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内源醛类小分子，如甲醛、核糖（多羟基醛），具有重要的生理功能，在体内维持一定浓度。内源甲醛作为甲基供体，参与体内叶酸循环过程，继而参与到DNA的甲基化过程，是表观遗传学修饰剂，参与细胞分化、基因表达调控等多种细胞生物学过程。内源核糖参与三磷酸腺苷(ATP)的合成，同时也是DNA和RNA的组成部分。内源核糖与甲醛代谢失调，过量蓄积，会对机体造成不良影响。研究表明，伴随老龄化的进程，内源甲醛逐渐升高，且与认知损伤相关。本实验室发现，核糖与蛋白质发生非酶促糖基化反应的速度比葡萄糖更快，产生的糖基化产物的细胞毒性更为显著。本文研究了内源甲醛与认知损伤的相关性，也探讨了在应激条件下，内源甲醛升高的机制。同时，也在临床上研究了2型糖尿病病人内源核糖与血清中糖化血红蛋白(HbA1c)之间的定量关系，在内源核糖产生的机制方面做了初步研究。 为了定量检测内源甲醛，作者改良了2，4-二硝基苯肼（DNPH）衍生甲醛的高效液相色谱分析方法，使其可以用于生物样品，如脑组织、肝脏、尿液等甲醛含量的检测。定量分析了604例65岁以上社区老年人尿液中的甲醛，发现内源甲醛的含量与老年认知的能力呈负相关。发现在手术后认知功能障碍的老年人尿液中内源甲醛明显高于对照组。在内源甲醛产生的机制研究方面，作者采用双侧颈动脉结扎建立缺血缺氧动物应激模型，术后一周大鼠进行水迷宫实验(MorrisWater Maze)，手术组出现明显的空间学习和记忆障碍。取血清和脑组织检测，术后大鼠体内的超氧化物歧化酶(SOD)，谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)，谷胱甘肽GSH/GSSG氧化还原态，丙二醛(MDA)水平均显著上升;炎症因子白介素-6(IL-6)与肿瘤坏死因子(TNF-α)也显著升高;脑组织、尿液中内源甲醛也显著升高。进一步检测到甲醛合成相关的氨基脲敏感胺氧化酶(SSAO)与甲醛降解相关的醛类脱氢酶Ⅲ(ADH3)的表达水平和酶活力显著上升，免疫组织化学实验验证了相关酶分子的过量表达。结果证明，慢性缺血缺氧可以导致体内甲醛代谢酶的失衡，内源甲醛蓄积，进而导致认知功能损伤。 为了解决在临床上定量检测核糖的方法，作者建立了用1-(4-羧基苯基)-3-甲基-5-吡唑酮(MOPBA)与核糖衍生的方法，通过反向液相色谱可以有效区分核糖吸收峰与葡萄糖吸收峰，该方法灵敏性与特异性强。临床检测发现，2型糖尿病患者尿液中核糖含量与葡萄糖含量显著升高，与血清中糖化血红蛋白(HbA1c)水平呈正相关。用SD大鼠验证，链脲佐菌素(STZ)诱导的1型糖尿病鼠，虽然葡萄糖显著升高，但内源核糖没有升高，说明胰岛素水平变化对核糖代谢的影响不显著。瘦素受体突变的2型糖尿病模型ZDF大鼠在诱导成功后，其尿液中葡萄糖与核糖水平均显著升高，同时脑组织与血清中糖基化终末产物(AGEs)水平也显著升高，用蛋白质免疫印迹(Western blotting)的方法发现肝脏中参与磷酸戊糖途径的6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PD)表达上调，转酮醇酶(Transketolase)表达下调。暗示2型糖尿病过程中磷酸戊糖途径紊乱导致了核糖代谢失调，使内源核糖水平升高。 综上所述，内源醛类物质，甲醛与核糖过量蓄积可以对机体造成不良影响。内源甲醛过量导致认知功能损伤，内源核糖过量导致非酶促糖基化水平升高，生成大量具有毒性的糖基化终末产物(AGEs)。提高对内源甲醛与核糖毒性的认识，进一步研究其代谢机制以及对机体的影响，对深入认识相关疾病的发生，早期诊断和治疗手段的研发具有一定的启示。