胡 秀,方朝暉
(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)研究生院,安徽合肥230038; 2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,安徽合肥230031)
晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end products,AGEs)是指多種大分子(蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或核酸等)在非酶條件下,自發(fā)地與還原單糖反應(yīng)所生成的穩(wěn)定的不可逆聚合物,是過量的糖和蛋白質(zhì)結(jié)合的產(chǎn)物。AGEs在糖尿病微血管病變的發(fā)病機(jī)制及病程進(jìn)展中均起到關(guān)鍵作用。進(jìn)一步了解AGEs的形成與代謝、與糖尿病微血管病變之間的關(guān)系,有利于開拓臨床醫(yī)師治療的思路?,F(xiàn)結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn),對(duì)AGEs與糖尿病微血管病變的相互關(guān)系、中醫(yī)藥干預(yù)的研究現(xiàn)狀做一綜述。
晚期糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end products,AGEs)是糖酮或醛基與蛋白、脂質(zhì)、氨基酸的自由氨基經(jīng)不可逆反應(yīng)所形成的最終產(chǎn)物。AGEs的主要結(jié)構(gòu)成分為羧甲基賴氨酸(carboxymethyllysine,CML)、戊糖苷素 (pentosidine)、吡咯素(pyrraline)、甲基乙二醛(methylglyoxal)等。人體內(nèi)AGEs的主要來源分為內(nèi)源性途徑和外源性途徑,其中內(nèi)源性AGEs的生成主要通過美拉德反應(yīng)、多元醇途徑和羰基應(yīng)激途徑。外源性AGEs的主要來源是:吸煙和過度熱處理的食物[1]。
在體內(nèi),AGEs的合成有兩條途徑:經(jīng)典途經(jīng)和非經(jīng)典途徑。經(jīng)典途徑,即葡萄糖這類還原糖可以同蛋白質(zhì)、脂肪及核酸的氨基發(fā)生非酶反應(yīng)而生成Schiff堿和Amadori產(chǎn)物,其能同蛋白質(zhì)的自由氨基反應(yīng)生成AGEs。這一過程被稱為Maillard反應(yīng)。除了經(jīng)典的Maillard反應(yīng)途徑外,還存在其他非經(jīng)典AGEs合成途徑,如糖類、脂類、氨基酸的氧化作用產(chǎn)生可與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合并參與AGEs形成過程的醛類化合物[2]。
AGEs主要通過兩種途徑發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)[3]:非受體途徑,即通過糖基化作用直接修飾蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、磷酸等大分子,致其結(jié)構(gòu)和功能改變,從而引起組織細(xì)胞損傷;受體途徑,即通過結(jié)合特異性受體引起機(jī)體的病理改變。
AGEs與其受體RAGE的協(xié)同作用機(jī)制是目前糖尿病腎?。╠iabetic nephropathy,DN)病機(jī)研究的熱點(diǎn)。其主要機(jī)制是通過增強(qiáng)氧化應(yīng)激、激活分子信號(hào)通路,促進(jìn)大量促炎細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子和粘附分子產(chǎn)生,進(jìn)而損傷腎組織。人體持續(xù)高糖水平造成大量AGEs在體內(nèi)的沉積,及與此相關(guān)的脂代謝紊亂與糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)密切相關(guān)。對(duì)該機(jī)制的相關(guān)研究提出,AGEs可使大分子物質(zhì)發(fā)生交聯(lián),亦可通過作用于特異性受體影響細(xì)胞遷徙和基因的表達(dá)從而引起功能障礙。另外,AGEs在周細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、基底膜的沉積進(jìn)一步減低周細(xì)胞增殖活性,降低血管通透性[4]。
DR的形成與長(zhǎng)期高血糖狀態(tài)下AGEs堆積、機(jī)體生化代謝紊亂有關(guān)。AGEs蓄積引發(fā)的多元醇通路活性增高、PKC激活、細(xì)胞因子表達(dá)增高以及白細(xì)胞黏附作用增強(qiáng),可引起微血管內(nèi)皮細(xì)胞及周細(xì)胞的凋亡,增強(qiáng)血管通透性,從而誘發(fā)視網(wǎng)膜水腫、滲出及出血[5]。
AGEs與腎小球系膜細(xì)胞上的AGEs受體結(jié)合,并誘導(dǎo)系膜細(xì)胞增殖和胞內(nèi)ROS水平升高[6],從而引起血管緊張素II(AngII)水平增高,通過血液動(dòng)力學(xué)效應(yīng)引起腎小球內(nèi)高壓、高灌注、高濾過;同時(shí),AGEs尚可促進(jìn)腎臟固有細(xì)胞增殖、加重炎細(xì)胞浸潤(rùn)與吞噬吸附,導(dǎo)致腎小球基底膜支架結(jié)構(gòu)孔徑增大,透過率增高,此機(jī)制是AGEs導(dǎo)致蛋白尿及DN的根本原因[7]。
中醫(yī)藥治療具有多通道、多靶點(diǎn)的優(yōu)勢(shì),應(yīng)用中醫(yī)藥防治糖尿病微血管病變勢(shì)在必行。中藥對(duì)AGEs的治療作用包括不同途徑,現(xiàn)就目前已報(bào)道的臨床常用單味中藥及有效成分對(duì)AGEs的干預(yù)作用進(jìn)行總結(jié),如見表1所示。同時(shí)也對(duì)治療糖尿病微血管并發(fā)癥的中藥復(fù)方及其作用機(jī)制進(jìn)行了整理,如見表2所示。
糖尿病微血管病變是糖尿病的主要并發(fā)癥,糖尿病患者的微循環(huán)會(huì)有不同程度的異常,且常與基底膜病變相互影響,促使微血管病變的加重和發(fā)展。糖尿病微血管病變主要侵害視網(wǎng)膜、腎、心肌、神經(jīng)組織及足趾,其具有發(fā)病率高、機(jī)制復(fù)雜的特點(diǎn),且單一控制血糖不能有效改善癥狀、延緩病情發(fā)展,積極尋找新的藥物作用靶點(diǎn)已成為目前糖尿病治療領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。AGEs是誘發(fā)糖尿病血管病變的重要致病因素。從已有文獻(xiàn)的研究?jī)?nèi)容來看,單味藥提取物對(duì)AGEs的主要作用體現(xiàn)在阻斷AGEs-RAGE信號(hào)通路、改善細(xì)胞內(nèi)氧化應(yīng)激水平、抑制AGEs的生成、清除已經(jīng)生成的AGEs膠原交聯(lián)結(jié)構(gòu)等方面。在中藥復(fù)方方面,主要是通過多味藥物的配伍、協(xié)同,起到減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)、降低AGEs體內(nèi)濃度、直接清除自由基等作用。筆者相信,隨著對(duì)AGEs作用機(jī)制的探索深入,及對(duì)中藥有效成分的定性定量研究,必將給糖尿病微血管病變的治療帶來新的思路與方法。
表1 干預(yù)AGEs治療糖尿病微血管病變的單味中藥、有效成分及其作用機(jī)制
表2 干預(yù)AGEs治療糖尿病血管并發(fā)癥的中藥復(fù)方及其作用機(jī)制和復(fù)方組成