高糖培养的多种细胞均可出现与渗透压无关的严重的短期和长期功能改变。葡萄糖诱导级联反应，最终导致线粒体功能紊乱，但其机制仅一部分已经明确。参与葡萄糖代谢的酶的表达水平和功能活性的变化，部分是由活性氧簇（ROS）诱发。几种产生在糖尿病并发症发生中重要的反应代谢物的生化通路发生改变。本研究的第一部分将集中讨论集中高血糖诱导和改变的生化通路。
底物流的改变也是通过下调醛酮变位酶-1，一种丙酮醛去毒过程的限速酶。丙酮醛是乙醛的一种活性形式，可调节蛋白和生成糖基化终产物（AGEs）。AGEs被认为是通过各种途径参与晚期糖尿病并发症，包括与受体RAGE结合。此外，AGEs也参与对寿命的调控。使用C. elegans作为生物模型研究老化，我们发现老化加速AGEs的生成，但醛酮变位酶-1过表达的动物可延缓老化。与之相反，阻断醛酮变位酶-1的表达可缩短C. elegans的生存期。使C. elegans暴露于高糖环境，不仅缩短其生存期，也影响醛酮变位酶-1的功能，导致烟胺比林功能受损。醛酮变位酶-1可反转这些作用，证实底物流通过醛酮变位酶系统决定C. elegans的生存期，及高糖导致的神经功能受损。小鼠研究获得相似的结果。
由此提出一个新的概念，高糖介导的酶的下调可阻止细胞进入毒性代谢产物诱导的下一阶段，AGEs与其结合位点之一，RAGE的相互作用介导的细胞功能的长期改变。高糖介导的酶的下调可阻止细胞进入毒性代谢产物诱导的下一阶段，AGEs与其结合位点之一，RAGE的相互作用介导的细胞功能的长期改变。
