与人类每种疾病都相关的糖 -《转化糖科学：未来的风向标》导读

 

 

《转化糖科学：未来的风向标》一书是是应美国国立健康研究院（NIH），美国食品和药物管理局（FDA），美国能源署（DOE）和美国国家科学基金会（NSF）的要求，美国科学研究理事会召集了70多位来自生物学，化学和计算机科学领域的糖生物学家，组建了编委会对糖科学的重要性及影响力进行评估而撰写的，于2012年出版；中文版于2015年由中国科学出版社出版。这里我将书中有关糖和人类健康有关的重点与大家分享，希望引起大家对自身日常摄取正确的糖的状况引起重视。以下ppt是和语音顺序一致的，供大家参考。(需要语音可联系本文作者）

 

• 本书2012年由美国科学院研究理事会编撰，美国科学院出版社出版。

• 中文版于2015年由张嘉宁，金诚翻译，作为《新生物学丛书》系列中一本，由中国科学出版社出版

 

 

 

• 写书目的：根据美国国立卫生研究院（NIH），美国食品和药物管理局（FDA），美国能源署（DOE）及美国国家科学基金会（NSF）的要求，美国科学院研究理事会组建了编委会对糖科学的重要性及影响力进行评估。。。

• 编委会旨在“阐明糖科学与糖组学的相辅相成，制定大力推进该领域发展的路线图和具体的研究目标”。

 

 

p.10 

• 解读生命“语言”：糖的核心地位

• 糖无处不在，它们是地球上所有生命的物质基础。

• 糖是通过光合作用在植物等类似生物体内将二氧化碳和水转化成的。植物中糖的最终形成是淀粉和纤维素，它们是葡萄糖的聚合物。葡萄糖是生命的关键，但不是唯一影响人类健康的糖分子。

• (人体中有8个必须单糖（Harper’s Biochemistry, R.Murry et al. 25th Edition, p677)，附在最后)

 

 

 

 

p.11 

• 自然界中每个活细胞都被密集而复杂的聚糖所覆盖；

• 生物体任何一种糖类的丢失将导致其死亡

• 影响人类健康的每种疾病都与糖密切相关

• 糖基化改变是癌症的普遍特征，在肿瘤的发病过程中起到重要作用

 

上图是红细胞表面的糖萼，下图是糖链与蛋白结合

 

红细胞表面ABO血型的糖链

 

 

p.16 基因和蛋白质资源有限：糖含有更为丰富的信息

 

 

 

p.26 3.1 糖科学与健康

多聚糖与正常生理活动及人类重大疾病的病因直接有关。（Varki et al. 2009)

3.1.1聚糖对炎症反应的调节

 

p.28  3.1.2 聚糖在免疫系统调节中的重要作用

 

 

p.30 3.1.3  聚糖在传染病和疫苗开发中的作用

 

 

p.33 3.1.4 聚糖在心血管疾病中的多种作用

 

 

p.34 3.1.5 聚糖和慢性疾病的分子机制

慢性疾病，如糖尿病和阿尔茨海默的患病率在不断上升，聚糖在这些慢性疾病的病因中起着至关重要的作用

 

p.35 3.1.6 聚糖在癌症发展和早期检测中的作用

 

 

p.37 3.1.7 多糖在人体发育中的关键作用

多糖在人体发育中的关键作用是与多糖合成及降解有关的遗传疾病的基础。

 

 

p.51  。。。相比核酸和蛋白质的研究，糖科学尚处于起步阶段。

。。。糖的研究落后的原因归于以下4点：聚糖结构复杂度远超核酸和蛋白质；研究手段和生化知识相对缺乏，使对复杂的聚糖结构难以进行探测和分析；没有足够的数据资源和信息技术；糖科学知识的缺乏。

 

 

p.94 糖作为第四类生物大分子，是所有生命赖以生存的物质基础，但我们对它的了解远远滞后于核酸和蛋白质。糖普遍存在于各种生命体系中，并与人类所有重大疾病的病因密切相关。

 

 

p.95  

• 重大疾病的病理生理过程都有糖的直接参与

• 糖在医药研发中的地位越来越显著

 

 

p.98  目前在科学界和医学领域，对糖科学的了解还普遍匮乏，糖是活物体不可缺的组成部分，无论人类，动物植物微生物都是如此。编委会得出结论认为：将糖科学整合到高中，本科，研究生相关学科的教育和发展课程中并建立标准化测试，将提升公众的科学意识及专业能力。

 

 

糖科学研究正在世界范围内开展，美国国内的开展得到联邦部门和机构的大力支持，包括美国国立卫生研究所（NIH），美国国家科学基金会（NSF），美国能源署（DOE），美国食品和医药管理局（FDA），美国农业部（USDA），美国国家标准与技术研究所（NIST）

 

 

 

美国以外的糖科学研究也非常活跃，加拿大的研究中心由U. of Alberta和U of Calgary联合创办，其他还有多伦多大学和位于渥太华的加拿大国家研究委员会生物科学研究所。在欧洲，英国，德国，丹麦，法国，比利时，西班牙，荷兰等多个国家对糖科学研究很多由国家级的基金组织共同支持。

 

亚洲也是糖科学研究的一个中心，中国（大陆和台湾），日本，韩国等国家都是其中重要的新兴力量。中国的国家科学技术部国家重点基础研究发展计划和国家自然科学基金，对糖科学的基础和应用研究进行资助和管理。并有大量由中国科学院院士领导的课题组在开展相关研究。

 

 

拉丁美洲的巴西，墨西哥和智利等国家也正在开展糖科学相关的研究工作

     

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最后总结一下，我们对本书所有关心的要点：

• 本书是美国国家科学院研究理事会召集了70多位科学家们，应美国国家级的一系列权威科研监管和执行机构的提请而研究撰写，糖科学的极重要性和高度关注度可见一斑。（概论）

• 聚糖无处不在，在人类健康，材料和能源领域不可缺乏，不可替代。（绪论）

• 生物体内任何一种糖类的丢失将导致死亡，聚糖和人类每种疾病都有密切关系（绪论）

• 因研究工具缺乏及糖本身的复杂性，糖科学领域至今未得到充分开发，目前在科学界和医学领域，对糖科学的了解普遍非常缺乏。（第四章 糖科学关键问题）

• 编委会得出结论认为：将糖科学整合到高中，本科，研究生相关学科的教育和发展课程中并建立标准化测试，将提升公众的科学意识及专业能力。（第六章 糖组蓝图）

• 糖科学的研究正在全球范围内广泛开展和合作（附录B）

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【读后感】

        原来糖对我们人体的健康和不健康都有着这么大的影响，难怪我们中国人爱补冬虫夏草和灵芝，灵芝昂贵，所以生大病才吃。其实要从这两味药材中补的主要就是多糖。药材中的多糖被分解成单糖，再由身体组装成人体自身需要的多糖。自然界中有200多种单糖，现在知道只有8种是人体必需的（Harper’s Biochemistry， 25th edition，p677，附后）。野生的灵芝或其提取物，可能含有部分人体需要的单糖，它还含很多人体不需要的其他单糖，及很多药性成分，所以通常灵芝和冬虫夏草在体弱时作药用补充，不能作食物长久吃。人体必需的8个单糖，有两个从饮食中可以直接得到（葡萄糖和半乳糖），其余六个是从这两个糖通过酶的作用，在适当的环境下经过许多个步骤转化而来。因为现代饮食的营养成分缺乏，往往转化过程不能完全，或者转化后的最终产物有偏差。因此人体中这些单糖常常缺失，不能形成有用的多糖，导致免疫力低下，慢性病蔓延。。。

   

     在人体营养素的四类大分子营养物质中，人们普遍知道如何补充蛋白质，维生素矿物质和必需鱼油，却缺乏如何补充糖类（碳水化合物）的知识，常常看见概念混淆误用，将碳水化合物简单认为主食面食。所以了解如何补充必需的糖的知识非常重要。目前市场上被定性过含有所有人体必需8个单糖的产品，应该只有美国美泰公司（Mannatech,Inc)的糖质营养素(Ambrotose®)。糖质营养素经过17项临床试验，其中12项是人体双盲，证实了其帮助支持人体免疫力，提高记忆力，认知力和专注力等等(mannatechscience.org)，更多的例证是从20多年来千百万使用者的结果反应来,在该公司超过130多个专利中，Ambrotose®就有50多项，看来这一领域确实尚处发展初期，有许多空白，美泰公司在这领域处领先地位。。。非常建议大家有需要的，可以再深入了解一下. 

人体中所需8个必须单糖：

Glactose (半乳糖) 

Glucose (葡萄糖)

Mannose (甘露糖)

N-Acetylneuaminic acid （乙酰神经氨酸）

Fucose （岩藻糖)

N-Acetylgalactoseamine (乙酰半乳糖氨); 

N-Acetylglucosamine (乙酰葡萄糖氨)

Xylose (木糖)

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