唾液酸生理功能的研究进展
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唾液酸生物合成途径
唾液酸是一种重要的糖酸,它在生物体内发挥着重要的生理功能。
唾液酸的生物合成途径是一个复杂而精密的过程,它涉及多个酶的参与和多个中间产物的转化。
唾液酸的合成始于葡萄糖。
葡萄糖在细胞内经过一系列酶的作用,首先被磷酸化成葡萄糖-6-磷酸,然后被异构酶转化成果糖-6-磷酸。
接着,果糖-6-磷酸被果糖-6-磷酸酰胺转移酶催化,转化成N-乙酰基-α-酮酰胺-2-酮-3-酸。
N-乙酰基-α-酮酰胺-2-酮-3-酸是唾液酸合成的关键中间产物。
它在细胞内经过一系列复杂的酶催化反应,包括酮酸还原酶、酮酸脱羧酶、酮酸脱氢酶等,最终转化成N-乙酰基唾液酸。
N-乙酰基唾液酸是唾液酸合成的最后一个中间产物。
它通过乙酰化酶的作用,将乙酰基转移到唾液酸上,形成最终的产物——唾液酸。
唾液酸在生物体内具有多种生理功能。
首先,它是一种重要的细胞外糖酸,参与细胞膜的稳定和细胞间的相互识别。
其次,唾液酸还参与炎症反应的调节和免疫系统的功能调控。
此外,唾液酸还在神经系统中发挥重要作用,参与神经传递和神经细胞的发育。
唾液酸的生物合成途径是一个复杂而精密的过程,涉及多个酶的参与和多个中间产物的转化。
唾液酸在生物体内具有多种重要的生理功能,对维持机体的正常生理功能起着重要作用。
对于深入了解唾
液酸的生物合成途径和生理功能,有助于我们更好地理解生命的奥秘。
早在1957年,Blix就从颌下腺粘蛋白中分离出唾液酸(Sialic acid),并建立了唾液酸的命名规则[1],但在很长时期内人们对其生理功能了解甚少,其化学结构在1960年才被确切地测定出来。
随着现代物理学、化学和生命科学技术的飞速发展,唾液酸的生理活性已逐渐被认识,并可能在不久的将来得到应用。
本文就近年来唾液酸的生物活性及其应用方面的研究进展进行了较全面的综述。
1 唾液酸的来源唾液酸(Sialic acid,SA)是九碳糖神经氨酸酰化物的总称。
唾液酸在自然界分布很广,已经发现许多生物体内存在唾液酸,它通常位于细胞膜最外层的糖类部分和分泌的糖复合物(糖脂、糖蛋白和脂多糖)的关键位置,是糖复合物结构和功能多样化的重要物质基础[2,3]。
随着生物进化程度的升高,唾液酸在生物体内的含量不断增加,进化程度较低的生物,如原生动物、环节动物、节肢动物等均极少有唾液酸的存在。
在脊椎动物和哺乳动物体内普遍存在唾液酸,人体中脑的唾液酸含量最高,人脑灰质中的唾液酸含量是肝、肺等内脏器官的15倍[4]。
唾液酸的主要食物来源是母乳,在牛奶、鸡蛋和奶酪中也存在唾液酸。
至今自然界中被报道的唾液酸有30多种[5],最常见的是N-乙酰基神经氨酸(N-acetylneuraminic acid , NANA),其结构如附图所示。
2 唾液酸的测定方法唾液酸的物理分析方法很多,有分光光度法、薄层层析法[6]、高效液相色谱法[7]、核磁共振法[8]和高效液相色谱质谱联用技术等[9]。
这些技术可用于生物样品的分离和测定,还能区分不同类型的唾液酸,为唾液酸在生物学方面的研究提供了更好的手段。
2.1 分光光度法唾液酸与一些试剂反应能产生颜色,可用于直接定性检测和定量测定。
这些试剂包括硫代巴比妥酸、R-试剂和间苯二酚-过碘酸/盐酸等。
游离唾液酸被过碘酸氧化生成β-甲酰丙酮酸,后者与2-硫代巴比妥酸反应生成有色物质,在549nm处有最大吸收峰[10]。
燕窝中唾液酸有啥用途燕窝中的唾液酸是燕子分泌的一种黏液性物质,由硒元素组成,具有多种生理功能。
唾液酸有助于促进免疫力、抗氧化和保护身体健康。
以下是关于燕窝中唾液酸的一些主要用途:1. 免疫调节:研究发现,燕窝中的唾液酸对免疫系统具有调节作用。
它可以增强机体的免疫力,促进T细胞的活化和增殖,增加淋巴细胞的活性,提高机体的抗病能力。
唾液酸还能调节免疫细胞的分泌功能,增强细胞间的信号传导,促进机体对外界病原体的抵抗能力。
2. 抗氧化:唾液酸具有强大的抗氧化作用,能够中和自由基,并保护细胞免受氧化应激的损害。
长期暴露在环境污染和辐射的人群中,体内自由基的产生会不断增加,造成细胞和组织的氧化损伤。
而燕窝中的唾液酸可以通过清除自由基,减轻氧化应激,维护细胞健康。
3. 修复组织:唾液酸具有促进细胞再生和组织修复的作用。
它可以促进胶原蛋白的生长和合成,提高皮肤的弹性和修复受损的组织。
此外,唾液酸还能促进创伤愈合,增加伤口的收缩力,缩短伤口的愈合时间。
4. 保护肝脏:研究表明,唾液酸对肝脏具有保护作用。
它可以减轻肝脏的氧化应激和炎症反应,降低肝损伤标志物的水平。
唾液酸还可以促进肝细胞的再生和修复,增强肝脏的代谢功能,对肝脏的健康起到积极的作用。
5. 促进消化吸收:唾液酸具有增加消化酶的分泌和活性的作用,可以促进胃肠道的消化吸收。
它可以增加胃液中的消化酶的含量,提高食物的分解和吸收能力,改善消化不良等胃肠道疾病。
6. 保护神经细胞:唾液酸可以促进神经细胞的生长和再生,并保护神经细胞免受氧化应激的损害。
它具有减少神经元凋亡和维持神经传递正常功能的作用,对于预防和治疗神经系统疾病具有重要意义。
总之,燕窝中的唾液酸具有免疫调节、抗氧化、修复组织、保护肝脏、促进消化吸收和保护神经细胞等多种功能。
它是一种珍贵的天然营养物质,对于促进健康、预防疾病具有重要的作用。
同时,由于燕窝中唾液酸的珍贵性和稀缺性,其价格也较高。
因此,在享受燕窝中唾液酸带来的健康益处时,我们也要合理使用和珍惜资源。
唾液酸结构式
唾液酸是一种重要的生物分子,它是一种多糖,由九个碳原子组成。
唾液酸的结构式为Neu5Ac,其中Neu代表N-乙酰神经氨酸,5代表它是第五种发现的唾液酸,Ac代表它是N-乙酰化的。
唾液酸在生物体内具有多种重要的生理功能。
首先,它是细胞膜上的一种糖基,可以参与细胞信号传导和细胞识别。
其次,唾液酸还可以作为细菌和病毒的受体,帮助它们进入宿主细胞。
此外,唾液酸还可以调节免疫系统的功能,参与炎症反应和细胞凋亡等生理过程。
唾液酸的结构式中,九个碳原子中的第二个碳原子与羟基结合,形成了一个环状结构。
这个环状结构上还有一个羧基和一个N-乙酰氨基。
唾液酸的这种结构使它具有一定的酸性,可以与碱性物质反应,形成盐和水。
唾液酸在生物体内的合成和降解是一个复杂的过程,涉及多种酶的参与。
唾液酸的合成需要多种底物和酶的参与,其中最重要的是UDP-葡萄糖和N-乙酰神经氨酸。
唾液酸的降解则需要多种酶的参与,其中最重要的是唾液酸酶和N-乙酰神经氨酸酯酶。
唾液酸是一种重要的生物分子,具有多种生理功能。
它的结构式为Neu5Ac,其中Neu代表N-乙酰神经氨酸,5代表它是第五种发现的唾液酸,Ac代表它是N-乙酰化的。
唾液酸的合成和降解是一个复
杂的过程,涉及多种酶的参与。
唾液酸的研究对于深入了解生物体的生理过程和疾病机制具有重要意义。
口腔致病菌唾液酸糖苷酶的毒力和发病机制口腔是微生物最丰富的生态系统之一,其中许多细菌可以引起口腔疾病,如龋病和牙周炎等。
唾液是口腔的主要生物液体之一,由多种成分组成,包括酶、蛋白质、碳水化合物和无机盐等。
唾液中的酶具有多种功能,其中包括分解食物、保护口腔的周围组织和防止细菌感染等。
但是,一些口腔致病菌可以利用酶来攻击宿主细胞,导致口腔疾病的发生。
本文主要介绍唾液酸糖苷酶在口腔致病菌中的毒力和发病机制。
唾液酸糖苷酶(sialidase)是一种被广泛存在于口腔致病菌中的酶,可以催化唾液酸类化合物的水解反应。
唾液酸是一种存在于许多细胞表面的糖类化合物,具有多种生理功能。
当唾液酸被分解后,细胞表面的功能受到影响,从而对细胞产生毒性作用。
在口腔致病菌中,唾液酸糖苷酶被认为是导致细菌感染和疾病的关键因素之一。
唾液酸糖苷酶在口腔致病菌中的毒力作用主要表现在以下几个方面:1. 促进菌体黏附和侵入宿主细胞:唾液酸位于许多宿主细胞的表面,唾液酸糖苷酶可以降解唾液酸,从而使得菌体更容易黏附到宿主细胞表面并进入宿主细胞内部。
3. 产生毒性代谢产物:在唾液酸糖苷酶的作用下,唾液酸被分解为多种化合物,其中包括乙酰胺酸和乙酰神经酸等,这些化合物可以对宿主细胞产生毒性作用,导致细胞死亡和炎症反应等。
唾液酸糖苷酶的毒力作用是口腔致病菌引起宿主细胞感染和疾病的重要原因之一。
目前已经有许多研究致力于探究唾液酸糖苷酶在口腔致病菌中的发病机制。
其中一个研究表明,一些口腔致病菌可以通过唾液酸糖苷酶的作用来激活宿主细胞的NF-κB信号通路,从而导致宿主细胞发生炎症反应和细胞凋亡。
此外,唾液酸糖苷酶还可以通过调节宿主细胞的蛋白激酶C、蛋白激酶A和SP1等信号通路来影响宿主细胞的代谢和生理功能。
总之,唾液酸糖苷酶是口腔致病菌引起口腔疾病的重要因素之一,深入了解其毒力和发病机制对于开发有效的治疗策略具有重要的意义。
唾液分析报告1. 引言唾液是人体分泌的一种液体,它具有重要的生理功能和丰富的生化成分。
近年来,随着生物医学研究的进展,唾液作为一种非侵入性、易获取的生物标本,被广泛应用于临床医学、疾病诊断和监测等领域。
唾液分析技术通过分析唾液中的生化指标,可以给出一个人体内部健康状况的信息。
本文将详细介绍唾液分析的原理、应用、样本采集与处理等方面的内容。
2. 唾液的成分和功能唾液主要由水、电解质、蛋白质、氨基酸、酶类、激素、抗体等组成。
同时,唾液也含有一些微生物、代谢产物、毒物等,这些成分对人体健康和疾病的发展有重要影响。
唾液的功能包括: - 润滑和保护口腔和消化道黏膜; - 洁净口腔和消化道; - 参与食物消化过程; - 派息作用,在消化之间,唾液中的酶开始分解食物中的淀粉;- 抗菌和抗病毒作用。
3. 唾液分析的原理唾液中的成分可以反映人体内部的生理和病理状态。
唾液分析主要通过测量唾液中的生化指标,以便判断人体健康状况和疾病风险。
常用的唾液分析指标包括: - pH值:用于反映口腔酸碱平衡状态; - 蛋白质:可用于检测唾液中的肿瘤标志物; - 酶类:如淀粉酶、唾液酸酶等,用于检测消化功能和内分泌状态; - 免疫球蛋白:可用于检测免疫功能; - 激素:如生长激素、垂体激素等,用于评估人体内分泌状态。
4. 唾液分析的应用唾液分析在临床医学和疾病诊断方面有着广泛的应用前景。
4.1 口腔疾病的诊断唾液中可以检测到一些口腔疾病的标志物,如牙龈炎、牙周炎、唾液腺炎等。
通过分析唾液中的相关指标,可以早期发现口腔疾病,及时采取治疗措施。
4.2 消化系统疾病的监测唾液中的特定指标可以用于监测消化系统疾病的病情变化,如胃癌、胰腺炎等。
通过定期采集唾液样本,检测相关指标的变化趋势,可以及早发现问题并及时干预。
4.3 肿瘤的早期筛查一些肿瘤在早期没有明显的症状,难以被发现。
唾液中的一些特定标志物可以用于肿瘤的早期筛查,如口腔癌、乳腺癌等。
α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖构型是一种重要的糖蛋白质,它在许多生物过程中发挥着重要作用。
本文将探讨α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖构型的相关信息,包括其结构、功能和应用。
一、α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖构型的结构α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖是一种多糖,由唾液酸单元通过α-2、3或α-2、6键相连而成。
唾液酸是一种羧基糖酸,它与其他糖分子结合形成聚糖。
α-2、3-键和α-2、6-键是唾液酸与其他分子之间的键,它们决定了聚糖的构型。
二、α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖构型的功能α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖在生物体内具有多种重要功能。
它们参与了细胞的粘附和识别过程。
唾液酸聚糖能够与细胞表面的受体结合,从而影响细胞的信号转导和细胞间的相互作用。
唾液酸聚糖还参与了病毒和细胞的相互作用。
一些病毒利用唾液酸聚糖与细胞表面受体的相互作用来感染细胞。
唾液酸聚糖还在免疫应答中扮演着重要角色,它参与了细胞和分子的识别,并影响了免疫细胞的活化和增殖过程。
三、α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖构型的应用由于其重要的生物学功能,α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖在医药领域、生物技术领域和材料科学领域都有着广泛的应用。
在医药领域,唾液酸聚糖在病毒感染和免疫疾病治疗等方面具有潜在的应用价值。
在生物技术领域,唾液酸聚糖在细胞工程和药物传递等方面具有重要作用。
在材料科学领域,由于唾液酸聚糖的特殊结构和功能,它被广泛应用于生物材料的制备和功能性材料的设计。
α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖构型是一种重要的糖蛋白质,它在生物体内具有多种重要功能,并在医药领域、生物技术领域和材料科学领域都有着广泛的应用。
随着对其结构和功能的进一步了解,相信它将在更多领域展现出其重要价值。
对于α-2、3-或α-2、6-键唾液酸聚糖构型的进一步了解,有助于我们更深入地研究其在生物体内的作用机制以及其在医学和生物科技领域的应用。
唾液酸生理功能的研究进展
发表时间:2018-06-06T15:32:23.420Z 来源:《科技新时代》2018年3期作者:马骏陈建华[导读] 摘要:唾液酸是一类含有9个碳原子并具有吡喃糖结构的酸性氨基糖的总称,通常位于糖蛋白糖脂等复合物的末端,在细胞识别,促进大脑发育,抗炎和抗病毒等方面具有重要的医药价值。
本文就唾液酸与人类健康和疾病的最新研究展开综述,揭示其与人类的密切关系。
摘要:唾液酸是一类含有9个碳原子并具有吡喃糖结构的酸性氨基糖的总称,通常位于糖蛋白糖脂等复合物的末端,在细胞识别,促进大脑发育,抗炎和抗病毒等方面具有重要的医药价值。
本文就唾液酸与人类健康和疾病的最新研究展开综述,揭示其与人类的密切关系。
关键词:唾液酸;生理功能;人类健康与疾病唾液酸广泛的分布于各生物组织中,是细胞膜上糖蛋白和糖脂的重要成分,目前发现的唾液酸主要是N-乙酰神经氨酸(N-acetylneuraminic acid, NeuAc),因此唾液酸多指N-乙酰神经氨酸。
在本文中,介绍了唾液酸与人类健康疾病相关的研究进展,揭示了唾液酸与人类生命活动的密切关系。
1.唾液酸与婴幼儿健康
唾液酸对于神经节苷脂的合成是必不可少的,而神经节苷脂是大脑皮质细胞表面的主要成分,对神经细胞的分化和功能具有重要作用。
在食物中补充唾液酸可快速增加生命早期大脑皮质中唾液酸的含量,从而进一步促进脑部发育,提高学习和记忆能力。
母乳是婴儿摄取唾液酸的主要来源,它主要以低聚糖,糖蛋白和糖脂的形式存在。
通过对不同阶段的女性母乳中唾液酸含量的研究发现,初乳,过渡乳,成熟乳和退化乳唾液酸含量的平均值分别为2201.4mg/L,1445.9mg/L,395.3 mg/L和273.0mg/L,且早产母亲母乳中的唾液酸含量显著高于足月母亲[1]。
唾液酸在初乳中的含量十分丰富,随着哺乳期的延长,唾液酸的含量快速下降,产后三个月母乳中唾液酸含量可下降80%。
尽早的喂养母乳可以提供足量的唾液酸,有效地促进新生儿的脑部发育。
因此,母乳对于婴幼儿来说是最理想的食物,应当长期维持。
2. 唾液酸与早期肌肉发育
研究表明,在胚胎期和产后发育过程中,唾液酸,尤其是聚合形式的唾液酸在骨骼肌中表达水平的变化,与肌肉分化与功能的发端有密切的关系。
Mirca Marini等研究了在胎儿发育的早期阶段,当重要的形态功能事件发生时,肢体骨骼肌中单体和聚体唾液酸的表达水平,评估唾液酸与骨骼肌发育的联系。
结果显示,单体唾液酸在妊娠10周的肌管/成肌细胞中开始出现,并随着时间的推移逐渐上升;而乙酰化的唾液酸在11周细胞中出现。
这些发现表明在早期发育过程中,不同类型唾液酸的表达水平的变化,与骨骼肌发生关键时期某些特有的形态功能有关。
3. 唾液酸在流感病毒宿主组织中的分布
唾液酸是许多动物细胞和组织上显示的重要聚糖,并且常常是病原体结合和修饰的靶标,流感病毒也包括在内。
流感病毒血凝素在感染初期识别结合唾液酸,而神经氨酸酶对唾液酸的去除或修饰作用,使病毒体释放感染新的宿主,防止其与原宿主重新结合。
天然存在的唾液酸具有多种修饰形式,并且修饰的唾液酸可以通过改变与病毒糖蛋白的相互作用来改变流感病毒的宿主向性。
Brian R. Wasik等[2]用探针检测了在天然组织或实验用的流感病毒宿主组织上的O-乙酰化的唾液酸。
在被检测的宿主和组织之间,被修饰的唾液酸显示出很高的可变性。
在许多宿主的细胞和组织中发现了9-O-乙酰基修饰的唾液酸形式,包括小鼠,人,鸡蛋等等,尽管数量不同。
而4-O-乙酰基唾液酸只在较少动物的呼吸组织中发现,主要在马和豚鼠中,在人类和猪中未检测到。
结果表明这些唾液酸变体可能通过改变和选择它们与细胞的相互作用来影响病毒的宿主向性。
4.N-乙酰神经氨酸在冠状动脉疾病中的关键作用
随着代谢组学的发展,冠状动脉疾病(Coronary artery diseases, CAD)的新的生物标志物被陆续发现,其潜在的功能机制也有待于去阐明。
Zhang等人[3]研究了2324例接受了冠状动脉造影的CAD病人。
采用超高效液相色谱和四极飞行时间质谱联合的方法来对血浆中的代谢物进行非靶向分析。
通过与CAD类型的交叉比较来鉴定显著的差异代谢物,其中包括正常冠状动脉,非结构性冠状动脉粥样硬化等等。
随后利用同位素标记的标准添加物串联LC-MS的方法用于靶标分析代谢标记物。
研究总共确立了36种差异代谢物,其中35中已被证实。
大多数差异代谢物与能量代谢有关。
而NeuAc是一个例外,它是唾液酸家族的代谢物,却是与CAD发展高度相关的代谢物。
在CAD的发展期间,Zhang等检测到在血浆中NeuAc的升高,并通过靶向定量证实了血浆中NeuAc水平的增加。
从作用机制上来说,NeuAc可以通过结合RhoA和Cdc42来激活Rho-ROCK信号通路,从而触发体内外的心肌损伤。
调节NeuAc的产生的神经氨酸酶,沉默后可改善氧-糖剥夺诱导的心肌细胞损伤和异丙肾上腺素诱导的大鼠心肌缺血损伤。
抗流感药物奥司他韦和扎那米韦对神经氨酸酶的药理学抑制也可以起到保护心肌细胞和心脏免受心肌损伤的作用。
5.唾液酸在异种移植免疫识别中的作用
除人类之外的哺乳动物中,大多数NeuAc在胞浆中会通过CMP-NeuAc羟化酶的作用被转化为N-羟乙酰神经氨酸(N-glycolylneuraminic acid, NeuGc),该酶由胞苷单磷酸-N-乙酰神经氨酸羟化酶基因(CMAH)编码,但随着自然进化,CMAH基因在人体中已失去生理功能。
因此,人体细胞表面主要表达NeuAc,而其他哺乳动物表面主要是NeuGc。
因此在异种移植中,许多抗碳水化合物抗体结合到移植供体细胞上时会直接与这两种抗原产生反应[4]。
人体器官供体的短缺严重限制了器官,细胞移植的实用性,异种移植则是一个十分有潜力的解决方案。
根据体型和繁殖特征,猪被视为人类最适宜的供体。
然而,人体内往往有高水平的“天然”抗体表达识别猪的半乳糖-α-1,3-半乳糖(αGal)抗原和其他的NeuGc抗原。
抗αGal抗体和抗NeuGc抗体与猪细胞的结合将启动补体激活,从而导致野生型猪器官的超急性排斥。
展望
尽管关于唾液酸的研究才刚刚起步,但由于唾液酸本身结构与来源的多样性,修饰连接方式的多样性,使其生物学功能也必定呈现出多样性。
唾液酸已经成为并将一直成为生物学领域的研究热点。
随着关于唾液酸基础和应用研究的进一步深入,由唾液酸及其衍生出来的药物或者其他产品将会不断出现并造福人类。
参考文献
[1] Wang H J, Hua C Z, Hebbal L R, et al. Sialic Acid and Iron Contents in Breast Milk of Chinese Lactating Women[J]. Indian Pediatrics, 2017:1-8.
[2] Wasik B R, Barnard K N, Ossiboff R J, et al. Distribution of O-Acetylated Sialic Acids among Target Host Tissues for Influenza Virus[J]. Msphere, 2017, 2(5):1-17.
[3] Zhang L, Wei T T, Li Y, et al. Functional Metabolomics Characterizes a Key Role for N-Acetyl-Neuraminic Acid in Coronary Artery Diseases[J]. Circulation, 2017:1-94.
[4] French B M, Sendil S, Pierson R R, et al. The role of sialic acids in the immune recognition of xenografts[J]. Xenotransplantation, 2017, 24(6):1-9.。