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晚期糖基化终末产物(Advanced glycation end products,AGEs)为蛋白非酶糖基化的终产物,是人和动物的慢性持久性炎症、肥胖及脂肪肝等代谢性疾病的关键发病因子。二羰基化合物乙二醛(Glyoxal,GO)和甲基乙二醛(Methylglyoxal,MGO)为活性羰基化合物(Reactive dicarbonyl species,RCS),是羧甲基赖氨酸(N-carboxymethyllysine,CML)的前体,可启动蛋白非酶糖基化形成AGEs。因此,捕获二羰基化合物和抑制AGEs及CML的形成,成为防控糖尿病和脂肪肝等相关疾病的途径。本研究以小牛胸腺组蛋白H1和牛血清白蛋白(Bovine serum albumin,BSA)为研究对象,以探讨天然产物儿茶素能否抑制MGO和甘油醛/Fenton诱导的蛋白非酶糖基化和CML的形成。实验结果如下:体外无蛋白条件下将MGO与儿茶素在37℃孵育,通过Girard’s reagent T方法检测儿茶素对MGO的捕获能力,结果表明儿茶素对MGO(1:1)抑制率为80.73%,明显强于活性二羰基捕获剂氨基胍(Aminoguanidine,AG)。DNPH方法检测结果显示,MGO孵育组蛋白H1产生早期糖基化产物Schiff base,并且儿茶素与MGO摩尔分子比为1:6时即可抑制Schiff base的形成;荧光法对总荧光AGEs检测结果显示,儿茶素明显抑制MGO诱导组蛋白H1形成的荧光AGEs,在与MGO摩尔分子比1:1时抑制率可达到62.61%。通过SDS-PAGE蛋白电泳初步筛选MGO诱导组蛋白H1的非酶糖基化模型,Western blot检测组蛋白H1非酶糖基化的程度,以及晚期糖基化产物CML的形成;结果表明MGO可使组蛋白H1表达量降低,CML形成量增加,由此证明组蛋白H1发生了非酶糖基化,并以此为依据构建了组蛋白H1非酶糖基化模型和CML形成模型。儿茶素可有效保护组蛋白H1不被MGO糖基化,当摩尔分子比为2:1时几乎完全保护。低浓度儿茶素(12.5-100μM)可抑制组蛋白H1CML的形成;高浓度儿茶素(200-800μM)不能抑制组蛋白H1CML,反而会增加CML的生成量。儿茶素与组蛋白H1在37℃孵育后产生H2O2,加入MGO后H2O2累积量显著增加,随儿茶素浓度升高成梯度效应,但H2O2的升高与MGO浓度无关。在Fenton反应(EDTA/Fe2+/H2O2)条件下,37℃孵育甘油醛会生成GO,儿茶素和N-乙酰-L-半胱氨酸(N-Acetyl-L-cysteine,NAC)可捕获甘油醛/EDTA/Fe2+/H2O2反应生成的GO。 NAC可抑制甘油醛/EDTA/Fe2+/H2O2诱导BSA产生的Schiff base;儿茶素和NAC均可抑制甘油醛/EDTA/Fe2+/H2O2诱导BSA产生的CML。结论:本研究成功构建组蛋白H1非酶糖基化模型和CML形成模型。证实儿茶素可有效保护组蛋白H1不被二羰基化合物MGO非酶糖基化;其机制可能与儿茶素捕获MGO、抑制荧光总AGEs和抑制Schiff base的形成有关。低浓度的儿茶素可有效抑制MGO诱导的组蛋白H1CML形成,其机制可能与捕获MGO有关,与清除自由基能力无关;高浓度儿茶素不能抑制CML形成量,其机制可能与儿茶素诱导生成大量H2O2有关。儿茶素可抑制二羰基化合物前体甘油醛诱导的CML形成,其机制可能与儿茶素捕获二羰基化合物GO有关。