2型糖尿病患者尿核糖浓度显著高于正常

自从Chevreul ME发现糖尿病患者尿液中的糖是葡萄糖,近200年的时间,糖尿病被视为一组以葡萄糖慢性增高为特征的代谢性疾病,而体内广泛存在的核糖与糖尿病之间的关系却被忽略．研究发现核糖可以降低血葡萄糖浓度,曾报道糖尿病患者可以口服核糖．本实验室前期工作表明,核糖能够迅速与蛋白质发生非酶促糖基化,形成具有强烈细胞毒性的糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs),引起细胞(包括神经细胞)死亡．进一步的实验证明,虽然在给小鼠注射核糖时,血葡萄糖浓度有所降低,但是糖基化血清蛋白和AGEs均显著升高,说明核糖浓度的升高更容易使机体发生非酶促糖基化反应,产生AGEs,从而造成危害．本文采用1-(4-羧基苯基)-3-甲基-5-吡唑酮(MOPBA)结合高效液相色谱,对明确诊断的2型糖尿病患者(n = 30)和同龄健康人(n = 30)尿核糖进行了定量分析,结果显示,MOPBA-核糖衍生物与尿核糖浓度之间呈线性相关(r²=0.999),回收率达99%．经质谱分析显示,HPLC分离的糖尿病患者尿样品中含569.19 u MOPBA衍生物峰(核糖,C₂₇H₂₉N₄O₁₀)和599.20 u MOPBA衍生物峰(葡萄糖,C₂₈H₃₁N₄O₁₁)．2型糖尿病组尿核糖浓度(男性：(134.28?35.09) μmol/L;女性：(97.33?23.68) μmol/L)显著高于正常对照组(男性：(35.99?5.64) μmol/L;女性：(33.72?6.27) μmol/L) (P < 0.001),同时,其尿葡萄糖浓度也显著高于正常对照(P < 0.001)．糖尿病患者尿核糖显著高于正常人的现象提示,2型糖尿病不但葡萄糖代谢异常,同时核糖代谢也发生了异常．     

研究: 慢性脱水中的脑甲醛代谢失调与学习迟缓

慢性脱水是阿尔茨海默病患者的临床表现之一,慢性脱水不但可以造成血清渗透压升高,同时也引起中枢神经系统代谢失调和认知损伤.本文通过配制4%Na Cl溶液作为C57 BL/6小鼠饮用水,连续喂养3个月,建立慢性脱水动物模型.慢性脱水(实验组)小鼠出现血清渗透压和Na+浓度升高、体重减轻等脱水症状.实验组小鼠在"穿梭箱"行为范式中表现学习迟缓,同时其脑内5-羟色胺显著降低,甲醛浓度升高,产生甲醛的氨基脲敏感氨氧化酶(SSAO)活性升高,并且活性升高的程度(脱水组酶活/对照组酶活)显著高于甲醛脱氢酶3(ADH3)的变化程度.腹腔注射甲醛溶液7天(每天1次)也导致小鼠的"穿梭箱"学习过程迟缓,并伴有脑内5-羟色胺下降;但在相同条件下,连续7天注射4%Na Cl溶液的小鼠组未见学习迟缓和5-羟色胺水平的降低.这些结果提示,慢性脱水导致小鼠脑内甲醛升高,5-羟色胺下降,可能是引起小鼠"穿梭箱"学习迟缓的原因之一.     

氧化应激对溶酶体储存与转运甲醛的影响

内源甲醛代谢失调被认为是导致阿尔茨海默病的危险因素之一,甲醛蓄积会引起神经细胞的死亡和认知功能的降低.研究表明,细胞内甲醛分布于溶酶体内,而溶酶体功能异常与神经退行性疾病密切相关.本文采用甲醛特异荧光探针,在氧化应激条件下,检测到小鼠脑微血管内皮细胞株bEnd.3和小鼠神经瘤母细胞株N2a溶酶体内甲醛明显升高;在慢性脑低灌注大鼠动物模型中,其脑神经细胞的溶酶体内甲醛也升高(P0.01);LeuLeuOMe处理bEnd.3细胞,使其溶酶体膜通透性增加,导致细胞内甲醛蓄积,而胞外甲醛降低.以上结果证明,溶酶体具有储存和转运甲醛的功能,如果溶酶体出现结构与功能的异常,会导致甲醛代谢失调,造成认知损害.     

APP/PS1转基因老年性痴呆模型小鼠肠道甲醛浓度异常升高

【目的】肠道菌群通过"微生物-肠道-脑轴"影响中枢神经系统的功能,同时也与老年性痴呆的发生发展相关,特别是盲肠内微生物菌群的变化更为显著。肠道菌群可以产生和代谢甲醛,而肠道能够迅速吸收甲醛;体内甲醛含量与老年性痴呆病人的认知损害程度呈正相关。因此,本文比较了7月龄APP/PS1转基因老年性痴呆模型小鼠(简称APP/PS1转基因小鼠)与同月龄C57BL/6J野生型小鼠(简称C57BL/6J小鼠)肠道菌群产生甲醛的情况。【方法】取APP/PS1转基因小鼠(n=8)与C57BL/6J小鼠(n=9)的不同肠段(十二指肠、小肠、盲肠、结肠),采用2,4-Dinitrophenylhydrazi zne(DNPH)显色偶联高效液相色谱(HPLC coupled with DNPH)测定肠道消化物和肠壁组织的甲醛。【结果】APP/PS1转基因小鼠盲肠消化物内的甲醛含量,较C57BL/6J小鼠存在显著升高(P=0.036);而两者小肠和结肠消化物甲醛含量无显著差别。在两种小鼠之间,小肠壁内甲醛存在差异(P=0.052),而盲肠和结肠壁甲醛含量无显著差异(P0.05)。【结论】肠道菌群是小鼠体内甲醛的主要来源之一,无论肠道消化物,还是肠道壁组织均为盲肠的甲醛含量最高。这些结果表明,APP/PS1转基因小鼠肠道菌群存在甲醛代谢失调,从而导致其肠道消化物的甲醛含量升高。     

病理浓度甲醛的累积导致小鼠神经母瘤细胞活力及黏附能力下降

Formaldehyde (FA) plays a role in age-related cognitive impairment. An increase in endogenous FA induced by long-term oral administration of methanol, which triggers Tau hyperphosphorylation in the brain of Macaca mulatta and deteriorates the animal’s working memory. Short-term, high-dose FA treatment induces Tau hyperphosphorylation in the cytoplasm and nucleus of murine neural cells in vivo and in vitro. However, the pathological FA level is lower than that used in those experiments. The long-term effect on neural cells of FA at pathological doses has not yet been investigated. Here, based on the pathological level of endogenous FA in Alzheimer’s disease (AD) patients, we added 10 mmol/l (mM) FA to the medium and incubated murine neuroblastoma (N2a) cells for six days by using a serial passage strategy. FA-induced significant decreases in cell number and viability as well as increased lactate dehydrogenase (LDH) release were observed during the culture. Holographic microscopy showed that cells exposed to FA were thicker and smaller, exhibiting a weakened adhesive morphology. Immunofluorescence staining demonstrated that the pathological dose of FA increases Tau phosphorylation at Threonine (T181) and Serine (S396) epitopes over time. These results indicate that long-term exposure to a pathological concentration of FA causes the cell viability decline and even cell death under the experimental conditions