N-アセチルグルコサミン（NAG）は、アミノ基を構造の一部に持つ単純なアミノ糖であり、単糖類です。NAGは栄養素であり、中間代謝物であり、体内のすべての細胞が持つ糖衣層（グリコカリックス）の構成要素です。グリコカリックスは、炭水化物とタンパク質が複合された層で、時には脂質成分とも結合し、細胞膜の外側に固定されています。NAGはグリコカリックスの主要な構成要素として、細胞間の結合に関与し、細胞表面の抗原パターンに寄与し、受容体機能を強化します。NAGは細胞の外側に位置していますが、細胞機能にとって重要です。
NAGは、細胞を糖でコーティングするだけでなく、大きな分子複合体の構成要素でもあり、結合組織にボリュームと強度を加える細胞外のセメントです。NAGは、酵素によって制御される複雑な重合プロセスの出発点であり、これによりグリコサミノグリカン（GAG）が生成されます。GAGはさらに組織化されて軟骨、骨、靭帯、腱、強膜などの専門的な結合組織を形成します。GAGは、皮膚や内皮の基底膜、血管内膜、心臓弁、目のレンズや強膜、関節の滑液および内張りなどの主要な構造成分です。主要なGAGにはコンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ヘパラン硫酸、ヘパリン、およびケラタン硫酸が含まれます。これらのGAGは主にNAGから酵素的に重合され、その後タンパク質鎖に結合してGAGの足場となります。生成されたプロテオグリカン（PG）はさらに組織化され、さまざまな結合組織の基質材料となります。固体組織の細胞を囲む細胞外基質材料は、組織および臓器の機能をサポートするホメオスタシス機構に統合されています。GAGの生物学的役割は、細胞表面のグリコカリックスやPGに重合されたものとして、結合組織の機械的支持から、細胞接着、運動、および凝集、組織形態形成と再生、成長因子効果、血管新生、炎症カスケードの開始、増幅、および終了など、より動的で複雑なプロセスに影響を与えるものまで多岐にわたります。
NAGは腸機能にとっても重要です。NAGは、腸粘膜の吸収細胞のグリコカリックスや、粘膜の他の細胞から分泌される粘液に顕著に存在します。NAGは、消化酵素やその他の潜在的に有害な腸内容物から生きた上皮を保護する粘膜バリア層の主要な構成要素です。このバリア層が適切に維持されるためには、その置換速度が摩耗速度に一致するか、それを上回る必要があります。NAGの不足は、粘液生成のためのPGの合成を制限する可能性があります。NAGは、グルコサミンよりもGAG形成の重要な経路に沿って進んでいます。腸上皮細胞はグルコサミンからNAGを作る酵素能力を持つべきですが、必要な酵素のうち、グルコサミン-6P-シンターゼとアセチル-CoA-シンターゼはアルコールや他の物質によって阻害されることがあります。栄養補助食品としてあらかじめ形成されたNAGを供給することで、粘液合成の経路におけるこの脆弱なステップをバイパスできるかもしれません。
胃粘膜の完全性は、健康な消化および吸収パターンの前提条件であり、腸内容物中の「自己」と「非自己」粒子の正常な識別にも重要です。グリコカリックスおよび関連する粘液の再生は、粘膜の完全性にとって重要です。研究によれば、一部の個人は、先天的または悪影響によって、グルコサミンをNAGに変換するために必要な酵素を十分に持っていない可能性があります。
NAGは関節内の複数のGAGの主要な構成要素でもあります。関節は動く骨間の摩擦ゾーンを含み、結合組織が最も急速に摩耗する場所です。したがって、関節は新しい軟骨やその他の結合組織を生成するために、その内張り上皮の能力に高い需要を置きます。グルコサミンは関節の維持と再生に臨床的重要性があることが示されています。しかし、腸内の粘液生成と同様に、関節の結合組織ではNAGはグルコサミンよりもGAGおよびPG生成への代謝経路に沿って進んでいます。さらに、NAGは関節における免疫細胞活動のホメオスタシス調節に関与しているようです。
