李闖兵,朱集蘭,徐 娟,代青湘
(青海大學附屬醫院,青海 西寧 810000)
隨著人群生活水平提高及人口老齡化,心血管病防治成為老齡社會的重要課題。有研究認為亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)基因突變致酶活性下降,使血漿同型半胱氨酸水平升高,是心血管病的獨立危險因素[1]。MTHFR C677T基因多態性與心血管病的關系成為研究熱點。現綜述如下。
我國已進入老齡化進程越來越快的時代,2025年之前,老年人口將每年增長100萬人[2]。心血管病是老年病死率最高的疾病,年齡為心血管病高危因子。老年心血管病有著如下特點[3-4]:①隨年齡的增長,動脈粥樣硬化引起血管內膜纖維增生性肥厚,周圍血管阻力增加;②70歲以上老人約半數可見心血管系統淀粉樣變,心臟淀粉樣變可導致心房顫動、傳導阻滯和心力衰竭;③增齡引起心臟起搏以及傳導受阻;④增齡致心肌間質的總膠原增多,心肌僵硬度增加;⑤多種疾病相互之間產生不良影響[5]。
2.1 MTHFR的生化特性、功能及基因結構 MTHFR是一碳單位代謝酶,存在于動物肝臟。其主要作用是:①以一碳單位的形式參與嘌呤和嘧啶的合成,并為DNA、RNA和蛋白質甲基化提供甲基,影響DNA代謝[6];②作為甲基供體參與甲硫氨酸代謝,從而維持血漿Hcy正常水平。人類MTHFR基因位于染色體1p36.3上,整個編碼區長度為1.98 kb,MTHFR基因組成包括11個外顯子和10個內含子,外顯子長度從0.102~0.432 kb之間不等,內含子為0.25~1.5 kb。
2.2 MTHFR 677C→T突變 Kang等[7]發現一種熱不穩定性MTHFR,其生物活性僅有正常酶活性的50%,并且其與血漿同型半胱氨酸升高有關。MTHFR基因的突變類型有30余種,包括錯義突變、無義突變、5’剪切點缺失突變等,Frosst等[8]于1995年首次發現了MTHFR C677T突變位點,是目前發現的MTHFR基因最常見的不耐熱錯義突變。Frosst等[8]研究表明,該突變導致MTHFR酶活性下降使Hcy甲基化障礙,導致Hcy水平升高。許多研究表明:熱不穩定性MTHFR是心血管疾病的危險因素,在已有心血管病變的高同型半胱氨酸患者中發生率為28%[9]。
2.3 MTHFR C677T突變與Hcy 許多研究表明,高同型半胱氨酸血癥是心血管疾病危險因子[10-11]。MTHFR酶是Hcy代謝的關鍵酶,該基因C677T在Hcy代謝途徑是最為常見的突變類型。C→T的突變使其活性和耐熱性降低而引起Hcy血中水平升高,血漿Hcy水平升高可直接或間接地損傷血管內皮細胞,使得ET-1合成增加,NO及PGI2分泌減少,破壞血管舒、縮因子的平衡。高Hcy還可刺激血管平滑肌細胞增殖,降低血管壁的順應性,致血管壁彈性降低。因此Hcy水平的升高參與了心血管的病理生理過程。
隨著年齡增加心血管彈性減低,老年人心血管病風險增大。體內代謝異常,導致MTHFR基因多態性基因突變,引起MTHFR酶活性下降,導致Hcy水平升高。MTHFR 677C→T突變致心血管病的機理如下。
3.1 內皮毒性作用 MTHFR 677C→T突變導致Hcy在體內水平升高,可引起內皮細胞損傷,破壞血管壁彈力層和膠原纖維致血管彈性下降。機理可能是:①Hcy在細胞內發生自氧化,產生氧自由基,導致細胞結構破壞和功能的改變[12];②Hcy降低細胞內谷胱甘肽過氧化物酶的水平,削弱了其阻止NO氧化失活的作用,增強了脂質過氧化物與過氧化氫對細胞損傷效應[13];③改變內皮細胞基因表達,誘導細胞凋亡。
3.2 刺激血管平滑肌細胞增生 Hcy促進血管平滑肌細胞增殖,血管順應性下降,促進動脈硬化的形成。
3.3 對凝血功能的影響 Hcy改變凝血因子含量和活性促進血栓形成。
3.4 Hcy促進apoB自由胺基和LDL巰基化使LDL密度增加 Hcy還參與炎癥反應與免疫反應,影響細胞發育和分化。
MTHFR是甲硫氨酸-葉酸代謝過程中關鍵酶之一,MTHFR C677T基因多態性在代謝過程中影響著Hcy水平,從而導致高Hcy血癥,導致心血管損傷。心血管疾病存在多因素致病,MTHFR C677T基因多態性可能增加了心血管疾病的遺傳易感性。對基因多態性與心血管疾病關系以及基因與環境的相互作用、老年心血管疾病的確切機理及影響需進一步探索研究。
參考文獻:
[1]Selhub J,Angelo A.Relationship between homocysteine and thrombotic disease[J].Am J Med Sci,2005,316(2):129-135.
[2]《中國老齡事業發展報告(2013)》與健康產業[EB/OL].http://www.hasjk.com/news/quyu/2013/0322/3765.html.2013
[3]潘天鵬.中華老年醫學[M].北京:華夏出版社,2010:181-183.
[4]李法琦,司良義.老年醫學[M].2版.北京:科學出版社,2008:91-95.
[5]段文祥.老年心血管病110例診治體會[J].中國衛生產業,2012,(26):105.
[6]李珊珊,李堅.亞甲基四氫葉酸還原酶單核苷酸多態性與男性不育研究進展[J].中華男科學雜志,2010,(1):60-64.
[7]Kang SS,Wang PWK,Zhou J,et al.Thermolabile methylenetetrahydrofolate reductase in patients with coronary artery disease[J].Metabolism,1988,37(7):61l-613.
[8]Frosst P,Blon HJ,Milos R,et al.Candidate genetic risk factor for vascular disease:acommon mutation in methylenetetrahydrofolate[J].Nat Genet,1995,10(2):111-113.
[9]Majors A,Ehrhart LA,Pezacka EH.Homocysteine as arisk factor for vascular disease-enhanced collagen production and accumulation by smooth muscle cells Arterioscler Thromb[J].Vasc Biol,1997,17:2074-2081.
[10]Tyagi SC.Homocysteine and heart disease.pathophysiology of extracellular matrix[J].Clin Exp Hypertens,1999,21(3):181-198.
[11]Engbersen AMT,Franken DG,Boers GHJ,et al.Thermolabile 5,10-methylenetetrahydrofolate reductase as a cause of mild hyperhomocysteinemia[J].Am J Hum Genet,1995,56(l):142-150.
[12]李丹,寧顯忠.高同型半胱氨酸血癥與腦梗死相關性研究進展[J].醫學綜述,2009,15(7):1003-1005.
[13]Upchurch GR,Wetch GN,Freedman JF,et al.Homocysteine attenuates endothelial glutathione peroxidase and thereby potentiates peroxidemediated cell injury[J].Circulation,1995,9:211-228.