美拉德反應(Maillard reaction),是廣泛存在于食品工業的一種非酶褐變,是還原糖類和氨基酸、蛋白質間的反應,可產生一些美味物質,最終可生成深棕色大分子物質,如類黑精。

富含高級糖基化終產物食品包括:煎炸食品、烤肉和燒烤、烘焙食品、長時間慢燉食品等。

然而,美拉德反應也發生在從原核生物到真核生物的所有細胞中,形成高級糖基化終產物(AGE),早期研究顯示,AGE會對身體造成各種破壞,包括引起炎癥和氧化損傷,導致血管硬化、高血壓、腎臟疾病、癌癥和神經系統問題。

近日,巴克衰老研究所的研究人員在" eLife "期刊上發表了一篇題為" Methylglyoxal-derived hydroimidazolone,MG-H1,increases food intake by altering tyramine signaling via the GATA transcription factor ELT-3 in Caenorhabditis elegans "的研究論文。

該研究顯示,美拉德反應產生的高級糖基化終產物,促進疾病風險,使蠕蟲的壽命縮短25-30%,還會增加蠕蟲對更多同類物質的食欲。

在該研究中,研究人員分析了導致正常健康蠕蟲暴飲暴食的生化信號通路,通過對高級糖基化終產物純化,發現其中2種物質可以增加蠕蟲進食。

分析發現,一種特定的突變glod-4突變增加了食物攝入量,并發現是由特定的AGE(MG-H1)介導的。進一步的分析表明,酪胺依賴性途徑是造成這一現象的原因。

此外,在glod-4敲低蠕蟲中,RNAseq分析發現,幾種神經遞質和攝食基因上調。

研究人員還通過過度喂養蠕蟲,篩選鑒定出tdc-1或tyra-2/ser-2信號傳導是介導MG-H1誘導glod-4突變體喂養的重要途徑。而tdc-1或tyra-2/ser-2受體的缺乏,會抑制壽命縮短,并避免引起的神經元損傷。

在研究中,研究人員發現,即使是自然產生的AGE,無法處理的AGE突變,也會使蠕蟲的壽命會縮短約25-30%。

研究人員表示,這項研究首次確定了由特定AGE分子介導的信號通路,以增強進食和神經退行性變。了解這一信號通路可能有助于了解富含AGE的飲食導致的暴飲暴食。

目前,研究人員正在將這項工作正在擴展到小鼠身上,將研究AGE與脂肪代謝之間的聯系。

綜上,結果表明,AGE的積累與促進疾病、增加食欲和神經退行性疾病等有關,了解這一信號通路,或有助于全球肥胖和其他與年齡相關的疾病。

論文鏈接:

https://doi.org/10.7554/eLife.82446

來源: 醫諾維