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尿毒症毒素—晚期糖基化终产物

发布时间:2023-01-17 发布:希尔康

晚期糖基化终产物(advanced glycation end products, AGEs)是在慢性高血糖环境下,蛋白质、核酸或脂质等大分子物质的氨基自发的与葡萄糖或还原糖的醛基或酮基发生非酶促反应,生成的稳定共价复合物,因此AGEs被认为是一类能激活细胞并促进氧化应激的前炎症物质,其与糖尿病及其并发症的发生、发展关系密切,而研究表明AGEs的存在不仅与糖尿病有关,还与心血管疾病密切相关。

AGEs的来源主要有内源性途径及外源性途径,而来自食物的外源性途径是人体内AGEs的主要来源。AGEs的形成与食品加工工艺有着密切关系,如过度食用油炸食品或高糖饮食都是AGEs形成的重要原因。

AGEs 是一系列结构差异性较大的化合物,其种类繁多,生成机理复杂,图 1为机体内AGEs的可能形成途径。目前认为AGEs主要是通过美拉德反应生成,该反应大致分为三个阶段:初始阶段,还原糖上的羰基与蛋白质或氨基酸上的氨基发生可逆反应,形成不稳定的席夫碱加合物,经过环化和分子内重排等反应后转化为相对稳定的 Amadori 产物(Amadori product),即早期糖基化产物;中间阶段,Amadori产物可以直接氧化裂解生成 AGEs(Hodge 途径),也可以通过脱水、氧化、重排等反应生成一些具有高活性的二羰基化合物,如乙二醛、甲基乙二醛、3-脱氧葡萄糖醛酮等;最后,这些活性二羰基化合物与蛋白或氨基酸上的残基(如赖氨酸的游离氨基、精氨酸的胍基等)再次发生反应,生成稳定不可逆的AGEs产物。

AGEs的分类方式多种多样。按照结合状态可将AGEs分为游离态AGEs和结合态AGEs(图2)

即修饰在游离氨基酸残基上为游离态AGEs,修饰在肽或蛋白质的氨基酸残基上为结合态AGEs,其中结合态AGEs的分子量大、结构稳定,在体内及多种热加工食品中的含量通常要比游离态AGEs高,因结合状态不同,两者在体内的代谢途径和对人类健康的影响等方面存在着一些差异。

根据分子量大小AGEs可分为低分子量 AGEs(Low-Molecular-Weight AGEs,LMW-AGEs)和高分子量AGEs(High-Molecular-Weight AGEs,HMW-AGEs)。Gerdemann等将分子量小于12kDa的AGEs归类为LMW-AGEs,其余则为HMW-AGEs;而目前人们主要认为HMW-AGEs是蛋白质结合态AGEs,LMW-AGEs是游离或肽结合形式的AGEs。

AGEs的致病机理:

目前,研究发现 AGEs 在体内的作用机制主要有两种:一是通过诱导体内蛋白质结构改变,促使蛋白质分子间发生交联、聚集,从而阻碍蛋白质的生理功能和正常机体代谢;二是与细胞表面多种受体结合产生大量活性氧,从而激活炎症细胞,造成组织损伤和病变形成。

AGEs有多种受体,如晚期糖基化终产物受体(RAGE)、巨噬细胞清道夫受体Ⅰ型和Ⅱ型、半乳糖结合蛋白-3等,其中RAGE为其重要受体之一,广泛分布于包括心脏在内的机体各个组织,AGEs一经形成便不断沉积于组织中并与其受体形成稳定化合物。而RAGE与其配体结合作用后,可激活一系列信号传导途径, 使炎症因子表达升高,引起一系列促炎、促凝级联反应,引起细胞迁移和增殖;并可引起血管内皮细胞凋亡、脱落,内皮细胞损伤,低密度脂蛋白沉积于损伤部位,在大血管中可致血管平滑肌细胞增生,动脉粥样硬化斑块形成、血栓形成、在慢性炎症性肠病、Ⅱ型糖尿病、慢性肾病、亚临床动脉粥样硬化及慢性冠心病患者均曾发现EN-RAGE水平升高,EN-RAGE水平提高提示冠心病患病危险增大。

AGEs作为一种尿毒症毒素被越来越多的肾病学者所重视。肾衰竭时AGEs明显升高原因为肾衰竭时肾脏功能受损导致AGEs清除减少蓄积于血中,另外氧化应激反应也促进了AGEs的生成。AGEs蓄积于体内可能加重肾脏损伤,可能与长期透析患者的颈动脉粥样硬化(AS)有关。考虑AGEs的理化性质,与蛋白结合率高,普通透析清除效果差,而血液灌流采用吸附原理,针对中大分子毒素和蛋白结合类毒素清除效果明显,研究结果提示:HD+HP能有效清除维持性血液透析患者血 AGEs、Hcy、PTH、β2-MG。

希尔康通过自主研发,采用特殊的的制备工艺,围绕目标毒素的分子量、空间结构及大小等,通过吸附树脂三维网状的分子结构设计,形成具有一定靶向性的特定孔结构。采用自主核心技术将树脂孔径调节控制,包括适宜孔径大小及分布、较高的比表面积和孔体积等,实现了其对尿毒症患者以β2-MG为代表的中大分子毒性物质的精准高效吸附。

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