脂質グリケーション産物を指標にした糖尿病診断法の開発と食品の抗糖尿病成分の研究

以脂质糖化产物为指标的糖尿病诊断方法的开发及食品抗糖尿病成分的研究

• 批准号: 03J07180
• 负责人: 玉 正浩
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J07180/
• 关键词: 糖尿病; グリケーション; アマドリ型糖化脂質; 膜脂質過酸化; Amadori-PE; 膜脂質過酸化反応

糖尿病における特徴的な高血糖状態の持続により、糖尿病性合併症の発症要因として糖化反応(グリケーション)が提唱されている。グリケーションは、タンパク質のアミノ基と還元糖のカルボニル基の親水性分子同士間の反応であり、糖尿病性含併症だけでなく、老化や動脈硬化などの加齢疾患でも亢進すると言われている。近年、生体膜を構成しているリン脂質のひとつで、第一級アミノ基を有するホスファチジルエタノールアミン(PE)がグリケーションを受け、アマドリ型の糖化ボスファチジルエタノールアミン(Amadori-PE)を生じる可能性を指摘されている。試験管内の実験では、Amadori-PEの生成が糖濃度と相関したため、糖尿病での高血糖による細胞障害への関与が推定される。したがって、ヒトの血液や組織標本にAmadori-PEが存在し、それを定量する技術ができれば、過去にない生体膜の新しいグリケーションの指標が確立できると考えられた。しかし、脂質糖化産物の標品作製に未だ成功していないこと、またヒトの血液や組織における糖化脂質の存在が証明されていないことが現実である。本研究では、まず糖化脂質の標品としてのAmadori-PEを高純度かつ多量調整できる反応系を確立しようとした。その結果、最適の反応合成条件(メタノール中の反応系)を探し、反応したPE(100mg)の約50%がAmadori-PEに変換され、約20mgの高純度のAmadori-PEを得ることが可能になった。また、超高感度なリニアイオントラップ型ハイブリッド質量分析装置(4000Q TRAPTM、Applied Biosystems)を用いて健常人と疾病者の血漿Amadori-PEを定性・定量分析し、ヒトの血漿におけるAmadori-PEの存在を構造化学的に初めて証明した。また、血漿のAmdori-PE濃度が高いと、過酸化リン脂質(PCOOH)濃度も高値となった。したがって、糖尿病などの高血糖状態においては、膜脂質の糖化反応が惹起され、この糖化脂質が原因となって、膜脂質過酸化を誘発し、糖尿病の増悪化および合併症に深くかかわることが示唆された。

由于糖尿病的持续高血糖状态特征，糖化已被认为是糖尿病并发症发生的一个因素。糖化是亲水性分子、蛋白质的氨基和还原糖的羰基之间的反应，据说不仅在糖尿病并发症中，而且在衰老和动脉硬化等与年龄相关的疾病中也会加速。近年来，人们指出了构成生物膜的磷脂之一、具有伯氨基的磷脂酰乙醇胺(PE)进行糖化生成阿马多里型糖化磷脂酰乙醇胺(Amadori-PE)的可能性。体外实验表明，Amadori-PE的产生与糖浓度相关，提示其可能参与糖尿病高血糖引起的细胞损伤。因此，人们认为，如果Amadori-PE存在于人体血液和组织标本中，并且可以开发出对其进行量化的技术，那么就有可能在生物膜中建立一种以前从未见过的新糖化指数。但现实情况是，标准脂质糖化产品的制备尚未成功，人体血液和组织中糖化脂质的存在尚未得到证实。在本研究中，我们首先尝试建立一个反应体系，可以高纯度、大批量制备Amadori-PE作为标准糖化脂质。结果，我们找到了最佳的反应合成条件（甲醇中的反应体系），反应后的PE（100 mg）约50%转化为Amadori-PE，从而获得约20 mg的高纯度Amadori-变成了。此外，我们使用超灵敏线性离子阱混合质谱仪（4000Q TRAPTM，Applied Biosystems）对健康和患病个体的血浆 Amadori-PE 进行了定性和定量分析，并确定了人血浆中 Amadori-PE 的存在。首次从结构上进行展示。此外，当血浆Amdori-PE浓度高时，过氧化磷脂(PCOOH)浓度也高。因此，有人提出，在糖尿病等高血糖情况下，会诱发膜脂的糖化反应，该糖化脂质诱发膜脂过氧化，这与糖尿病的恶化和并发症密切相关。