半乳糖不耐受半乳糖( 二 )

半乳糖常以D-半乳糖苷的形式存在于大脑和神经组织中，也是某些糖蛋白的重要成分。－半乳糖是一种还原单糖，大量存在于乳制品及其他非乳制品食物中( 如水果、蔬菜等) ，半乳糖是构成脑神经系统中脑苷脂的成分，与婴儿出生后脑的迅速生长有密切关系。食物中的半乳糖主要来自奶类所含的乳糖，然而，患有乳糖不耐症的婴儿由于缺乏乳糖酶无法分解代谢乳糖，因此需在食物中添加D半乳糖。
半乳糖在正常情况下可代谢葡萄糖，但过量时产生ROS 和高级糖基化终末产物( advanced glycation end products，AGEs)，后者作用于高级糖基化终末产物受体，可导致氧化应激、线粒体功能障碍、细胞损伤和炎症反应；也有研究表明AGEs 先引起ROS 升高，进一步诱导机体氧化应激，促进衰老发生。
1. 氧化应激
自由基的产生可加速细胞衰老的进程，因此氧化应激致衰老理论已被广泛接受。研究表明，连续7 周皮下注射D-半乳糖100mg /( kg·d) 诱导的大鼠衰老模型大脑组织细胞中ROS 水平升高，脂质过氧化作用标志物丙二醛水平升高，而机体内抗氧化酶( 超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶及谷胱甘肽转移酶) 水平显著下降；另外，D-半乳糖还可通过诱导线粒体功能障碍，进一步诱导ROS 产生，促进细胞和机体组织衰老。
2.线粒体功能障碍
线粒体是细胞的能量代谢工厂，对维持细胞的正常新陈代谢起着重要作用。较多证据表明，线粒体功能与年龄相关疾病有紧密联系，线粒体脱氧核糖核酸( deoxyribonucleic acid，DNA) 突变可诱导细胞产生大量自由基，促进细胞和组织衰老。
在D-半乳糖诱导的大鼠衰老模型中，耳蜗神经腹侧核细胞中H2O2 水平、还原性辅酶Ⅱ及其亚基P22phox、P47phox、P67phox 表达量均升高，且线粒体DNA 缺失增加，三磷酸腺苷( adenosine triphosphate，ATP) 水平下降，电子传递链复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ水平均下降，线粒体膜电位下降，超微结构亦见异常等，提示线粒体功能明显受损，而线粒体功能障碍可导致多种年龄相关性疾病，如阿尔兹海默病、帕金森病、亨廷顿病等。
3. 免疫炎症
炎症对机体是一把双刃剑，当内源性或外源性病原体侵袭机体时，炎症应答激活对机体具有保护性作用；然而，系统性、低水平的慢性炎症与许多年龄相关性疾病或衰老有着密切关系，即炎性衰老。
研究发现，100 mg /( kg·d) D-半乳糖诱导的小鼠衰老模型免疫器官退化、免疫功能降低、促炎症因子( 如IL-1β、IL-6 及TNF-α 等) 分泌增加、抗炎症因子(如IL-10) 分泌降低，机体转变成一种慢性炎症状态，从而促进细胞和机体老化。此外，D-半乳糖还可激活核转录因子-κB、促分裂素原活化蛋白激酶等炎症信号通路，促进炎症因子的释放，从而加速机体炎性状态形成，加速衰老。
4. 端粒缩短
端粒位于真核细胞染色体末端，由端粒DNA 和端粒蛋白组成，对染色体的稳定性有重要作用，端粒缩短可抑制细胞分裂和组织再生，在衰老及衰老相关性疾病中扮演着重要角色。D-半乳糖诱导小鼠衰老模型发现，端粒长度和端粒酶活性显著降低，提示D-半乳糖可能通过诱导端粒缩短促进衰老的发生和发展。但有其他研究发现，D-半乳糖并不能使小鼠的卵巢端粒长度和端粒酶活性发生改变。因此，D-半乳糖促进端粒缩短及抑制端粒酶活性是否可作为致衰老的机制还有待进一步证明。
5. 代谢障碍
ATP 是机体细胞能量的主要来源，当能量代谢紊乱时，ATP 合成下降，细胞正常功能受到抑制，促进细胞衰老。皮下注射150 mg /( kg·d) D-半乳糖诱导的小鼠衰老模型研究发现，模型组能量代谢相关酶的活性发生明显变化，其中乳酸脱氢酶活性增加，谷胱甘肽转移酶、谷氨酰胺合成酶、肌酸激酶活性显著下降，提示D-半乳糖可能通过影响代谢，促进衰老的发生发展。
半乳糖的种类简介（英文：uridine diphosphate ga－lactose）一般简称udp-半乳糖。其结构是 α－d-半乳糖残基结合在二磷酸尿苷的末端磷酸残基上，与二磷酸尿甘葡糖（udp-葡糖）同样广泛分布于微生物、动植物细胞内的一种核苷酸糖。由1-磷酸α－d-半乳糖在己糖-1-磷酸尿苷酰转移酶（hexose－1－phospha－te uridylyltransferase，ec 2.7.7.12）的反应中生物合成。udp-葡糖+1-磷酸半乳糖udp半乳糖+1-磷酸葡萄糖。然而因为在细胞内有udp葡糖-4-差向异构酶，容易进行udp-半乳糖udp葡糖的互变，实际上，上述的尿苷酰转移反应是使作为营养源供给的半乳糖转变为1-磷酸葡萄糖，并与糖酵解系统或糖互变系统汇合的反应。与此不同，在具有udp-半乳糖焦磷酸化酶（udp galactose pyro－phosphorylase，ec 2.7.7.10）的细胞里由于1-磷酸α－d-半乳糖+utpudp半乳糖+ppi的反应而形成udp-半乳糖。例如，人的肝脏在胎儿或幼儿期几乎检测不出此酶的活性，但其活性随着年龄的增长而增加，从而进行半乳糖代谢。半乳糖血症（galactosemia）虽然有尿苷酰转移酶的遗传性缺失，如果在人工营养中不给予半乳糖化合物则可生长，随着年龄的增长摄取半乳糖异常之所以降低，就是这个缘故。udp半乳糖还在各种糖苷、多糖、糖蛋白、糖脂的生物合成中作为半乳糖供体也起着重要的作用。对于它们的生物合成，各有其特异的半乳糖基转移酶（galactosyltranferase）参与。

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