咪唑二肽和2-氧代咪唑二肽对甘油醛诱导的细胞内蛋白糖基化及神经元细胞死亡的抗糖基化作用

甘油醛（glyceraldehyde，GA）可通过蛋白质糖基化及晚期糖基化终末产物（advanced glycation end products，AGEs）的形成，促进糖尿病和阿尔茨海默病等多种疾病的发生发展；然而，针对GA的有效中和策略仍然有限。肌肽（carnosine，Car）是一种在肉类中丰富存在的咪唑二肽（imidazole dipeptide，IDP），可通过清除反应性醛类来抑制蛋白质糖基化。关于Car对抗GA糖基化活性的报道仅有少数。对于其他IDP，如鹅肌肽（anserine）、鲸肌肽（balenine，Bal）和高肌肽（homocarnosine），其抗糖基化活性的报道几乎不存在。 在本研究中，我们证明了4种IDP以及2-氧代肌肽（2-oxocarnosine，2-oxo-Car，Car的氧化形式）对GA诱导的细胞内蛋白质糖基化和神经元细胞毒性的抗糖基化活性。与其他IDP和2-oxo-Car相比，Car和Bal与GA表现出显著更高的反应性。计算机模拟（in silico）分析表明，这种反应性差异取决于分子内氢键的形成以及各IDP的构象。尽管与GA的反应性存在差异，液相色谱-质谱联用（LC-MS）分析显示，所有IDP和2-oxo-Car均可与两分子GA反应，形成含有吡啶鎓环的加合物。Car和Bal对GA表现出较高反应性，并在SH-SY5Y细胞中显著抑制了GA诱导的细胞毒性。Western blot和qPCR分析表明，IDP抑制了GA诱导的蛋白质糖基化以及内质网应激和氧化应激反应基因的上调。 我们的结果表明，IDP可作为预防AGE相关疾病的一种新型策略，并为开发治疗GA相关神经毒性的干预方法奠定了基础。

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咪唑二肽和2-氧代咪唑二肽对甘油醛诱导的细胞内蛋白糖基化及神经元细胞死亡的抗糖基化作用

Yasunari Yamada，Koji Hashida，Kohei Hayashi，Kenji Yoshimochi，Tsunehisa Hirose，Motoshi Shimotsuma，Yoshio Hamada，Kenji Usui，Naoki Yokoyama，Toshiaki Hara，Satoru Nishino，Hideaki Kakeya，Shozo Tomonaga，Makoto Ozaki

doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.25.734660

Yasunari Yamada 1 Nacalai Tesque, Inc.

Koji Hashida 1 Nacalai Tesque, Inc.

Kohei Hayashi 1 Nacalai Tesque, Inc.

Kenji Yoshimochi 1 Nacalai Tesque, Inc.

Tsunehisa Hirose 1 Nacalai Tesque, Inc.

Motoshi Shimotsuma 1 Nacalai Tesque, Inc.

Yoshio Hamada 2 Konan University

Kenji Usui 2 Konan University

Naoki Yokoyama 3 Hamari Chemicals, Ltd.

Toshiaki Hara 3 Hamari Chemicals, Ltd.

Satoru Nishino 3 Hamari Chemicals, Ltd.

Hideaki Kakeya 4 Kyoto University

Shozo Tomonaga 4 Kyoto University

Makoto Ozaki 1 Nacalai Tesque, Inc.

通讯作者： ozaki-m{at}nacalai.co.jp

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摘要

甘油醛（GA）通过引发蛋白糖基化和晚期糖基化终产物（AGEs）的形成，促进糖尿病和阿尔茨海默病等多种疾病的发生；然而，能够有效中和GA的策略仍然有限。肌肽（Car）是一种富含于肉类中的咪唑二肽（IDP），可通过清除反应性醛类抑制蛋白糖基化。关于Car对GA的抗糖基化活性的报道仅有少数。对于其他IDP，如鹅肌肽、鲸肌肽（Bal）和同型肌肽，其抗糖基化活性的报道几乎不存在。在持有人为作者/资助方，其已授予bioRxiv永久展示该预印本的许可。 本文依据CC-BY 4.0国际许可协议公开提供。

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发表于2026年6月26日。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.25.734660v1?rss=1

🏷️ 抗糖基化 咪唑二肽 晚期糖基化终末产物 神经元细胞死亡 氧化应激 内质网应激