AGE篇:認識糖化終產物(advanced glycation end products,AGEs)
台大張國柱
糖化終產物(advanced glycation end products,AGEs)是一群複雜且異質性高的複合物,可由還原糖(reducing sugar)和胺基酸經梅納反應(Maillard reacton)而生成。AGEs 在老化與慢性病發展過程中扮演關鍵角色,特別是在糖尿病與腎臟疾病進程中。
體內的葡萄糖結構上帶有羰基(carbonyl group),不需酵素催化的情況下能夠與蛋白質的胺基(amino group)產生共價鍵結。羰基與胺基的鍵結結構歷經一連串的自我調整與改變,形成比較穩定的 Amadori 產物,隨後經由活性氧物種(reactive oxygen species,ROS)/活性氮物種(reactive nitrogen species,RNS)的糖基氧化(glycoxidation)而生成 1,2-二羰基化合物(1,2-dicarbonyl compound),導致 AGEs-蛋白質交叉鏈結,再經水解/蛋白質水解的降解程序,最終形成不可逆的 AGEs 而喪失了蛋白質原有的功能。
AGEs 的主要來源有二:(1)生物體不可避免之生化反應所導致的產物,(2)肉類經高溫(>攝氏 170 度以上之燒、烤、煎、炸)烹飪所產生的產物。日本美食節目所標榜呈現美麗金黃色的油炸食物就含有大量的 AGEs,可引發發炎反應和氧化壓力。
因此任何人都應該儘可能地避開食用經燒、烤、煎、炸處理過的食物,尤其是老年人、糖尿病患和腎臟病患。
隨著年齡的增加,年長者雖然血糖正常,但體內 AGEs 長期累積的結果有過量之虞,這跟年長者全身性疾病有莫大的關連,例如神經退化性疾病(柏金氏症或阿滋海默症)、心血管疾病(動脈硬化或心肌病變)、慢性發炎、代謝症候群(高血壓、高血脂或高血糖)和癌症。
糖尿病患者由於血糖濃度很高,能夠快速產生並累積大量的 AGEs,造成發炎反應和氧化壓力,導致心血管結構與功能的改變。
慢性腎衰竭患者血糖濃度雖然正常,但體內存有大量的自由基能夠促進 AGEs 的生成。此外受損的腎臟無法良好排除生成 AGEs 過程的中間產物,因而導致大量 AGEs 的累積,加重腎臟病患的糖化負荷。
此外腸道菌種(gut bacterial species)亦可觀察到 Maillard 反應。飲食中的 AGEs 可以改變腸道菌種的成分,提高血漿的醣基化反應(glycosylation),導致全身性促發炎作用和內皮細胞失能,並造成胰島素阻抗。
多酚類食物可藉由清除自由基或螯合過度金屬離子(如 Cu+ 或 Fe2+)而抑制 ROS 和 RNS 的生成,達到衰減 AGEs 的效果。它們亦可活化胰島素訊息路徑,促進葡萄糖的代謝。此外透過抑制 NF-kB 的活化,多酚類化合物可降低發炎反應,對抗糖尿病、心血管疾病、與癌病變。
多酚類化合物包括白藜蘆醇(resveratrol)、薑黃素(curcumin)、類黃酮(flavonoids)和兒茶素(EGCG)都具有抑制 AGEs 生成的功效。然而多酚類化合物有著不佳的生物利用率(bioavailability)和藥物動力學(pharmacokinetics),阻礙了使用多酚類化合物治療 AGE-相關疾病的抗 AGE 療效。 因此,開發特異性高、副作用少的 AGE 抑制劑,並釐清膳食介入的長期效益與作用機轉,可為臨床實踐開創新的可能性。
請注意:本人不推薦多酚類的健康食品,而是建議攝取含多酚類的新鮮蔬果。
留言
張貼留言