在于生物體中的還原糖與蛋白質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)過程及產(chǎn)物十分復(fù)雜,反應(yīng)終產(chǎn)物被稱為晚期糖基化終產(chǎn)物(Advanced Glycation Endproductions,AGEs)。越來越多的研究表明,體內(nèi)美拉德反應(yīng)在疾病發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用。本文就體內(nèi)美拉德反應(yīng)的機制(包括反應(yīng)過程、重要的反應(yīng)中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物)、在疾病發(fā)生發(fā)展過程的作用及其美拉德反應(yīng)抑制劑的研究進行綜述。
美拉德反應(yīng);晚期糖基化終產(chǎn)物;誘導(dǎo)疾病作用;AGEs抑制劑
美拉德反應(yīng)最早是由20世紀(jì)最著名的法國生物學(xué)家Louis-Camille Maillard在1912年發(fā)現(xiàn)的[1]。美拉德反應(yīng)在食品科學(xué)與技術(shù)中起著非常重要的作用[2]:一方面,可以改善食品的顏色、風(fēng)味和質(zhì)地并產(chǎn)生有益的活性物質(zhì);另一方面,能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)、降低食品的營養(yǎng)價值(特別是對蛋白質(zhì)的破壞)[3]。人體環(huán)境適宜的溫度和復(fù)雜的物質(zhì)體系為美拉德反應(yīng)的發(fā)生創(chuàng)造了良好的條件[4]。在此環(huán)境下,機體內(nèi)的糖和蛋白質(zhì)等就會發(fā)生非酶促褐變反應(yīng),使功能蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)修飾,改變其生物功能,是參與許多疾病發(fā)生過程的化學(xué)反應(yīng)之一。體內(nèi)美拉德反應(yīng)的實質(zhì)是蛋白質(zhì)上的親核基團(如賴氨酸、精氨酸、組氨酸和半胱氨酸殘基)與糖、脂質(zhì)及其衍生物(如羥醛、二羰基化合物及環(huán)氧化合物等)的親電子基團之間的反應(yīng)[5]。越來越多研究表明,AGEs與許多疾病的病理機制有關(guān):糖尿病、阿爾茨海默病、動脈粥樣硬化以及衰老等[6]。因此,如何抑制A GEs的形成已引起了人們的廣泛關(guān)注。本文主要就體內(nèi)美拉德反應(yīng)的機制、該反應(yīng)在疾病發(fā)生過程中的作用以及如何抑制該反應(yīng)進行綜述。
體內(nèi)美拉德反應(yīng)十分復(fù)雜,其反應(yīng)特點歸納起來主要有:第一,參與體內(nèi)美拉德反應(yīng)的蛋白質(zhì)的半衰期較長,如結(jié)締組織中的膠原蛋白、血液中的血清白蛋白等[5];第二,蛋白質(zhì)的糖基化能力與其等電點、表面親和性、氨基酸在蛋白質(zhì)中的結(jié)合位點以及氨基酸殘基的種類等有關(guān):蛋白質(zhì)中心的氨基酸殘基首先糖基化,其次才是C末端和N末端的殘基[7],而且蛋白質(zhì)上的堿性氨基酸殘基比酸性氨基酸殘基更易糖基化[8];第三,還原糖可以通過多種途徑參與美拉德反應(yīng),如葡萄糖不僅直接參與AGEs的合成,還可通過自動氧化、糖代謝以及加糖作用等產(chǎn)生二羰基化合物并參與形成AGEs[9];第四,在體內(nèi)美拉德反應(yīng)過程中,羰基和氨基之間的反應(yīng)可經(jīng)歷兩次:首先是糖類的羰基與氨基酸或蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生縮合,其次是糖基化蛋白上的自由氨基與活性羰基化合之間的反應(yīng);第五,氧化反應(yīng)在美拉德反應(yīng)過程中起著重要的作用。此外,能在較低溫度下進行反應(yīng)是體內(nèi)美拉德反應(yīng)的另一個顯著的特點,是機體內(nèi)能發(fā)生美拉德反應(yīng)的重要前提。
1.2.1 體內(nèi)美拉德反應(yīng)的過程 經(jīng)典美拉德反應(yīng)將其反應(yīng)過程劃分為三個階段(如圖1所示)。但體內(nèi)美拉德反應(yīng)十分復(fù)雜,反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物的形成、終產(chǎn)物的種類及測定等都并不完全清楚。
圖1 美拉德反應(yīng)過程Fig.1 The scheme of the Maillard reaction
一般規(guī)律是葡萄糖與氨基酸、蛋白質(zhì)、磷脂和核酸等發(fā)生非酶促糖基化反應(yīng),形成可逆的希夫堿產(chǎn)物[8-10],接著希夫堿轉(zhuǎn)化成更穩(wěn)定的共價Amado ri重排產(chǎn)物[10]。最后這些Amado ri產(chǎn)物進一步重排形成不可逆的AGEs[10]。
1.2.2 體內(nèi)美拉德反應(yīng)的重要中間產(chǎn)物及其來源
活性羰基化合物是體內(nèi)美拉德反應(yīng)的重要中間產(chǎn)物和引發(fā)進一步反應(yīng)的活性物質(zhì),其濃度越大,反應(yīng)越容易進行?;钚贼驶衔锏闹饕獊碓粗皇沁€原糖。在反應(yīng)的早期,還原糖的羰基與蛋白質(zhì)的氨基縮合。隨后,通過降解、氧化以及糖代謝途徑等還原糖轉(zhuǎn)化成活性羰基化合物[9]。但是,在所有胞內(nèi)還原糖中(如葡萄糖、巖藻糖、葡萄糖-6-磷酸,3-磷酸甘油醛等),葡萄糖參與形成A GEs的速率最慢[10]。除葡萄糖外,體內(nèi)其它糖類物質(zhì)也是產(chǎn)生活性羰基化合物的重要來源。果糖-3-磷酸在美拉德反應(yīng)早期經(jīng)多步降解可形成3-脫氧葡萄糖醛酮(3-Deoxyglucosone,3-DG),磷酸丙糖在糖酵解過程中經(jīng)降解可形成丙酮醛類(Methylglyoxal,M G)[11]。
非糖類物質(zhì)(如脂質(zhì)、氨基酸、抗壞血酸等)也是形成活性羰基化合物的重要來源[10]。脂質(zhì)經(jīng)氧化作用形成活性羰基化合物并參與美拉德反應(yīng)得到的終產(chǎn)物稱之為晚期脂質(zhì)過氧化終產(chǎn)物(Advanced lipid-peroxidation endproducts,ALEs)[5]。乙二醇(Ethylene glycol,EG)以及丙二醛(Malond-ialdehyde,MDA)等都可以通過脂質(zhì)過氧化形成[11][12]。羧甲基賴氨酸(N-carboxymethyllysine,CML)既可以由葡萄糖產(chǎn)生又可以由脂肪酸產(chǎn)生,因此,它既是AGEs也是ALEs[12]。
1.2.3 體內(nèi)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物及檢測方法 AGEs最初被認(rèn)為是一類黃褐色、具有熒光特性并能和蛋白質(zhì)形成耦聯(lián)物的物質(zhì)。隨后的研究表明,部分AGEs(如CML)既沒有顏色也不具有熒光特性,和蛋白也不能形成耦聯(lián)物[10]。AGEs的種類很多,只有很小部分在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)明確[9]。AGEs和ALEs在化學(xué)結(jié)構(gòu)上可能是相同的,因為它們可以來源于相同的活性羰基化合物與蛋白質(zhì)。但是,ALEs和AGEs在性質(zhì)上也有差異。例如,隨著年齡的增加,組織蛋白會發(fā)生美拉德反應(yīng)并生成A GEs,使組織變硬、變脆,但并沒有發(fā)現(xiàn)有 ALEs的生成[5]。某些ALEs,如丙二醛-賴氨酸、4-羥基壬烯醛-賴氨酸等含有羰基,可以進一步參與反應(yīng),而其它一些ALEs易于被酸或堿水解[5]。體內(nèi)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物除了終產(chǎn)物AGEs/ALEs外,還有在美拉德反應(yīng)早期生成的Amadori產(chǎn)物。由于Amadori產(chǎn)物的不穩(wěn)定性,其檢測和結(jié)構(gòu)分析就更為復(fù)雜。研究得最為透徹的Amadori產(chǎn)物是血紅蛋白A1c,它是由血紅蛋白β鏈N末端的纈氨酸與葡萄糖縮合形成的[13]。
由于體內(nèi)美拉德反應(yīng)是在十分復(fù)雜的體系下進行的,如血液、細胞基質(zhì)等,并且受檢測方法的局限,因此定量檢測體內(nèi)各種A GEs十分困難[14]。目前常結(jié)合組織染色法、石蠟切片法及組織免疫化學(xué)法定量分析組織或器官中生成的AGEs[15]。特異性的抗體可以用于識別和分析特異的AGEs,常用的抗體是 CML抗體,常用于 CML的測定[14]。Takeuchi等[10]還發(fā)現(xiàn)了非特異CML抗體,可識別糖尿病人的透析血漿中5種不同的AGEs。
1.2.4 氧化反應(yīng)在體內(nèi)美拉德反應(yīng)中的作用 體內(nèi)美拉德反應(yīng)中伴隨著氧化反應(yīng),許多活性氧自由基參與形成活性羰基化合物,如圖2所示。自由基作用是體內(nèi)美拉德反應(yīng)的重要機理之一[16]。此外,某些非美拉德反應(yīng)系統(tǒng)中的氧化反應(yīng)通過提供氧自由基間接參與了體內(nèi)美拉德反應(yīng)。因此,活性氧自由基的來源有兩種途徑,其一來源于細胞的氧化損傷;其二來源與美拉德反應(yīng)自身[11]。在許多病理條件下(如衰老),體內(nèi)美拉德反應(yīng)與氧化反應(yīng)可以相互影響、相互促進。L loyd等[16]將活性羰基化合物二羥丙酮(Dihydroxyacetone,DHA)涂抹到無毛小鼠的皮膚上,利用電子自旋共振技術(shù)(electron spin resonance,ESR)分析,發(fā)現(xiàn)小鼠皮膚組織蛋白發(fā)生了美拉德反應(yīng),并產(chǎn)生了大量的活性氧自由基。眼睛晶狀體蛋白質(zhì)的氧化是白內(nèi)障發(fā)生的重要原因,但在白內(nèi)障晶狀體沉淀物中可以檢測出美拉德反應(yīng)產(chǎn)物pentosidine[17],這說明在白內(nèi)障的發(fā)生過程中氧化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)有著密切的聯(lián)系。事實上,在蛋白質(zhì)的糖基化過程中也存在著氧化反應(yīng),如對色氨酸殘基的氧化[17]。因此,氧化反應(yīng)與糖基化反應(yīng)都是形成美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的重要機制。
體內(nèi)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物AGEs的形成和積累與許多疾病有著密切關(guān)系:糖尿病、動脈粥樣硬化以及衰老等[9,6]。此外,AGEs還與神經(jīng)性疾病有關(guān),如阿爾茨海默病、帕金森以及肌萎縮側(cè)索硬化等[10]。但在不同的疾病中,AGEs所起的致病機理也不同。
圖2 活性氧自由基參與美拉德反應(yīng)Fig.2 Active oxidative and free radicals take part in the Maillar reaction
2.1.1 美拉德反應(yīng)與衰老 還原糖對組織蛋白的非酶修飾是衰老的一個重要特征[18]。在衰老過程中,膠原蛋白等組織蛋白的溶解性及其它化學(xué)性質(zhì)會發(fā)生改變[9]。相關(guān)研究表明,隨著人的年齡的增加,膠原蛋白中的 AGEs,如 CML、羧乙基賴氨酸(N-Carboxyethyllysine,CEL)等的含量會越來越高,褐色及熒光效應(yīng)也隨之增加[18]。Verzijl等[18]研究發(fā)現(xiàn)人體軟骨中AGEs的含量隨年齡的升高而增加,在小于20歲時,人軟骨中的AGEs含量非常低,但在20~80歲,軟骨中的CM L和 CEL可以分別增加27倍和6倍,而褐色及熒光效應(yīng)則可以分別增加3倍和5倍。Odetti等[9]利用掃描電鏡觀察不同年齡小鼠尾部膠原纖維的大小,發(fā)現(xiàn)年齡大的老鼠的膠原蛋白的耦聯(lián)度要比年齡小的大,且年齡大的老鼠的尾部纖維束也較大??梢钥闯?AGEs在衰老過程中與組織形態(tài)改變密切相關(guān),與自由基在誘導(dǎo)衰老過程中起著同樣重要的作用[19]。
2.1.2 美拉德反應(yīng)與腎臟疾病 AGEs在誘導(dǎo)糖尿病綜合癥發(fā)生方面起著重要作用。人血清白蛋白的半衰期長達19~20天,在體內(nèi)極易發(fā)生美拉德反應(yīng),其糖基化程度與糖尿病病情的發(fā)展有關(guān),常作為檢測糖尿病病情的重要指標(biāo)[7]。A kagaw a等[11]認(rèn)為糖尿病人血清白蛋白的糖基化修飾與該蛋白上賴氨酸殘基的氧化脫氨有關(guān)。高血糖常常被認(rèn)為是導(dǎo)致糖尿病綜合癥的主要原因之一。然而,糖尿病人血液中高含量的AGEs并不一定與高血糖相關(guān)。M iyata等[12]發(fā)現(xiàn),糖尿病人血漿中CML和丙二醛賴氨酸(M alondialdehydelysine,MDAL)的含量顯著比正常人高。但與非糖尿病型腎臟病人相比,血漿中CML和MDAL的含量并無明顯差異。這說明,CML和MDAL的積累與血糖濃度升高無關(guān)。羥乙醛(Glycolaldehyde,GA)是美拉德反應(yīng)的中間產(chǎn)物之一,它與蛋白質(zhì)進一步反應(yīng)形成AGEs,如 GA-pyridine。利用免疫化學(xué)染色法在健康的及糖尿病人的腎臟中都可以檢測出GA-pyridine,但在腎臟中的檢出部位不同。Greven等[15]研究發(fā)現(xiàn),在健康腎臟中的近端及末端管狀上皮細胞、腎小管的內(nèi)皮及平滑肌細胞、腎小球上皮細胞都有發(fā)現(xiàn) GA-pyridine,但是在腎小球膜及內(nèi)皮并沒有發(fā)現(xiàn) GA-pyridine。和健康的腎臟相比,具有腎小球膜疾病的腎臟中,如腎小球膜增生性腎小球腎炎,GA-pyridine在腎小球膜及內(nèi)皮上有大量的積累[15]。AGEs對腎臟的毒害機理可能與氧化損傷有關(guān)。當(dāng) A GEs和細胞上的RAGE相結(jié)合時,會誘導(dǎo)活性氧自由基的產(chǎn)生,從而對細胞產(chǎn)生氧化損傷[20]。
2.1.3 美拉德反應(yīng)與神經(jīng)系統(tǒng)疾病 神經(jīng)性疾病如阿爾茨海默病、帕金森病及肌萎縮側(cè)索硬化病等是老年人高發(fā)的疾病[10]。與美拉德反應(yīng)相關(guān)的蛋白修飾所引起的蛋白質(zhì)耦聯(lián)是引起阿爾茨海默病的生化原因之一[16]。β-淀粉質(zhì)斑塊和神經(jīng)纖維元纏結(jié)是阿爾茨海默病人大腦組織的形態(tài)學(xué)特征,且它們含有大量的A GEs[19]。神經(jīng)細胞和大腦微血管內(nèi)表皮細胞能表達大量RAGE,并與AGEs相互作用后,改變了這些細胞的功能,并表達 IL-1、IL-6等細胞因子,從而引起神經(jīng)元變性死亡[21]。肌萎縮側(cè)索硬化病是超氧化物歧化酶1(SOD1)基因突變所引起的一種家族性遺傳病,研究表明,AGEs對SOD1的修飾可以增加該基因的突變可能性,此外,經(jīng)AGEs修飾的SOD1不能被溶酶體系統(tǒng)所消除,從而引起細胞毒性[8]。因此,引發(fā)神經(jīng)性疾病的機理之一是由美拉德反應(yīng)引起的對相關(guān)蛋白的修飾。
2.1.4 體內(nèi)美拉德反應(yīng)與心血管疾病及癌癥 心血管疾病如動脈粥樣硬化的病理機制之一是血管壁的膠原蛋白和血液中的葡萄糖發(fā)生的美拉德反應(yīng)[13]。AGEs修飾的蛋白相互之間可以進一步發(fā)生耦聯(lián)作用,從而減弱血管壁和心肌的柔韌度[17]。另外,有研究顯示,AGEs可促使血管平滑肌細胞增生,是引起糖尿病冠狀動脈疾病的機制之一[22]。
AGEs與癌癥也有密切關(guān)系。與傳染性疾病(如脊髓灰質(zhì)炎或天花等)不同,癌癥是由基因突變引起的[19]。研究表明,自由基和A GEs都參與了癌癥發(fā)生的生化過程,不僅與黑色素瘤的生長有關(guān),而且還與其擴散及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[19]。
AGEs與細胞上的特異性受體 RA GE結(jié)合,從而調(diào)節(jié)細胞的代謝功能。Ca2+是細胞信號傳遞的第二信使,通過與細胞上的特異性蛋白結(jié)合并改變其結(jié)構(gòu),從而發(fā)揮其生物功能。因此,細胞中Ca2+濃度的變化會影響細胞正常的代謝活動[21]。A ronson等[13]發(fā)現(xiàn) AGEs能與心肌細胞結(jié)合,阻礙了Ca2+的運輸,并且隨著 RA GE表達的增加,這種阻礙作用更加顯著[14]。此外,AGEs與細胞上的RA GE結(jié)合,可引起細胞氧化損傷及產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。
一般認(rèn)為AGEs與RAGE相結(jié)合是通過結(jié)構(gòu)特異性識別的。但也存在不同的觀點。CHO-SRⅡ細胞表達的巨噬細胞消除受體特異性識別并結(jié)合乙酰-低密度脂蛋白,最終將其分解。A raki等[23]研究發(fā)現(xiàn)該受體對 AGE-BSA(bovine serum albumin)也有同樣效果。但巨噬細胞消除受體與RAGE是不同的:(1)分子量不同;(2)肝素可以有效地抑制AGE-BSA結(jié)合到巨噬細胞表面,但對乙酰-低密度脂蛋白無效;(3)交叉競爭實驗表明,AGE-BSA和乙酰-低密度脂蛋白與巨噬細胞之間的結(jié)合為非對稱性選擇[23]。由于AGE蛋白和乙酰-低密度脂蛋白都具有聚陰離子特性,而這兩種受體都具有相似的聚陽離子特性,因此 AGEs與RAGE相結(jié)合可能與帶電性質(zhì)的差異有關(guān)。
此外,巰基蛋白質(zhì),特別是酶類,在調(diào)節(jié)細胞代謝過程中起著重要的作用,如對細胞損傷修復(fù)反應(yīng)和適應(yīng)性調(diào)節(jié)等。這些親電子基團能夠與活性羰基化合物反應(yīng)并通過Cannizzaro重排生成巰基修飾物質(zhì),如巰基-AGE和硫代羧甲基半胱氨酸[5]。對這些功能蛋白的修飾,不僅僅是改變了它們的結(jié)構(gòu),也打亂了細胞的正常代謝過程。
由于AGEs與疾病發(fā)生過程有著密切的聯(lián)系,因此抑制AGEs的生成已成為人們關(guān)注的焦點。健康的生活習(xí)慣,包括限制糖的攝入,減少紫外線的照射,保持良好的心態(tài),以及及時釋放壓力都可以有效地抑制AGEs的生成。
但是,在疾病發(fā)生過程中,僅利用這些手段抑制A GEs的生成是不夠的。人們花了大量的人力與財力尋找有抑制 AGEs生成或降解已存在的AGEs的藥物。早期的研究發(fā)現(xiàn),氨基胍可以有效地抑制AGEs的生成,可以減少大鼠血漿、心臟、腎臟及血管中的AGEs[6]。遺憾的是,氨基胍對人體有較大的副作用,如引起胃腸道功能紊亂、破壞肺功能以及引起血管炎等[14]。其它毒副作用相對較小的藥物逐漸被開發(fā)出來,例如吡哆胺對腎臟的毒副作用較小,已經(jīng)被應(yīng)用于臨床。但是,這些藥物都并不能降解和破壞已經(jīng)形成的AGEs。肌肽是由β-丙氨酸和L-組氨酸構(gòu)成的小肽,不僅可以有效地抑制AGEs的形成以及蛋白質(zhì)的耦聯(lián),還可以抑制脂質(zhì)過氧化和自由基對細胞的氧化損傷,而且具有毒副作用小的優(yōu)點[19]。但是到目前為止還沒有文獻報道肌肽在臨床實驗上的應(yīng)用。最近研究表明,天然類黃酮物質(zhì)具有很好的抑制AGEs的活性。類黃酮物質(zhì)抑制AGEs的生成可能與其抗氧化活性有關(guān)[24],如原花青素通過捕獲活性羰基化合物而抑制AGEs的生成[25]。抑制AGEs的生成是治療糖尿病綜合癥及相關(guān)疾病的機理之一[26],因此,天然類黃酮物質(zhì)具有潛在的藥物開發(fā)價值。
體內(nèi)美拉德反應(yīng)機制非常復(fù)雜,是由多種反應(yīng)組成的復(fù)雜體系,氧化反應(yīng)就是其中的重要反應(yīng)之一?;钚贼驶衔锸敲览路磻?yīng)重要的中間產(chǎn)物,AGEs為反應(yīng)終產(chǎn)物。體內(nèi)美拉德反應(yīng)與許多疾病的發(fā)生有關(guān),其機理可能與該反應(yīng)引起的對功能蛋白的修飾、氧化損傷有關(guān)。此外,AGEs還可通過與RAGE結(jié)合破壞細胞的正常代謝活動。目前,對抑制AGEs藥物的研究已取得了一定成就,部分效果顯著、毒副作用小的藥物已得到廣泛的應(yīng)用,特別是天然黃酮類產(chǎn)物越來越引起人們的注意。因此,進一步深入了解美拉德反應(yīng)的機制及其與相關(guān)疾病的關(guān)系,不僅有助于揭示部分疾病的發(fā)生機理,而且也為疾病的治療和藥物的正確選擇提供了重要的信息。
(References):
[1]Billaud C&Adrian J.Louis-Camille Maillard,1878-1936[J].Food Rewiews Internatioal,2003,19:345-374.
[2]Jing H&Nakamura S.Production and use of Maillard products as oxidative stress modulators[J].Journal of Medicinal Food,2005,8(3):291-298.
[3]Mlotkiewicz J A.What is the Maillard reaction?In:The Maillard Reaction in Foods and Medicine(O’Brien J,Nursten HE,Crabbe MJC and Ames JM,eds.)[M],U K:Royal Society of Chemistry,Cambridge,1998.1-8.
[4]Baylies JW.The role of AGEs in aging:causation or correlation[J].Experimental Gerontology,2001,360:l527-1537.[5]Tho rpe1 SR and Baynes JW.Maillard reaction products in tissue proteins:New products and new perspectives[J].Am ino Acids,2003,25:275-281.
[6]Nersten H.The Maillard reaction:chemistry,biochemistry and implications[J].Chemistry&Industry,2005,8:24-25.
[7]Barzegar A,Movahedi M,Sattarahmady N,et al.Spectroscopic studies of the effects of glycation of human serum albumin on L-Trp binding[J].Protein and Peptide Letters,2007,14:13-18.
[8]Kato S,Nakashina K,Horiuchi S,et al.Formation of advanced glycation end-product-modified super oxide dismutase-1(SOD-1)is one of the mechanism s responsible for inclusions common to familial amyotrophic lateral sclerosis patients with SOD1 genemutation,and transgenicmice expressing human SOD1 genemutation[J].Neuropathology, 2001,21:67-81.
[9]Odetti P,Aragno I,Garibaldi S,et al.Role of advanced glycation end products in aging collagen[J].Gerontology,1998,44:187-191.
[10]Takeuchi M&Makita Z.Alternative routes for the formation of immunochemically distinct advanced glycation end-products In Vivo[J].Current Molecular Medicine,2001,1:305-315.
[11]Akagawa M,Sasaki T&Suyama K.Oxidative deamination of lysine residue in plasma protein of diabetic rats[J].European Journal of Biochemistry,2002,269:5451-5458.
[12]Miyata T,Fi M X,Kuroicwa K,et al.Autoxidation products of both carbohydrates and lipids are increased in uremic plasma:Is there oxidative stress in uremia?[J].Kidney International,1998,54:1290-1295.
[13]Aronson D.Pharmacological prevention of cardiovascular aging-targeting the Maillard reaction[J].British Journal of Pharmacology,2004,142:1055-1058.
[14]Henle T.AGEs in foods:Do they play a role in uremia?[J].Kidney International,2003,63:145-147.
[15]Greven W L,Anders F,Nagai R,et al.Mesangial accumulation of GA-pyridine,a novel glycolaldehyde-derived AGE,in human renal disease[J].Kidney International,2005,68:595-602.
[16]Lloyd R V,Fong A J&Sayre R M.In vivo formation of maillard reaction free radicals in mouse skin[J].Journal of Investigative Dermatology,2001,117:740-742.
[17]Smith M A,Taneda S,Richey PL,et al.Advanced Maillard reaction end products are associated with Alzheimer disease pathology[J].Neurobiology of Aging,1994,91:5710-5714.
[18]Verzijl N,Degroot J,Oldehinkel E,et al.Age-related accumulation of Maillard reaction products in human articular cartilage collagen[J].Biochemistry,2000,350:381-387.
[19]Rosick E R and Mpii D.How garnosine protects against AGE-related disease[J].L ife extension,2007:53-56.
[20]Nishigaki I,Rajendran P,Venugopal R,et al.Effect of extract of pomegranate(Punica granatum L.)on glycated protein-iron chelate-induced toxicity:an in vitro study on human umbilical-vein endothelial cells[J].Journal of Health Science,2008,54(4):441-449.
[21]M iller M C,Tavares R,Johanson C E,et al.Hippocampal RAGE immunoreactivity in early and advanced Alzheimer’s disease[J].Brain Research,2008,1230:273-280.
[22]Yoon YW,Kang T S,Lee B K,et al.Pathobiological role of advanced glycation endproducts viamitogen-activated protein kinase dependent pathway in the diabetic vasculopathy[J].Experimental and Molecular Medicine,2008,40(4):398-406.
[23]Araki N,Higashi T,Mori T,et al.Macrophage scavenger receptormediates the endocytic up take and degradation of advanced glycation end products of the Maillard reaction[J].European Journal of Biochemistry,1995,230:408-415.
[24]Wu C H&Yen G C.Inhibitory effect of naturally occurring flavonoidson the formation of advanced glycation endproducts[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2005,53,3167-3173.
[25]Peng X F,Cheng KW,Ma J Y,et al.Cinnamon bark proanthocyanidins as reactive carbonyl scavengers to prevent the formation of advanced glycation endproducts[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2008,56(6):1907-1911.
[26]Jung H A,Yoon N Y,Kang SS,et al.Inhibitory activities of prenylated flavonoids from Sopho raflavescens against aldose reductase and generation of advanced glycation endproducts[J].Journal of Pharmacy and Pharmacology,2008,60(9):1227-1236.
Advances in Pathological Effects of Maillard Reaction Products in vivo
LIU Yi-xiang, HAO Jing*
(College of Food Science&Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 300081,China)
Maillard reaction is one of the common reactions between reducing sugar and protein in vivo,and is very comp lex in both the reaction process and its products and the end products of this reaction named as advanced glycation endproducts(AGEs).It was widely accepted that many human diseases origin from Maillard reaction.This review focused on the mechanism s of Maillard reaction in vivo,the relationships between AGEs and some diseases,and the progress of the inhibitors.
maillard reaction,advanced glycation endproducts(AGEs),inducing diseases,anti-AGE agents
R 151.2
A
1673-1689(2010)02-0161-06
2009-04-02
國家自然科學(xué)基金資助項目(40771185)。
劉翼翔(1982-),男,重慶人,博士研究生,主要從事營養(yǎng)與食品安全方面的研究。Email:lyxjmu@163.com
*通信作者:景浩(1957-),男,湖北紅安人,加拿大籍,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事分子營養(yǎng)、毒理學(xué)以及食品安全方面的研究。Email:hao.haojing@gmail.com
(責(zé)任編輯:楊萌)