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“糖化”是什么

2020-04-17  费眼图书

侯友琴健康周报
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李主任:

您好,我是一名退休的生物学和化学教师,患糖尿病有10余年。平时自学一些糖尿病知识,并常与病友交流。但有一个专业名词叫“糖化”,我始终不懂。看病时常听说糖化血红蛋白化验、晶体蛋白糖化(白内障)、眼底动脉糖化(糖尿病眼底病变)等,到底“糖化”是怎么回事,是一种特殊化学反应吗?过高的血糖怎么变成了“糖毒”?

望您费心讲些健康科普知识。谢谢!

人体是细胞的王国,也是庞大的生化工厂。细胞内外的无数生物分子(蛋白、脂肪、碳水化合物、核酸、激素、细胞因子等),时刻不停地进行着无机、有机及生物化学反应,生命现象的本质就在于此。体内的氧化、还原、合成、分解、置换、变构……这些化学反应正常进行,则生命延续不止。

在自然界中,体外的任何化学反应,均需要在一定的温度、压力等条件下才能进行;但人体内的生物分子,在“酶”的催化下,不需要严格苛刻的物理条件存在,就能快速、高效地顺利完成,称作“酶促反应”。但糖尿病患者体内的高浓度血糖,能与体内多种生物分子结合,不需要“酶”的存在,这种特殊的反应,称为“非酶糖(基)化反应”,简称“糖化反应”

人体最常出现糖化的分子就是各种蛋白质。蛋白糖化一般分两个步骤即糖中的醛基与蛋白中的缬氨酸缩合为醛亚胺,此步为可逆反应,之后分子结构重排,形成酮胺类物质,化学过程进入不可逆阶段,最终形成糖化终末产物(AGE)。糖化反应的第二阶段产物,可引起局部组织的损伤(病变)。所以,如果将高浓度血糖看做是病魔,那么“糖化”就是它的魔爪。


1

糖化血红蛋白监控血糖水平

血液中的红细胞含有丰富的血红蛋白(Hb),它是多种色蛋白的总称。电泳方法可将其分为两种,即HbA和HbF。HbF仅存在于胎儿,成人含量甚微。通常HbA又可按1、2、3予以细分,其中HbA1存量最多。HbA1进一步又分为a、b、c、d、e数类,其中HbA1c是人类血红蛋白含量最多的化学成分,且性质稳定、特异性强,仅与葡萄糖结合,不与果糖、乳糖发生作用,用糖化血红蛋白(HbA1c)监控血糖水平更具有准确性。红细胞的寿命一般为120天左右,血红蛋白也随之更新,所以,临床测得的糖化血红蛋白HbA1c的数值,代表的是一段时间(2个月左右)的血糖平均值,而不是某一瞬间的真实数值。

血液中的白蛋白也能与高浓度的糖结合,形成糖化血浆蛋白。为一种酮胺化合物,称作果糖胺。检测血中的果糖胺含量,可评估近2~3周血糖平均水平。此外,血浆脂蛋白,包括低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)都会发生糖化,加剧动脉粥样硬化的进展。

2

糖化病变的主攻目标是微血管

临床实践表明,糖化病变的主攻目标是微血管。所以,以微血管为主要核心结构的肾脏和眼底必然成为两大糖化重灾区。


肾脏在高糖作用下,肾小球毛细血管的基底膜和肾小球的系膜发生蛋白糖化反应,病态的基底膜增厚2~3倍,晚期可达8倍之多,从而挤压毛细血管,使之狭窄、闭塞。基底膜和系膜中均含有大量的IV型胶原纤维,在高糖的刺激下,大量增殖,并发生糖化改变,最终使肾小球硬化萎缩,失去功能,称作“糖尿病肾硬化”

眼底视网膜在高糖刺激下,其微血管的基底膜易发生糖化,形成早期糖化产物(酮胺)及终末产物(AGE),并激活血小板衍化生长因子(PDGF),最终导致血浆大量外渗,内皮细胞过度增殖,基底膜异常增厚,血管腔狭窄闭塞,炎症因子不断聚集等多种病理变化,使视网膜失去感光功能,称作“糖尿病性视网膜病”,简称“糖网”。高糖致病机制很复杂,糖化是其中的一个重要方面,目前,抗糖化的研究,为战胜糖尿病开辟了一条新道路。


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