糖萼:健康的守门人?

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您的健康和长寿的关键可能在于您可能从未听说过的东西:糖萼。想想我们很少有人听说过的东西会对我们的健康产生如此深远的影响,所以让我们开始吧。

在本文中,我们将研究它们的糖萼是什么,最近的研究揭示了这种微观结构,以及它如何可能是最容易被忽视但对身体健康至关重要的因素。

几十年来,糖萼的组织及其与细胞状态的相互作用一直是个谜。这在最近几年发生了变化。最新研究表明,糖萼是一种具有重要意义的细胞器,积极参与各种细胞过程并在功能上相关,可以在治疗环境中直接靶向。这篇综述简要介绍了糖萼生物学,并描述了糖萼研究面临的具体挑战。然后,在对糖萼研究最近的几项突破进行调查之前,讨论了糖萼作用的传统观点。这些结果体现了目前正在展开的关于糖萼作为基本细胞作用的更大图景

什么是糖萼?

糖萼是一层致密的糖分子以及它们附着的蛋白质和脂肪,覆盖了我们身体所有细胞的外膜。糖萼这个词的字面意思是“糖衣”(glykys =sweet, kalyx =husk),指的是它的碳水化合物成分。

在电子显微镜下,糖萼看起来像一层薄而模糊的涂层。

糖萼是上面看到的头发状物质。来源:在线图书馆

虽然糖萼的某些功能几十年来一直没有,但它的许多重要功能直到最近才被发现。

但糖萼负责许多其他关键功能:

  • 调节循环以增加或减少血流量
  • 保护:缓冲细胞质膜,防止化学损伤。
  • 调节炎症:血管内皮壁上的糖萼涂层可防止白细胞结合。
  • 生育能力:使精子能够识别并与卵子结合。
  • 胚胎发育:引导胚胎细胞到达体内目的地。
  • 免疫抗感染:使免疫系统能够识别和攻击。外来生物。
  • 抵御癌症:癌细胞糖萼的变化使免疫系统能够识别并摧毁它们。
  • 移植相容性:构成组织移植、器官移植和输血相容性的基础。
  • 细胞粘附:将细胞结合在一起,防止组织分崩离析。

为什么我现在才听说这个?

糖萼的概念可以追溯到 1940 年代,尽管当时无法观察到它的结构。直到几十年后,电子显微镜才变得强大到足以捕捉糖萼的作用。

让事情变得更复杂的是,糖萼很难染色和可视化,并且在取出组织样本进行研究时就会消失。在受到冲击时,糖萼实际上会消散,因此更难找到。

在接下来的几十年里,研究人员致力于更多地了解糖萼及其功能。一些人最初推测糖萼在毛细管壁上形成了具有筛分特性的基质。

从那时起,电子显微镜已经捕捉到糖萼覆盖在毛细血管壁的腔侧(内侧),但其全部功能仍然未知。

糖萼充当红细胞的“垫子”。来源:淋巴网

糖萼主要由碳水化合物组成,但这并不是它所含的全部。它还含有信号分子,如细胞因子、趋化因子、受体和生长因子,以及各种酶,包括超氧化物歧化酶 (草皮)。所有这些相互作用对于细胞功能、维持和交流都很重要。

所以现在我们对糖萼的构成有了一些了解。但是它有什么作用呢?

糖萼让您保持健康的 3 种主要方式

将糖萼想象成细胞的看门人。 就像看门人将入侵者拒之门外一样,糖萼保护并保护您体内一些最脆弱的细胞。

如何?部分是通过与免疫系统合作来保护毛细血管免受入侵者的侵害。受损或有毒细胞的糖萼通常会被剥离——这证明了它的保护能力。

糖萼的好处可分为三大类:

  • 心血管保护
  • 荷尔蒙调节
  • 血流量增加

心血管保护

糖萼保护毛细血管,滋养我们体内的每个细胞,构成循环系统的 99%。

毛细血管是微小的血管,可以输送营养物质并从难以到达的地方清除废物。毛细血管不仅仅是让血液流过它们的空心管道——它们是活的、营养交换的结构。平均成年人的身体包含近 100,000 英里的它们!

随着每一次心跳,毛细血管将重要的营养物质和氧气输送到每个细胞——而糖萼的存在促进了这一切。

以下是这种结构保护心血管功能的其他几种方式:

  • 其抗粘附特性可防止血小板凝结和白细胞粘附在血管壁上。防止白细胞粘附尤其重要,因为白细胞根据需要从一个地方移动到另一个地方。糖萼基本上为这一非常重要的免疫功能增加了另一层。
  • 它参与细胞外信号传导(即细胞间通讯),这可能会损害整个心血管系统的癌细胞生长。

荷尔蒙调节

糖萼是内皮细胞产生一氧化氮 (NO) 的重要介质。

糖萼似乎使内皮细胞受到足够的压力来触发一氧化氮的产生。 NO,反过来,“‘通知’血管周围的肌肉细胞收缩或放松,从而收缩或扩张血管,从而调节血液流动。”

一氧化氮也参与调节营养物质和氧气的流动。如果没有健康的糖萼,这种调节就会受到影响。

糖萼对一氧化氮的影响意味着它对其他激素有下游影响,包括二氧化碳,它与氧气一起优化你身体的氧合水平。

增加血流量

糖萼还可以增加血流量,部分原因是它具有调节一氧化氮的能力。还有其他促进流通的好处:

  • 允许身体使用更多的毛细血管,根据需要向器官输送更多的营养和/或清除器官中的废物。
  • 保护内皮细胞免受血流造成的直接压力,帮助调节其形状。
  • 调节血管的通透性,防止蛋白质、水和其他血液传播元素如低密度脂蛋白(“坏”胆固醇)的流入增加。

为什么糖萼的健康如此重要

简单来说,糖萼对于保护循环系统的健康至关重要。

反过来,循环系统健康也有许多下游好处。

但是有一个潜在的问题:糖萼很脆弱。虽然它会随着时间的推移或在某些压力事件中自然退化,但这一过程可能会因其他因素而加剧,包括:

  • 高碳水化合物饮食
  • 缺乏运动
  • 遗传因素
  • 慢性炎症
  • 高血压
  • 吸烟
  • 创伤
  • 急性呼吸窘迫综合征
  • COVID-19

糖萼的损伤也会导致抗氧化酶 SOD 的脱落,SOD 会将活性氧 (ROS) 转化为过氧化氢。如果没有 SOD,内皮细胞的平衡就会转变为促氧化、高炎症状态。

此外,对糖萼的损伤会导致对血管内皮的进一步损伤,导致毛细血管渗漏,可能会失去功能和/或死亡。

哪些疾病与糖萼损伤有关?

如果没有毛细血管提供的重要营养和氧气,组织和重要器官就会挨饿。 组织灌注受损已被反复证明是重大疾病和健康并发症的根本原因,包括但不限于:

  • 败血症
  • 糖尿病(1 型和 2 型)
  • 心力衰竭
  • 肺部疾病
  • 肾脏疾病
  • 中风
  • 痴呆症
  • 早发性先兆子痫
  • 炎症性疾病
  • 癌症进展

不幸的是,医学研究人员估计,世界上很大一部分人口受到糖萼分解的影响。

动脉粥样硬化

正如我们前面所讨论的,炎症可以触发内皮糖萼消散,这只会促进进一步的炎症。

这种消散可以让“坏”胆固醇进入血液,被氧化并形成脂质层。这进一步促进了糖萼的脱落。最终,白细胞和其他类型的称为单核细胞和淋巴细胞的白细胞开始浸润 内膜 或内皮的最内层。

一旦单核细胞进入内膜,它们就会变成巨噬细胞,消耗氧化的低密度脂蛋白胆固醇形成纤维帽,从而稳定斑块。如果这种纤维帽受到干扰,可能会导致心脏病发作和中风等心血管事件。

上述步骤是动脉粥样硬化这一复杂过程的高度简化版本。 但是,很明显,糖萼在抵抗斑块积聚和保持血管健康方面起着至关重要的作用。

为什么高碳水化合物饮食会损害糖萼

吃高碳水化合物的饮食会导致血糖水平飙升,从而带来麻烦。

在一项研究中,仅暴露于高血糖 6 小时后,糖萼的体积就减少了高达 50%。研究小组将高血糖的破坏性影响归因于氧化和炎症的增加。当他们向葡萄糖注入强抗氧化剂并且糖萼体积保持不变时,这一点得到了证实。

考虑到糖萼损伤被认为是解决各种动脉粥样硬化问题的“第一步”,高葡萄糖减少糖萼体积的速度令人大开眼界。

高血糖还可能导致线粒体(每个细胞中的能量工厂)过量产生过多的自由基,包括活性氧 (ROS)。 ROS是调节我们体内自然炎症反应的关键信号分子。

在一个健康的系统中,当不再需要时,抗氧化剂会淬灭 ROS,但过多且长期高的 ROS 会导致氧化应激、DNA 损伤,并最终导致癌症和心脏病等慢性疾病。

简而言之,高碳水化合物饮食会破坏糖萼和您的健康。

如何为你的糖萼进食

鉴于其重要性,糖萼可作为治疗慢性疾病的有希望的靶点。研究人员一直在寻找再生和/或保护糖萼的方法。

然而,在没有任何新突破的情况下,我们知道一种保护糖萼免于分解的可靠方法:吃低碳水化合物、高脂肪的饮食,最好是食肉动物的饮食。

当碳水化合物的摄入量减少时,血糖水平会稳定下来,从而防止对糖萼及其敏感的糖脂和糖蛋白的损害。

某些补充剂也可能有助于维持健康的糖萼。其中包括:

  • 透明质酸
  • N-乙酰半胱氨酸 (NAC)
  • 硫酸软骨素
  • 一氧化氮助推器
  • 活化蛋白 C
  • 氢化可的松
  • 黄体酮

虽然这些补充剂可能有效,但不应将它们用作创可贴解决方案。考虑采取整体路线——首先吃营养丰富的抗炎饮食。在做出重大改变之前,请务必咨询医疗保健专业人士。

外卖

科学家们正在继续了解糖萼对心血管系统和整体健康的重要性。

他们学得越多,经常食用糖和淀粉的危险就越明显。正如我们所见,高血糖会过早降解毛细血管的糖萼覆盖物。这种简单而严重的事件可能很好地解释了我国心血管疾病的高发病率。

值得庆幸的是,保护自己就像保护糖萼一样容易。您可以从减少加工碳水化合物的摄入量并专注于健康的脂肪和蛋白质开始。步行、瑜伽、正念饮食和冥想等减压练习也可能有所帮助。

照顾好你的糖萼,它会照顾你的。