同型半胱氨酸与脑卒中-综述
同型半胱氨酸与脑卒中关系的综述 指导教师：王拥军教授 04级研究生： 顾雪村同型半胱氨酸(Homocysteine;Hcy)又称高半胱氨酸，是一种含硫氨基酸，是蛋氨酸的中间代谢产物。最近二十年我们已经知道，高Hcy血症在动脉粥样硬化和血栓栓塞性疾病如脑血管病、冠心病和静脉血栓等的发病机制中起重要作用，已被认为是独立的危险因素之一。但是，高同型半胱氨酸是引起心脑血管的原因还是其结果目前仍然还不清楚。在饮食中加入叶酸、维生素B12能够有效的降低Hcy，但是，是否能有效的改善临床结果，目前仍然还不能确定；现在正关注几个正在进行的临床试验。本文将对近年来所发表的有关同型半胱氨酸的生成及代谢、作用机制、与脑卒中的关系以及临床的研究结果作一综述。1、 Hcy的生成及代谢：1生成：蛋氨酸是一种含硫的必需氨基酸，每日食物中含蛋氨酸12g。成人每日所需蛋氨酸量为0.9g。蛋氨酸在三磷酸腺苷(ATP)参与下先形成S-腺苷蛋氨酸。S-腺苷蛋氨酸在甲基转移酶作用下变成S-腺苷同型半胱氨酸。后者脱去腺苷即变成同型半胱氨酸。这个过程需要腺苷酸酶水解反应，在细胞内蛋氨酸脱甲基生成同型半胱氨酸。代谢：Hcy的代谢在体内有三种途径：1：再甲基化途径：约有50同型半胱氨酸在蛋氨酸合成酶的作用下，以维生素B12为辅助因子，以N5甲基四氢叶酸为甲基供体，发生再甲基化，重新合成蛋氨酸，这一反应中的甲基供体N5甲基四氢叶酸是由N5，10亚甲基四氢叶酸还原酶MTHFR作用于N5，10亚甲基四氢叶酸形成的；此过程需要四氢叶酸、维生素B12为辅助因子；Hcy再甲基化的替代途径在肝细胞内进行2：转硫途径：约有50同型半胱氨酸在转硫途径下，继续降解，与丝氨酸合成胱硫醚，然后，进一步在胱硫醚酶的催化作用下不可逆生成半胱氨酸和酮丁酸，此过程需要胱硫醚合成酶参与，磷酸吡哆醇活性VitB6参与；3：直接释放入细胞外液。它与细胞内蛋氨酸浓度有关。药理学和组织发生学的研究表明，在蛋氨酸浓度低时，细胞释放Hcy受蛋氨酸合成酶活性的影响；在蛋氨酸高浓度时，胱硫醚合成酶影响Hcy的排出；细胞外液的tHcy水平代表着细胞内Hcy的代谢状况。2：影响Hcy水平的因素：高Hcy血症可以由于基因的缺陷，营养因素，肝肾功能异常，甲状腺功能低下，某些药物而引起。正常情况下，血浆同型半胱氨酸的含量甚微，过去曾一度认为血浆内不含同型半胱氨酸，如果细胞内Hcy发生障碍，同型半胱氨酸水平会增高。根据同型半胱氨酸的浓度分为：重度：100mol/L；此种情况是由于先天性蛋氨酸代谢异常所致，有很高的心脑血管疾病的发生率。此种情况已被认识三十年。大多数重度高Hcy血症是由于胱硫醚合成酶的缺陷引起，它还可引起骨骼的变形，智力障碍等其它症状。不治疗的病人，在30岁以前大约50的机率发生心肌梗死，卒中，静脉血栓;被称为遗传性高Hcy血症。2中度增高31100mol/L；此种情况可由于中度缺乏维生素B12、重度缺乏叶酸或肾功能衰竭。3轻度增高：1630mol/L；在一般人群中，尤其是老年人中很常见。肾功能异常或轻、中度缺乏叶酸、维生素B12、某些疾病、药物都可引起。严重硬皮病患者可出现血浆Hcy浓度增高，其原因与叶酸缺乏有关。淋巴细胞性白血病、乳腺癌、卵巢瘤、胰腺癌等患者可见到血浆Hcy浓度增高，可能与恶性细胞蛋氨酸代谢障碍有关，血浆Hcy也受一些药物作用的影响。氨甲喋呤可使5-甲基四氢叶酸浓度降低，使蛋氨酸合成酶的底物减少；一氧化氮可使依赖维生素B12的蛋氨酸合成酶失活；卡马西平、苯妥英钠干扰叶酸代谢；阿扎立平(抗硬皮病药)可抑制胱硫醚酶活性，抵抗维生素B6。上述药物均有升高Hcy的作用。4在美国、加拿大，由于谷物中已加入叶酸，故叶酸缺乏不再是引起高Hcy血症的原因。轻度增高的Hcy还可由基因因素而引起，包括二甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基因的C677T突变5，胱硫醚合成酶的基因的突变6，蛋氨酸合成酶MS基因的突变。7MTHFR基因的C677T突变，即第677位点上的胞嘧啶被胸腺嘧啶代替，造成氨基酸222的丙氨酸改变为缬氨酸，使得变异的酶活性降低，可引起Hcy水平升高。事实上，携带V222等位基因的纯合型的个体，Hcy水平要比其它基因型的个体高出1.6nM/ml，且这种不耐热的改变在叶酸缺乏的个体更为显著。5蛋氨酸合成酶MS基因的突变：D919G在一般人群中很常见，它可以引起Hcy轻度增高。携带G919等位基因型的个体，Hcy水平要比其它基因型的个体低出0.6nM/ml。7同样，在胱硫醚合成酶CBS基因突变的个体中，携带68bp等位基因的个体，Hcy水平要比缺乏68bp等位基因的个体平均低出0.8nM/ml，在D/D等位基因的纯合型的男性群中，缺乏68bp等位基因的个体要比携带68bp等位基因的个体Hcy水平平均要高1.0nM/ml。6在韩国报道的一个个案中，一名没有传统危险因素的21岁卒中患者，只是Hcy与叶酸的异常，进行DNA检测，发现其有V/V222MTHFR基因和D/D919MS基因，并对其家庭成员进行DNA检测，家庭成员中最早出现异常的DNA缺乏68bp等位基因。这就证实了V/V222MTHFR基因和D/D919 MS基因和CBS68bp等位基因之间相互作用，共同决定着Hcy的水平。这一点，对临床很重要，尤其是年轻的卒中患者。但是，多基因所决定的Hcy水平与卒中发生之间的联系，目前还没有前瞻性的研究数据。8很多文献报道不同因素可影响Hcy水平，如在男性、老年人中高；与吸烟、糖尿病、肥胖、高血脂、高血压直接相关；大量饮咖啡亦可使Hcy水平升高9 。Sobol等对年龄小于55岁的卒中患者进行研究，发现伴有高血压的卒中患者tHcy总同型半胱氨酸和bHcy与蛋白结合的同型半胱氨酸的水平明显高于不伴有高血压的卒中患者，且不受吸烟、糖尿病、肥胖、高血脂、卒中亚型、卒中史、缺血性心脏病等参数的影响；tHcy与平均收缩压有关，bHcy与平均收缩压、平均舒张压有关，从而提示高血压可加速Hcy对血管的损害。10且是高血压进展的标志11。Lalouschek等在对TIA和轻微卒中病人及正常对照组统计后发现Hcy受年龄、性别、肾功能和维生素水平的影响。单因素线性回归发现，Hcy与年龄、肌酐水平显著正相关，与Vit B12、叶酸水平显著负相关。多因素逐步回归亦证实年龄、Vit B12、叶酸、肌酐均显著相关12。由此可以看出，维生素治疗和改变生活方式等有可能使Hcy水平降低。MTHFR基因的C677T突变，是近几年研究最多的基因。但是该突变与Hcy水平及脑卒中的关系仍存争议。MTHFR基因型包括三种：TT、CC、CT，Icke GC等对120名急性脑卒中进行研究,发现TT型占11%、CC型占46%、CT型占45%，与一般人群的基因型比例相同。各个基因型之间Hcy、维生素值无明显差异。但是调整维生素后，TT型患者的叶酸明显低于其它基因型，调整其它因素关系无改变。说明叶酸在决定Hcy上起着关键作用13。Lalouschek等在研究中也发现MTHFR基因TT型的Hcy比CC、CT型略高，但差异不显著。多因素逐步回归后各不同MTHFR基因型的Hcy无显著差异。提示该基因突变对TIA和轻微卒中来说并不是一个主要的危险因素12。Mcilroy 等也证实，虽然卒中患者的Hcy比对照组明显增高，但两组之间的不同MTHFR基因型无差异，说明MTHFR基因型不能影响Hcy。14Alluri 等研究了伴有高Hcy的卒中病人，发现MTHFR突变基因CT型比 TT型多，MTHFR突变基因与 卒中间有明确联系15。Casas等证实TT型比CC型多，二者之间的Hcy浓度差平均为1.93mol/L, Hcy与卒中相关。16李照辉等在研究中也发现MTHFR基因TT型的Hcy比CC、CT型高，且差异显著,多因素逐步回归后各不同MTHFR基因型的Hcy显著差异无改变。提示该TT型基因对卒中来说是一个主要的危险因素，但其与缺血性卒中及其不同亚型之间无明显相关性17。Baum等研究后表明随着MTHFR C677T等位基因的变异，导致A222V氨基酸的改变，从而使MTHFR的酶活性降低，引起Hcy水平升高；V等位基因频率与卒中的发生及其严重性有关，V等位基因剂量的增加，缺血性卒中的危险性也随之增加，但是这种情况几乎全部发生在女性和老人。一个可能的原因是V等位基因的频率随着年龄而降低。（18）Fang X等认为在脑缺血和脑出血患者中，MTHFR基因突变TT型明显高于CT型及对照组，但T T型MTHFR基因突变是与血清叶酸的减少有关，而不是与增加的Hcy水平有关，在伴有T T型MTHFR基因突变的脑出血患者中，血清叶酸的减少最为显著，提示血清叶酸低的人易患脑出血。19出现上述有争议的情况，一个可能的解释是MTHFR基因突变是根据性别不同而不同。一项日本的研究证实了这一点。日本在对77例缺血性卒中患者49名男性、28名绝经后女性和229例对照组进行调查后发现，TT型比CC、CT型高。但在多元回归分析中，单因素调查发现，TT 、CC、CT型MTHFR基因突变与缺血性卒中之间均无相关性。对性别进行分别分析，女性与TT型MTHFR基因突变有统计学意义，而男性与MTHFR基因突变无统计学意义。通过这个调查发现，说明雌激素在抵制Hcy升高方面起着重要作用。20另一个解释是在试验时所用的方法不同而造成的结果不同。Icke GC在调查中证实了这一点，他发现微生物分析方法比免疫分析方法要敏感。21现在已经证明雌激素在维持Hcy浓度方面起着作用。在未达到绝经期的女性，心脑血管疾病与Hcy浓度无相关性；在同年龄的男性，心脑血管疾病与Hcy浓度有显著相关性。然而，在绝经后女性和老年男性，这种关系将逐渐消失。调查者分析了8400名从1770岁的人群，证明雌激素可以减少Hcy的浓度。22 免疫系统也影响着Hcy的浓度。Schroecksnadel等通过体外刺激外周血单核细胞，发现Hcy在其表面堆积并随蛋氨酸剂量增加，Hcy的升高与T细胞的激活有关。23 烟碱N转甲基酶（NNMT）基因是最近研究中所提出的一个影响Hcy新的论点。NNMT位于染色体11q23上，靠近D11S908，因为这个基因编码一种有关Hcy合成的酶，所以它的10个单核苷的变化影响着Hcy的水平。（24）正常：515mol/L；正常值的下线是5mol/L，但是上线在各个实验室是有差异的，取决于年龄、性别、种族及饮食中叶酸的摄入，一般为1520mol/L。25美国，自1998年开始在谷物中添加叶酸，已降低了Hcy的正常值。对于应用叶酸的Hcy的正常值要比未用叶酸的Hcy的正常值低2025。26从上面的分析中，我们不难看出，目前对1030mol/L 的Hcy是否是卒中的危险因素或是卒中的结果、标记物研究的最多。3：Hcy的测量：随着对Hcy的兴趣的增加，现在大多数临床试验室都能测量Hcy的水平，临床分析一般测量总的Hcy。其在体内存在的形式，还原型同型半胱氨酸在血中仅1，大部分以氧化型存在，其中8090与蛋白结合，510与同型半胱氨酸本身结合，另外510与半胱氨酸等结成混合型同型半胱氨酸。27血样的采集可以是空腹，也可以是不空腹，但是血清必须很快分离。可避免由红细胞和白细胞释放所引起的高Hcy。使Hcy减少的因素有:在检测过程中，使用免疫方法把Hcy转为二硫化物的形式。264：Hcy与脑卒中的关系 自1969年Kilmer Mecully报道高Hcy血症患者发生致死性心脑血管疾病，越来越多的证据表明高Hcy血症是脑血管，尤其是脑卒中的一个独立危险
