何穎

摘? 要：美拉德反應(yīng)產(chǎn)物會影響動物的生理過程，早期和晚期糖基化終產(chǎn)物都會增強動物機體的氧化應(yīng)激以及炎癥反應(yīng)，日糧晚期糖基化終產(chǎn)物（advanced glycation end-products，AGEs）具有多種致敏性和免疫原性。動物攝入過量的AGEs或者在炎癥狀態(tài)下AGEs在動物體內(nèi)大量表達將上調(diào)晚期糖基化終產(chǎn)物受體的表達和活化，而晚期糖基化終產(chǎn)物受體被激活后會產(chǎn)生活性氧，并引發(fā)炎性應(yīng)答反應(yīng)。如果持續(xù)刺激，則可能會引發(fā)慢性炎癥疾病。

關(guān)鍵詞：美拉德反應(yīng)；晚期糖基化終產(chǎn)物；受體；免疫系統(tǒng)

中圖分類號：S8816.9 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-0769（2022）05-0007-04

1? 晚期糖基化終產(chǎn)物對免疫系統(tǒng)的影響

一般而言，晚期糖基化終產(chǎn)物（advanced glycation end-products，AGEs）會在三個層面上影響動物的生理過程，首先是改變信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，這發(fā)生在AGEs與受體互作之后；其次是通過改變信號途徑，AGEs誘導(dǎo)或抑制某些細胞因子、激素和自由基的產(chǎn)生；最后由于AGEs的影響和促氧化活性的提高，靶組織中的蛋白發(fā)生變性，導(dǎo)致功能性失調(diào)。

大量研究表明美拉德反應(yīng)產(chǎn)物（Maillard reaction products，MRPs）與免疫刺激作用和免疫系統(tǒng)有關(guān)。這種互作始于模式識別受體（pattern recognition receptors，PRRs）對MRPs構(gòu)象的抗原表位識別，隨后經(jīng)下游信號通路傳遞到細胞核，主要是k基因結(jié)合核因子（nuclear factor-k-gene binding，NF-kB）的激活及隨之而來的細胞應(yīng)答。多種PRRs對MRPs具有潛在的識別能力和結(jié)合親和力，但是它們之間的互作可能會引發(fā)各種應(yīng)答反應(yīng)。早期和晚期糖基化終產(chǎn)物都與氧化應(yīng)激以及炎癥反應(yīng)的增強有關(guān)。AGEs和晚期糖基化終產(chǎn)物受體（receptor for advanced glycation end-products，RAGEs）互作會提高促炎性細胞因子如腸上皮細胞和單核細胞中的腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）和IL-6的分泌量。自由基的增多和氧化應(yīng)激的增強會加?。ㄗ詣臃糯螅┭装Y狀態(tài)，最終可能會影響膠原蛋白和彈性蛋白等長壽蛋白的性能。

被吸收入腸道并抵達黏膜組織的MRPs和AGEs與局部黏膜免疫系統(tǒng)進行對抗反應(yīng)。這種接觸會誘發(fā)免疫激活作用，并會影響局部的腸道組織，包括引起組織損傷和炎癥反應(yīng)，激活免疫反應(yīng)，刺激T淋巴細胞和抗體（IgA）的產(chǎn)生。除了腸道免疫系統(tǒng)的局部活化，活化的免疫細胞還能夠到達腸系膜淋巴結(jié)，并通過門靜脈進入肝臟和全身循環(huán)，引發(fā)全身性反應(yīng)。全身性激活免疫反應(yīng)的一個例子就是過敏。就日糧過敏而言，日糧AGEs具有多種致敏性和免疫原性。啟動和推進這些反應(yīng)的機制仍存在爭議。然而，有研究顯示該機制取決于糖基化蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和類型，這些分子可能會促進或減弱過敏反應(yīng)。據(jù)報道，隨著IgE反應(yīng)性的增強，烤花生的過敏原性增強。此外，Hilmenyuk等證實，成熟的樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）會加載AGEs修飾態(tài)蛋白，增強T輔助細胞2（T helper 2，Th2）的應(yīng)答反應(yīng)，促進過敏反應(yīng)。加熱導(dǎo)致蛋白質(zhì)之間發(fā)生交互聯(lián)結(jié)，使它們能夠抵抗蛋白質(zhì)水解作用，同時也可能會增加這些產(chǎn)物的過敏原性。與天然形式的β-乳球蛋白相比，糖基化β-乳球蛋白的致敏性提高就證實了這一點，這可能是由于產(chǎn)生了新的過敏原。相反，加熱也可能會使蛋白質(zhì)變性，進而破壞或掩蓋蛋白質(zhì)構(gòu)象的抗原表位，導(dǎo)致過敏原性降低。

2? AGEs的細胞受體

在抗原遞呈細胞（antigen presenting cells，APCs）上表達的一系列細胞表面受體具有與AGEs結(jié)合和互作的親和力。根據(jù)AGEs的糖蛋白結(jié)構(gòu)，這些受體大多含有碳水化合物識別域（carbohydrate recognition domains，CRDs），或者與多肽互作的結(jié)構(gòu)域。具有這些特征的細胞受體種類繁多，但并不 是所有的受體都能結(jié)合AGEs。此外，AGEs受體不以類似的親和力與修飾態(tài)蛋白結(jié)合，這可能會引發(fā)不同的應(yīng)答反應(yīng)。綜合與AGEs相關(guān)的研究，有6種與膜相關(guān)的受體被認為非常有價值。

3? RAGEs

RAGEs——晚期糖基化終產(chǎn)物受體，是一種多配體受體，屬于免疫球蛋白超家族成員之一。該受體在不同類型的細胞上表達，包括單核細胞/巨噬細胞、內(nèi)皮細胞和樹突狀細胞。它們能夠識別大量分子，例如AGEs和淀粉樣β多肽，并參與不同細胞的活化、遷移和成熟。攝入過量的AGEs或者在炎癥狀態(tài)下AGEs大量表達將上調(diào)RAGEs的表達和活化。RAGEs激活后會產(chǎn)生活性氧（reactive oxygen species，ROS），并引發(fā)炎性應(yīng)答反應(yīng)；如果持續(xù)刺激，則可能會引發(fā)慢性炎癥疾病。RAGEs蛋白有3種變異體，分別為完整的RAGEs、N-端被刪除的RAGEs和可溶性晚期糖基化終產(chǎn)物（soluble receptor for advanced glycation end products，sRAGEs），它們都擁有相同的核心功能域。sRAGEs的分子量為46～50 kDa，分泌至細胞外，含有細胞外配體結(jié)合域，通過負反饋機制調(diào)控RAGEs的水平。

4? 半乳糖凝集素-3

AGE-受體3（AGE-receptor 3，AGE-R3）/半乳糖凝集素-3是外源凝集素家族的成員之一，與其他兩個分子（AGE/R1/OST-48和AGEs-R/80K-H）一起形成AGEs-R復(fù)合物。該復(fù)合物主要位于細胞外分子量約32 kDa的半乳糖凝集素-3亞基，對巨噬細胞上的AGE-牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）復(fù)合物具有高度的親和力。這種多功能受體通過自身的碳水化合物識別域和N末端結(jié)構(gòu)域與糖蛋白互作，是急性和慢性炎癥等生理過程的主要調(diào)控因子。鑒于半乳糖凝集素-3和糖蛋白（如AGEs）互作的能力，其在動物機體的免疫應(yīng)答中也發(fā)揮重要作用。

5? Ⅰ型A類清道夫受體

（單體）Ⅰ型A類清道夫受體（scavenger receptor class AⅠ，SR-AⅠ）的分子量約為77 kDa，屬于巨噬細胞清道夫受體（macrophage scavenger receptors，MSR）家族成員，由6個不同的結(jié)構(gòu)域組成。同該家族的其他受體一樣，SR-AⅠ主要參與調(diào)控微生物的吞噬作用。這些膜結(jié)合模式識別受體通常在單核細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞上表達，具有多種功能和廣泛的配體。除了結(jié)合微生物配體外，它們還能結(jié)合糖基化蛋白（例如AGEs）等修飾態(tài)蛋白，且具有高度的親和力，并能促進它們的內(nèi)吞作用。它們是先天免疫反應(yīng)中的一個重要的功能性分子，參與巨噬細胞極化和動脈粥樣硬化等疾病的發(fā)生。

6 分化抗原簇36（cluster of differentiation，CD36）

CD36[SR-B簇Ⅲ型（SR-BⅢ）]是一種糖蛋白，屬于清道夫受體家族，在巨噬細胞上表達。與該家族的其他成員相似，分子量為88 kDa的CD36擁有大量的配體，并與微生物配體以及修飾過的分子結(jié)合。這種多功能受體參與吞噬、抗原提呈和凋亡細胞清除等生理活動，有助于炎性應(yīng)答。多項研究表明，作為一種AGEs結(jié)合受體，CD36能夠促進細胞對糖基化分子的攝取。

7? 樹突狀細胞C型凝集素

樹突狀細胞C型凝集素[dendritic cell（DC）-specific intercellular adhesion molecule 3 （ICAM-3）-grabbing non-integrin，DC-SIGN；CD209]是Ⅱ型跨膜受體家族成員之一，在樹突狀細胞膜上表達，介導(dǎo)樹突狀細胞與T淋巴細胞的黏附過程。DC-SIGN在DCs上大量表達，作為C型凝集素家族成員之一，其含有一個C末端凝集素結(jié)構(gòu)域。DC-SIGN與多種配體結(jié)合，并基于它們產(chǎn)生各種反應(yīng)。例如，有研究表明，在DC-SIGN與含有甘露糖的分子互作之后，白細胞介素10（Interleukin 10，IL-10）、IL-12和IL-6的生成量增加，但是DC-SIGN與含有海藻糖的分子結(jié)合之后，只有IL-10的生成量上調(diào)。DC-SIGN與碳水化合物結(jié)合的潛在能力使其成為結(jié)合修飾態(tài)糖蛋白和特異性AGEs的候選分子。

8? I型跨膜甘露糖受體

I型跨膜甘露糖受體（type I transmembrane mannose receptor，MMR；CD206）是C型凝集素家族中的另一個成員，擁有8個碳水化合物識別域。MMR不能與半乳糖結(jié)合，優(yōu)先結(jié)合甘露糖和海藻糖，與葡萄糖的親和力較低。有研究表明MMR作為模式識別受體，通過樹突狀細胞促進對抗原的攝取和呈遞。這種與碳水化合物結(jié)合的能力有助于樹突狀細胞進行抗原內(nèi)在化，使甘露糖受體成為結(jié)合AGEs的一個候選分子。

9? 抗原遞呈細胞

作為獲得性免疫系統(tǒng)的效應(yīng)細胞，T淋巴細胞不能識別游離抗原。樹突狀細胞和B淋巴細胞能夠內(nèi)吞抗原，并通過其主要組織相容性復(fù)合物Ⅱ類分子（major histocompatibility complex class II，MHC Ⅱ）向T淋巴細胞呈遞抗原多肽。這些細胞被稱為專業(yè)抗原遞呈細胞（antigen-presenting cells，APCs），因為展示內(nèi)源性獲得的肽是其功能的主要組成部分之一。樹突狀細胞和巨噬細胞（也稱為單核血細胞）是在先天性免疫系統(tǒng)和獲得性免疫系統(tǒng)之間建立聯(lián)系的主要免疫細胞?？乖f呈細胞通常進行內(nèi)吞，并處理復(fù)雜的抗原，隨后通過不同途徑在MHC結(jié)合凹槽上表達多肽。此后，根據(jù)抗原的類型和性質(zhì)，T淋巴細胞開始增殖和分化，并產(chǎn)生各種形式的免疫應(yīng)答。樹突狀細胞的主要作用是將抗原引入初始型T淋巴細胞（naive T cells），其中巨噬細胞和B淋巴細胞分別通過細胞介導(dǎo)和體液反應(yīng)激活T淋巴細胞?？乖R別、呈遞和活化的整個過程是免疫系統(tǒng)對不同干擾做出正確應(yīng)答所必需的，而APCs在其中起著關(guān)鍵作用。

當(dāng)AGEs與APCs上表達的受體互作時，這些AGEs會被APCs內(nèi)吞，并通過MHC Ⅱ復(fù)合物分子呈遞給特異性T淋巴細胞。在小鼠模型中，與未經(jīng)過修飾的卵清蛋白相比，通過在髓樣樹突狀細胞中表達的Ⅰ型和Ⅱ型A類清道夫受體（SR-AI/Ⅱ），AGEs修飾態(tài)卵清蛋白能夠被更有效地吞噬。抗原呈遞的增強導(dǎo)致卵清蛋白特異性CD4+輔助T淋巴細胞的活性增加。有研究發(fā)現(xiàn)，人類的樹突狀細胞增強了對用異硫氰酸熒光素標(biāo)記的AGEs修飾態(tài)卵清蛋白的內(nèi)吞作用，該過程是由AGEs結(jié)合甘露糖受體、清除受體以及這些細胞的大胞飲作用介導(dǎo)的。結(jié)果，由此產(chǎn)生的T細胞激活導(dǎo)致Th2細胞因子（IL-5、IL-4和IL-6）的水平顯著提高；相比之下，非糖基化卵清蛋白負載的DCs導(dǎo)致Th1細胞因子（IFN-γ）或調(diào)節(jié)性T細胞細胞因子（IL-10）的水平提高。圖1描述了飼料源AGEs影響新陳代謝的幾個因素。

原題名：Immunomodulation by processed animal feed： the role of Maillard reaction products and advanced glycation end-products （AGEs）（英文）

原作者：Malgorzata Teodorowicz、Wouter H Hendriks、Harry J Wichers和Huub F J Savelkoul