皮肤糖化是一个生物过程，其中葡萄糖和其他还原糖与脂质、核酸和蛋白质等生物分子实体反应并发生改变，形成许多可能对细胞和组织有毒的复杂异质分子。这些非酶促糖反应与其他生物分子的产物统称为糖化终产物。迄今为止，已在人体皮肤中鉴定出20多种糖化终产物，主要根据它们的生化特性差异进行分类。内源性产生糖化终产物的主要机制被称为美拉德反应。这种非酶促反应最初在20世纪被发现，并且已证明在加热氨基酸与还原糖混合物后会产生黄褐色产物。能够形成糖化终产物及其相关中间体的其他机制包括糖自氧化、脂质过氧化和多元醇途径。除了形成糖化终产物，这些途径还可以产生其他活性化合物（例如，阿马多里产品、二羰基化合物、席夫碱和氧化化合物），这些化合物可以扰乱正常的细胞生理。 与糖化终产物产生和积累相关的外源性因素包括摄入精炼和简单的碳水化合物，以及高温烹饪（如烧烤、油炸和烘焙）的食物；由于美拉德反应，这些食物具有棕色和酥脆质地（例如饼干、鸡肉）。过量饮酒、吸烟和久坐的生活方式也可能促进糖化终产物产生。其他可以增加皮肤中糖化终产物含量的外部因素包括接触污染、烟草烟雾中的代谢产物和紫外光。此外，仿晒美黑产品也含有可能增加皮肤糖化终产物的化合物（例如，仿晒美黑乳液含有活性棕化成分二羟基丙酮[DHA]）。虽然大多数糖化终产物似乎源自发生在皮肤角质层的美拉德反应，但研究表明，DHA等仿晒美黑成分（无日光/化学晒黑剂）可能轻微穿透表皮和真皮层，并在那里促进糖化。然而，使用仿晒美黑剂通常被认为是紫外光晒黑的安全替代品。美拉德反应主要在皮肤的角质层产生糖化终产物，而DHA等仿晒美黑成分（无日光/化学晒黑剂）可能轻微渗透皮肤穿透表皮和真皮，促进深层糖化。但相比紫外线晒黑，仿晒美黑仍是一个更安全的替代选择。
皮肤糖化的不良后果 糖化终产物能够对皮肤生物特性产生不利影响，其积累与细胞外和细胞内两个区域的多种不利影响相关（见图1）。糖化终产物特别有害的一个影响是，能够通过交联机制改变蛋白质结构，从而降低蛋白质功能。这影响了构成细胞外基质（ECM）结构框架的几种蛋白质因子。例如，ECM蛋白质，如胶原蛋白和弹性蛋白，可以被各种糖化终产物捕获和交联，导致它们失去原有的构象（即正常结构）。这损害了皮肤的完整性和生物力学特性，最终导致皮肤弹性减少和僵硬度增加。而随着人类年龄增长，皮肤成纤维细胞分泌弹性蛋白和胶原纤维的能力减弱，使真皮ECM的质量进一步降低。这些分子层面的变化导致多种皮肤老化表现，包括皱纹加深和延长、肤色暗黄、色素沉着（棕褐色）和自发荧光等。 糖化终产物及其中间体的另一个重要生物学效应是，能够独立与氧分子和金属反应生成活性氧（ROS），进一步增加其毒性潜力。此外，糖化终产物可以通过刺激产生和释放促炎细胞因子和ROS来促进细胞的炎症表型。在糖化终产物水平升高的细胞中观察到的ROS和细胞因子诱导的表型，也可能部分由糖化终产物与糖化终产品受体（RAGE）的结合介导，其激活结果导致氧化应激和促炎细胞因子的上调。最后，糖化终产物可以损害细胞生长和存活途径的信号传导特性，影响包括正常增殖、分化、运动和细胞死亡所需的重要细胞级联反应。 鉴于糖化终产物在细胞中的多效性效应，其存在和持续与多种疾病的病理相关（见图1）。糖化终产物对慢性代谢性疾病（如糖尿病）的作用，已受到广泛关注。糖尿病是一种以高血糖为特征的疾病，患者最终可能出现皮肤并发症（例如，溃疡、伤口愈合问题）。糖尿病患者的高血糖水平可以作为加速糖化终产物相关代谢的储库。糖尿病患者的皮肤糖化终产物水平高于健康个体。研究发现，高血糖水平与糖尿病患者的皮肤老化之间存在相关性，糖尿病患者的真皮胶原结构和机械特性受损。这些观察结果指出，糖化终产物可能在介导糖尿病疾病的某些方面发挥作用，但确切的机制尚不清楚，可能涉及其他生物学因素。 糖化终产物的形成和糖化终产物途径的激活还与其他慢性疾病相关，这些疾病由潜在的炎症过程引起的，如心血管疾病、神经退行性病变和肾脏疾病。糖化终产物是否参与这些疾病的启动或推动其进展尚不清楚。推测认为，糖化终产物可能有助引发涉及促炎信号的细胞反应和途径，并促进氧化应激，从而导致衰老相关疾病和代谢紊乱（图1）。
防止皮肤糖化和减少糖化终产物的建议 医生应向患者强调，减少糖化终产物积累的最直接策略是限制摄入外源性糖和热处理食物（例如，油炸和烘焙食品）（图2）。观察结果与此一致，接受低糖化终产物饮食的糖尿病和肾功能衰竭患者，其血液中糖化终产物和炎症生物标志物的水平降低。因此，建议患者定期锻炼和食用更健康的食物。食用富含抗氧化剂的水果和蔬菜可能有益的，因为它们含有能够对抗糖化终产物相关自由基压力的植物化学物质、酚酸和多酚。其他生活方式调整还包括减少吸烟、饮酒，减少接触环境污染物和紫外线，因为这些都是糖化终产物的外源性来源。
图2. 减少糖化终产物的策略：生活方式建议。 二、在研新药与营养保健品的作用 针对糖化终产物及其形成过程中的化学步骤，有几种有前景的药理学方法在研。目前在研的药剂类别包括，碳酰陷阱剂（旨在减少羰基应激）、金属离子螯合剂或自由基清除剂（作用是阻止糖氧化）、交联逆转剂（解除糖化终产物的交联），以及使用糖化终产物受体（RAGE）拮抗剂（例如，抗RAGE抗体、可溶性假RAGE和小型分子抑制剂）来减少自由基介导的组织应激和炎症效应。但是，这些方法仍处于早期研发阶段。 研究表明，含有植物源化合物的外用制剂具有抗氧化和抗糖化特性。这些化合物可能取自甘草根（例如，甘草酸）和野生水果（例如，花青素、黄酮类化合物）。蓝莓提取物是另一种富含抗氧化剂的有机来源，已被研究其在2型糖尿病等几种疾病中的潜在有益作用。在一项针对20名2型糖尿病性患者的小型研究中，含有蓝莓提取物和C-木糖（一种糖胺聚糖刺激剂）的外用配方显著改善了包括细纹、紧致度、光泽、色调、平滑度、褶皱和整体外观在内的多项皮肤美学参数。但由于研究持续时间较短（12周），研究人员无法测量糖化终产物的变化。需要进一步的试验来分析这种外用配方的更长期效果，并观察皮肤糖化终产物的潜在有意义变化。 最近一项针对31名年龄在47至87岁之间日本患者的研究发现，连续12周每天摄入外源性胶原蛋白（5克，鱼源，含脯氨酸羟脯氨酸和羟脯氨酸甘氨酸）的参与者，与服用安慰剂的对照组相比，其皮肤中的糖化终产物水平显著降低，胰岛素抵抗指数也有所下降。该研究配方耐受性良好，未见明显安全问题。该研究虽然人群和样本数量有限，但以表明，可食用胶原蛋白肽用于管理糖化终产物积累相关疾病，值得进一步研究。。 最后，维生素补充剂（例如，维生素B6、C、D、E）也能够针对糖化过程发挥作用。它们能够清除自由基，阻止参与形成糖化终产物（AGEs）的反应性中间体的产生。
医生给患者的建议 医生应当向患者提供指导和建议，帮助他们了解如何采取有效措施改善皮肤健康，保护皮肤免受可能加速糖化终产物生成和积累的外部因素的影响。重要的生活方式调整包括，多吃富含抗氧化剂的水果和蔬菜，少吃高糖、烘焙、油炸或烧烤食物，还应避免吸烟和过量饮酒。维生素C、D和E等补剂，可以帮助构建抵御糖化终产物和相关氧化应激的防线，有助维持皮肤健康。可以考虑每天使用保湿霜、防晒霜或粉底，以抵御紫外线和污染物（例如，气雾化纳米颗粒）的不良影响。最后，对于化妆的患者，建议使用含有滑石、高岭土或氧化物基化合物（例如，二氧化钛、氧化铁）的彩妆产品；因为这些成分可以增加一层保护，以抵御导致糖化和加速衰老过程的环境侵害。  |
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