糖基化终产物对人肾小球系膜细胞结缔组织生长因子及纤维连接蛋白基因表达的影响(一)

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晚期糖基化终末产物(AGEs)与衰老

晚期糖基化终末产物(AGEs)与衰老

晚期糖基化终末产物(AGEs)与衰老孙红艳;刘洪臣【摘要】晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)是人体内的还原糖与蛋白质或脂质发生不可逆反应所形成的,是非酶糖基化衰老理论的最终产物.近年来的研究表明,AGES的存在不仅与糖尿病关系密切,还与衰老有着紧密的联系.AGEs在人类和动物的多种组织中随着年龄的增长不断的积聚,可作为研究衰老的一项重要指标[1].本文从AGEs和衰老的角度综述了AGEs的形成过程、化学结构、以及在组织器官中的致衰老的机理.【期刊名称】《中华老年口腔医学杂志》【年(卷),期】2010(008)005【总页数】4页(P314-317)【关键词】晚期糖基化终末产物;衰老;年龄;标志物【作者】孙红艳;刘洪臣【作者单位】解放军总医院口腔医学中心,北京,100853;解放军总医院口腔医学中心,北京,100853【正文语种】中文【中图分类】R781.6随着世界人口老龄化问题的日趋严重,防衰抗老成为人们所关注的问题。

非酶糖基化衰老理论是目前已被众多学者公认的衰老理论之一。

晚期糖基化终末产物(advanced glycosylation end products,AGEs)是非酶糖基化反应的终产物,它是一种蛋白质,随着年龄的增长,它在血清、组织中的生成和积聚是不可避免的。

人体内AGEs的蛋白修饰是老年性疾病的介导因素,可作为测试老化进程的时钟[2]。

糖基化会造成的蛋白质的交联损伤,能使正常的蛋白结构转变成老年蛋白的结构,AGEs随着年龄增长在体内积聚增多,会造成人体内血管壁的硬度增加;会通过直接或间接的作用导致骨代谢的失衡,导致骨质疏松;[3]AGEs存在还会使大脑神经中枢的星形胶质细胞发生一系列形态与功能的变化。

本文将就上述三方面以及AGEs的形成过程、致衰老机理做如下综述。

1.AGEs的形成过程、结构特点AGEs的来源分为外源性和内源性两种,外源性主要来自富含碳水化合物和含脂肪多的食物,另有报导吸烟可产生AGEs[4]。

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究糖基化修饰是指将糖基分子与其他生物分子(如蛋白质、脂质、核酸等)结合形成新的复合物,从而改变其结构和性质的化学修饰过程。

在生物体内,糖基化修饰是一种广泛发生的生物过程,对生物体的生长、发育、免疫、代谢等方面具有重要作用。

本文就糖基化修饰对生物分子功能的影响进行了简要介绍和探讨。

1. 糖基化修饰对蛋白质的影响蛋白质是细胞内最为关键的功能分子之一,其结构和生物活性通常受到糖基化修饰的影响。

在蛋白质糖基化修饰中,糖基分子可以与蛋白质上的氨基酸残基发生糖基化反应(如N-糖基化、O-糖基化等),也可以与蛋白质上的糖基分子发生相互作用(如糖蛋白、糖肽等)。

一般来说,蛋白质糖基化修饰能够调节蛋白质的生物活性、稳定性、亲水性和溶解度等性质,同时也可以调节蛋白质与其他生物分子的相互作用。

例如,蛋白质的糖基化修饰可以改变其抗体识别的特性,影响免疫介导的过程;在神经细胞的分化和生长发育中,N-糖基化修饰也被证明是必须的。

一般来说,蛋白质糖基化修饰在生物体内的作用是多样的,需要进一步进行深入研究。

2. 糖基化修饰对脂质的影响脂质是生物体内最丰富的有机物之一,是细胞膜组成的主要成分之一。

随着对脂质代谢和功能的研究,越来越多的证据表明,脂质也能够通过糖基化修饰影响其功能。

例如,脂质N-糖基化可以影响其在细胞膜内的转运和信号传导,同时也可以影响脂质代谢和酶的活性等方面。

总体来说,已经有多项研究表明,糖基化修饰在脂质代谢和功能中的作用值得进一步研究。

3. 糖基化修饰对核酸的影响核酸是生物体内的两种核酸(DNA和RNA)的总称,是信息传递的载体,对生物体的生长、发育和遗传特性等方面具有极为重要的作用。

最近的研究证明,核酸上的糖基化修饰也能够影响其结构和功能。

例如,RNA的糖基化修饰已经被证明能够影响RNA的稳定性、转录抑制和翻译反应等方面;DNA上的糖基化修饰则会影响DNA复制和修复、真核生物的基因表达和底物识别等等。

糖化终末产物刺激胰岛中NADPH氧化酶水平升高

糖化终末产物刺激胰岛中NADPH氧化酶水平升高
S c h o o l f Me o d i c i n e , S h ng a h a i 2 0 0 0 9 2,C h i n a C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :S U Q i n g E — m o i l : s u q i n g x i n h u a @1 6 3 . c o m
( P<0 . 0 5 ) . 随着 A G E s 作 用时间的延 长 , N A D P H氧 化酶 活力逐渐 升 高, 2 4 h时迭 最高 , 后有 所下 降 , 但仍高 于对照组 。结论 : 糖化 终末产物作 用于胰 岛后导致 N A D P H氧化酶 活性 增加 , 进 而 引起胰 岛损 害。
c h e mi l u mi n e s c e n c e .Re s u i t s No x 2 mRNA l e v e l wa s 1 . 7 5.2 . 3 1 - f o l d h i g h e r i n AGE s i n t e ve r n e d g r o u p t h a n c o n h r e s p e c t i v e l y . T h e NAD PH o x i d a s e a c t i v i t y w a s i n c r e a s e d b y AGEs s t i mu l a t i o n i n a t i me d e p e n d e n t ma n n e r . A d i s t i n c t p e a k w a s a t 2 4 h o u r s a n d t h e n w i t h a d e c l i n e. wh i c h i S s t i l l h i g h e r t h a n t h a t o f t h e c o n t r o 1 .

结缔组织生长因子与肾脏纤维化研究进展

结缔组织生长因子与肾脏纤维化研究进展

源序列位 于起始的前 4 3个 残 基 , 一 致 性 只有 6 % 其 o 6% 。 h' F蛋 白 的 39个 氨 基 酸 中 , 3 5 CI G 4 有 8个 是
随 后 , 人 报 道 了 fp 1 有 i -2的 基 因 结 构 和 s
蛋 白序列 。fp1 i - s 2由 3 8 氨 基酸 组成 , 中包 含 4个 其 3 半 胱 氨 酸 残 基 。 同 年 , 人 发 现 血 小 板 源 性 生 9个 有 长 因子 ( D F) 血 清 和 体 外 培 养 的人 脐 静 脉 内皮 PG 抗
乳 动 物 中 超 过 9 % 的 残 基 较 为 保 守 。 大 多 数 非 同 o
19 年 , yek等 从 转 化 生 长 因 子 1 T V1 刺 9 1 R sc 3 G -) ( 3
激 的小 鼠 A R 2 K -B细 胞 中分 离 出小 鼠 的 C ̄F 称 作 ' , I
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体 结 合 的 C末端 。
3 C ̄F的 分 布 和 功 能 ' I 在 成 人 ,' R C  ̄F r NA 在 心 脏 、 、 宫 、 、 、 I n 脑 子 肺 肝
关 , 文就近 年来 C G 本 T F的 研 究 进 展 及 其 在 肾 脏 疾
病 中的作 用作一综述 。
1 CG T F的 发 现
Cl eF的初 级 翻 译 产 物 包 括 39个 ( 、 、 ) 4 人 猪 牛 , 38个 ( 鼠 ) 33个 ( 蛙 ) 基 酸 残 基 , 且 在 哺 4 小 , 4 青 氨 而
关 键 { 结缔组织生长因子; 司 肾小球硬化; 肾问质纤维化
[ 中图分 类号 ] 62 [ R9 文献标 识码 ] [ A 文章编 号]0 1 54 20 }6 36 4 10 - 9 (0 20 - 9- 4 0 0

n-糖基化对蛋白质药物关键质量属性影响机制的研究进展

n-糖基化对蛋白质药物关键质量属性影响机制的研究进展

DOI: 10.3969/j.issn.1673-713X.2020.01.010·综述·N-糖基化对蛋白质药物关键质量属性影响机制的研究进展刘国芳,刘晓志,高健,王志明蛋白质糖基化是真核生物蛋白质翻译后修饰的主要方式。

它分布于许多膜结合蛋白上,以N- 或O- 形式和蛋白质连接,其中N- 连接是天冬酰胺(N)和聚糖连接,O- 连接主要是苏氨酸(T)或丝氨酸(S)同聚糖连接。

许多激素、酶以及抗体的N-糖基化位点一般含有保守序列N-X-S/T(其中X 为非脯氨酸的氨基酸),糖基化蛋白一般分布于细胞外,内质网(endoplasmic reticulum,ER)、高尔基体和溶酶体内[1]。

N-糖基化反应在内质网(ER)内开始,ER 和高尔基体内的多种糖苷酶和糖基转移酶参与这个修饰过程。

治疗性抗体药物的Fc 区域有一个N-连接聚糖,位于重链CH2 结构域中的N297。

它具有复杂的双触角型结构,核心结构为甘露糖α1,3 和甘露糖α1,6 键连接的 2 个糖链,添加半乳糖和唾液酸延长糖链。

当含有N-糖基化共有序列的新生抗体通过ER 膜时,N-聚糖前体[包含有3 个葡萄糖(Glc),9 个甘露糖(Man)和 2 个N]通过寡糖基转移酶将乙酰葡糖胺(GlcNAc)转移至新生多肽的N 侧链的酰胺氮上。

在ER 内,N-聚糖末端的葡萄糖残基被α-葡糖苷酶依次修剪,蛋白质正确折叠后形成寡甘露糖9(Man9 或Man9-GlcNAc2)结构。

随后通过ER α-甘露糖苷酶I 除去Man9 中的α1,2-连接的甘露糖,并且将聚糖转化为寡甘露糖5(Man5 或Man5-GlcNAc2)结构。

当抗体从ER 转运到高尔基体时,通过糖苷转移酶I(GlcNAcT I)将GlcNAc 添加到Man5 的α1,3 臂末端甘露糖上,成为杂合型分子。

α1,6-岩藻糖基转移酶VIII(FucT VIII)催化α1,6-岩藻糖转移到GlcNAc-GlcNAc 核心中的最内部的GlcNAc 上,将聚糖转化为岩藻糖型聚糖。

蛋白质糖基化对糖尿病肾病发病机制的影响研究

蛋白质糖基化对糖尿病肾病发病机制的影响研究

蛋白质糖基化对糖尿病肾病发病机制的影响研究糖尿病肾病是糖尿病患者随时间推移而出现的并发症之一,它是由于长期高血糖导致肾脏受到损伤而形成的。

肾脏是人体排泄废物的重要器官,如果它受到破坏就会造成尿毒症等严重后果。

当我们接触到蛋白质糖基化的时候,肯定思考过它与糖尿病肾病有什么关系。

事实上,它们之间有着密切的联系。

蛋白质糖基化是一种蛋白质与糖相结合的反应,它是糖尿病患者肾病发病机制的一个关键环节。

当人体过多地摄入糖分之后,会使得血糖升高,这时肾脏就承受不了高浓度的血糖,从而导致肾脏毛细血管的损伤,这一过程就是所谓的“糖基化”。

这种现象会引起许多不良反应,例如:炎症、纤维化、细胞凋亡、细胞外基质沉积等等。

要是不加以注意,就会引起糖尿病肾病的发生。

此外,蛋白质糖基化还可以导致胶原蛋白沉积,对基质的变化产生影响。

通常情况下,健康的肾脏基质主要由胶原蛋白形成,这种蛋白质具有支撑职能,它可以维持肾小球的结构和功能,起到滤波作用。

然而,当蛋白质糖基化发生时,胶原蛋白就会沉积并形成刚性的网状结构,在这种背景下,肾小球的过滤功能会严重受损。

因此,长期的糖基化会导致肾小球的基质增生和硬化,从而导致肾盂肾炎等疾病的发生。

糖尿病肾病的早期症状是蛋白尿,这是一种非常严重的病症,它可以进一步恶化成为尿毒症。

尿中的蛋白质通常由肾小球渗漏出来,并且具有生物学活性,任何一种固定的蛋白质为其关键基础的反应都会影响蛋白的结构和功能,这一点也适用于蛋白质糖基化。

一旦蛋白质基础受损,就会形成一种非常复杂的微环境,这种微环境会诱导表观遗传学变化,从而导致病变的发生。

这一过程会形成一个恶性循环,使得病变状况恶化。

不过,蛋白质糖基化对糖尿病肾病的影响并不是不可逆的。

虽然肾脏受到的损伤无法完全逆转,但是随着糖基化的降低,病情也会得到缓解。

近年来,已经开展了许多针对糖基化的治疗方法。

例如,甘胆酸和多巴胺可能通过降低血糖水平阻止蛋白质糖基化和肾脏细胞外矩阵沉积,从而减缓肾病的进展;同时,一些药物也可以影响直接减少糖基化,例如ACE抑制剂在肾保护中已经得到了证明。

四妙散对尿酸诱导人肾小管上皮细胞结缔组织生长因子及骨形成蛋白-7表达的影响

四妙散对尿酸诱导人肾小管上皮细胞结缔组织生长因子及骨形成蛋白-7表达的影响

四妙散对尿酸诱导人肾小管上皮细胞结缔组织生长因子及骨形成蛋白-7表达的影响康洁;陈继承;张凌媛;丁珊珊【期刊名称】《中国中医药信息杂志》【年(卷),期】2015(000)001【摘要】目的:探讨四妙散药物血清防治肾间质纤维化的作用机制。

方法将人肾小管上皮细胞(HK-2)分为空白组、模型组、对照组及药物血清高、中、低剂量组。

实时荧光定量PCR检测结缔组织生长因子(CTGF)、骨形成蛋白-7(BMP-7),免疫组织化学检测CTGF、BMP-7蛋白的表达。

结果尿酸诱导后CTGF的mRNA和蛋白表达量明显增加(P<0.05),BMP-7的mRNA和蛋白表达量明显降低(P<0.05);经药物血清干预后,随剂量增加CTGF的表达逐步下降(P<0.05),BMP-7的表达逐步上升(P<0.05),呈现一定剂量依赖性。

结论四妙散抗肾间质纤维化的机制可能是通过下调CTGF的表达和上调BMP-7的表达抑制上皮细胞转分化完成的。

【总页数】4页(P73-76)【作者】康洁;陈继承;张凌媛;丁珊珊【作者单位】福建中医药大学,福建福州 350122;福建中医药大学,福建福州350122;福建中医药大学,福建福州 350122;福建中医药大学,福建福州350122【正文语种】中文【中图分类】R285.5【相关文献】1.止消通脉宁对转化生长因子-β1诱导的人肾小管上皮细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原及纤连蛋白mRNA表达的影响 [J], 张邦能;杨丽霞;程涛;刘铜华;吴丽丽;Margetts Peter Joseph2.人重组骨形成蛋白-7对高糖诱导的肾系膜细胞转化生长因子-β1及结缔组织生长因子表达的影响 [J], 杜月光;万海同;李芳芳3.晚期糖基化终末产物对人肾小管上皮细胞表达结缔组织生长因子和纤维连接蛋白的影响 [J], 杜晓霞;李学旺;李航;陈丽萌;段琳4.沉默调节蛋白1过表达通过抑制结缔组织生长因子改善转化生长因子-β1诱导人肾小管上皮细胞株的凋亡 [J], 董莉;王晨;史永红;韦金英;杜春阳;李宏博;吴海江;任韫卓5.四妙散加味方对人肾小管上皮细胞UAT和URAT1基因表达的影响 [J], 王华杰;张国华;邹震;范秀珍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

高糖致内皮细胞损伤机制的研究进展

高糖致内皮细胞损伤机制的研究进展

高糖致内皮细胞损伤机制的研究进展糖尿病(DM)是一种严重危害人类健康的疾病。

其发病率仅次于心血管疾病和肿瘤,且呈逐年上升趋势,常伴有重要脏器功能和结构性的改变,糖尿病患者长期的高糖环境,会对机体细胞造成损伤,而损伤机制与氧化应激,PKC 激活,糖基化终产物、NO、ABCG1等发生改变有关。

研究高糖对细胞损伤机制,对于糖尿病的防治及治疗具有十分重要的作用。

标签:糖尿病细胞损伤机制糖尿病是一种常见病和多发病,糖尿病及其并发症己经成为威胁人类健康的主要慢性疾病之一,在中国约90%以上为2型糖尿病,即非胰岛素依赖型糖尿病。

近年来,随着分子生物学的进展,人们对于糖尿病的发病机制有了新的认识,根据这些新的认识,研发的众多抗糖尿病药物通过各自不同的机制,发挥其生物学效应,为糖尿病的治疗提供更多选择。

文章就糖尿病时高糖对细胞的损伤机制的研究进展综述如下。

一、氧化应激氧化应激是指活性分子例如活性氧族(ROS)以及活性氮族(RNS)等的过度生成或清除减少,从而造成体内活性氧类生成与抗氧化防御功能之间平衡的紊乱。

NADPH 氧化酶(NOX)是血管内皮细胞中活性氧产生的主要来源[1]。

高血糖时,过多的葡萄糖经糖酵解途径代谢生成丙酮酸,后者经三羧酸循环提供过多的供氢体(NADH和FADH2)给线粒体呼吸链,从而使活性氧簇(ROS),特别是超氧阴离子O2-生成增加,国外有研究证实了长期高血糖可致ROS体内过度表达[2],ROS除了对细胞内大分子产生损害外,还能激活应激敏感性信号通路从而调节基因表达,损伤细胞[3]。

高糖可通过降低SOD、GSH-PX活性以及升高catalase活性等机制引起细胞氧化应激增多,产生大量活性氧(ROS)。

其中高血糖引起的ROS形成被认为是影响内皮细胞功能衰竭的主要原因。

Brownlee[4]提出,高血糖导致内皮细胞线粒体生成O2-增多是糖尿病血管病变发病机制中的关键因素。

O2-生成增多可引起糖基化终末产物(AGEs)的形成、多元醇通路的激活、蛋白激酶C(PKC)途径的激活,引起细胞功能紊乱,参与糖尿病血管病变的发生。

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糖基化终产物对人肾小球系膜细胞结缔组织生长因子及纤维连接蛋白基因表达的影响(一) 【摘要】目的:探讨体外培养条件下糖基化终产物(AGEs)对人肾小球系膜细胞结缔组织生长因子(CTGF)及纤维连接蛋白(FN)基因表达的影响。

方法:用不同浓度体外制备的AGEs 干预系膜细胞及同一浓度的AGEs干预细胞不同时间。

应用检测细胞中CTGF和FN 的mRNA水平。

结果:随着AGEs干预浓度的增加或干预时间的延长,系膜细胞CTGF和FNmRNA水平与对照组相比显著上升。

结论:AGEs可导致人肾小球系膜细胞CTGF和FNmRNA 的表达增加,在糖尿病肾病的发生、发展中起一定作用。

【关键词】糖基化终产物;肾小球系膜细胞;糖尿病肾病;结缔组织生长因子;纤维连接蛋白
糖尿病肾病(diabeticnephropathy,DN)是糖尿病的慢性微血管并发症之一,其特征性病理变化是肾小球系膜区扩大、毛细血管基膜增厚、细胞外基质大量积聚而最终导致肾小球硬化。

大量研究表明糖基化终产物(advancedglycationendproducts,AGEs)在DN的发生发展过程中起了重要作用1],其可通过诱导各种生长因子的过表达而加速肾脏纤维化。

本研究拟通过研究体外制备的AGEs对人肾小球系膜细胞结缔组织生长因子(CTGF)、纤维连接蛋白(FN)表达的影响,探讨AGEs在肾小球纤维化中的作用。

1材料和方法
1.1材料牛血清白蛋白(bovineserumalbumin,BSA,AMRESCO产品),葡萄糖(分析纯,重庆北培化学试剂厂产品),人肾小球系膜细胞(humanrenalmesangialcell,HRMC,阮雄中博士惠赠),DMEM、HEPES(GIBCO公司),小牛血清(杭州四季青生物工程材料有限公司),TRIZOL、试剂盒(RevertAidTMFirstStrandcDNASynthesis)、DNAMarkerSM0241、Taq酶均购自Fermentas公司,CTGF、FN及引物(上海申能博彩生物工程公司),琼脂糖(MDBio 公司)。

引物序列及扩增片断分别为:上游5'',下游5'',531bp;CTGF,上游5'',下游5'',270bp;FN,上游5'',下游5'',346bp。

1.2方法
的制备将葡萄糖用0.02mol·L-1PBS溶液(pH7.4)配成0.5mol·L-1溶液,加入BSA(浓度为5.0g·L-1),过滤除菌,37℃孵育3个月。

用PBS溶液透析除去未结合的葡萄糖。

对照组BSA除不加葡萄糖外,同上条件制备。

荧光光谱扫描鉴定。

1.2.2细胞培养及分组细胞培养在DMEM培养液(含10mmol·L-1Hepes、0.37%NaHCO3、100U·L-1青霉素、100U·L-1链霉素及10%灭活小牛血清)中,置于37℃、体积分数为0.05的CO2中饱和湿度下培养,将处于对数生长期的细胞按1×104移入六孔板中孵育至细胞次全融合。

分别用浓度为50、100、200及400mg·L-1的和BSA干预24h,然后选取敏感浓度200mg·L-1的和BSA分别干预0、24、48和72h,并以无血清培养基(DMEM)作为空白对照。

检测CTGF、FNmRNA的表达各组至培养终点后以Trizol法提取细胞总RNA,经紫外分光光度计测定RNA的A260nm与A280nm的比值在~1.80之间,1%的甲醛变性凝胶电泳证实所提RNA的完整性较好(有28s与18s两条电泳带,其光密度比值等于2.0)。

以2μg总RNA为模板逆转录合成cDNA,用特异性引物对逆转录产物进行半定量PCR。

以作为内参引物,在同一体系中进行CTGF、FNmRNA和共同扩增。

扩增条件:94℃预变性2min;94℃变性30s,56℃退火30s,72℃延伸45s,共27个循环;最后72℃延长7min。

PCR产物于1.5%琼脂糖凝胶上电泳,用扫描分析仪扫描凝胶图谱,使用Smartview分析软件对RNA条带进行密度扫描分析,得出目的条带与内参照条带的吸光度比值。

至少重复3次独立的全过程。

1.3统计学分析数据以x-±s表示,使用SPSS11.5统计软件分析数据,采用
进行显著性检验,差异显著性设定为P0.05。

2结果
2.1不同浓度对HRMCCTGF、FNmRNA表达的影响结果显示,正常情况下HRMC就有少量CTGF、FNmRNA表达。

加入不同浓度(50、100、200、400mg·L-1)的后,CTGF、FNmRNA水平较相应浓度的BSA组和对照组均明显升高(P0.01),随着浓度的增加,CTGF、FNmRNA表达进一步增高;不同浓度(50、100、200、400mg·L-1)的BSA干预细胞48h后,CTGF、FNmRNA水平较对照组相比无显著差异(P>0.05)。

见表1、图1。

表1不同浓度对HRMC的CTGF、FNmRNA水平的影响
2.2不同时间对HRMCCTGF、FNmRNA表达的影响结果显示,加入
(200mg·L-1)24h后CTGF、FNmRNA的表达水平较BSA组和对照组均显著增高(P0.01),且随着时间的延长,CTGF、FNmRNA的表达进一步增加,而BSA组与对照组相比无显著差异(P>0.05)。

见表2、图2。

2.3PCR产物测序序列结果与GenBank中人CTGFcDNA、FNcDNA序列核对完全吻合。

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