血清同型半胱氨酸、葉酸、維生素B12水平與腦血管病的關系

陳曉迪，彭俊陽，李愛麗

（吉林大學第二醫院神經內科，吉林長春130041）

血清同型半胱氨酸、葉酸、維生素B12水平與腦血管病的關系

陳曉迪，彭俊陽，李愛麗

（吉林大學第二醫院神經內科，吉林長春130041）

腦血管病（cerebrovAscular diseAse，CVD）是腦血管病變所引起的腦功能障礙，近年來CVD的發病率逐年增高并且表現出明顯的年輕化趨勢。1969年Mc Cully對2例患有高同型半胱氨酸血癥（Hyperhomocysteinemia，HHcy）的兒童進行尸體解剖發現廣泛的動脈血栓和動脈粥樣硬化（atherosclerosis，As），并發現高胱氨酸尿癥和胱硫醚尿癥可引起全身As并促進血栓形成，從而提出了同型半胱氨酸與As可能有關的觀點［1］。多年來在此基礎上國內外學者對血清同型半胱氨酸（Homocysteine，Hcy）進行了多項研究，并表明Hcy與CVD有關。1999年Hcy被WHO列為心腦血管疾病可控的危險因素。葉酸、維生素B12是Hcy代謝的維生素類輔酶，兩者與Hcy的代謝有關。

1 Hcy、葉酸及維生素B12的生物學特性

1.1 Hcy代謝及生物學特性

血清Hcy是同型半胱氨酸、同型胱氨酸、同型半胱氨酸－胱氨酸混合物的總和。Hcy是一種含硫基的非必需氨基酸，人體無法合成，只能通過食物中的蛋氨酸在肝臟、肌肉及其他組織中去甲基化轉變而來，是蛋氨酸代謝循環的重要中間產物。正常人空腹Hcy血漿濃度為5－15μmol／L，由于各種原因導致的Hcy濃度持續高于正常值，即可稱為HHcy［2］。蛋氨酸可在ATP及甲基轉移酶的作用下轉化為S－腺苷Hcy，最終生成Hcy。Hcy代謝途徑有3種①轉硫化途徑：在胱硫醚B合成酶催化下，以維生素B6為輔酶，Hcy可以和絲氨酸縮合形成胱硫醚。②直接釋放到細胞外基質：Hcy可以直接釋放到細胞外基質中，細胞外Hcy的增加可反映細胞內Hcy生成和代謝的紊亂。③再甲基化途徑：在甲硫氨酸合成酶作用下，以亞甲基四氫葉酸為甲基供體，在維生素B12的輔助下，再甲基化形成甲硫氨酸，此過程可發生在任何組織中。而當甲基供體是甜菜堿，在甜菜堿Hcy轉化酶催化下完成甲硫氨酸合成Hcy的途徑僅肝臟發生［3，4］。

1.2 葉酸生物學特性

葉酸由蝶啶、對氨基苯甲酸和谷氨酸結合而成，是一組化學結構相似、生化特征相近的化合物的統稱［5］。葉酸由a－氨基－4－羥基蝶啶與對氨基苯甲酸相連接，再以－NH－CO－鍵與谷氨酸連接組成，是一種黃色或橙黃色的晶體或晶體粉末，無臭無味，無固定熔點，當加熱到250°時即可分解。葉酸溶于熱水及碳酸鉀等堿性溶液，微溶于水。在酸性環境中穩定，PH＜4.5時被完全破壞，強光易分解［6］。

1.3 維生素B12生物學特性

維生素B12是人和動物體內非常重要的水溶性維生素之一，參與體內一碳基團的代謝，主要起轉移甲基的作用。體內缺乏時會導致食欲下降、貧血、表皮炎、毛發粗糙、廢絕以致死亡。維生素B12為深紅色結晶體，熔點高，無臭無味，溶于水、乙醇，不溶于氯仿、乙醚，結構性質穩定；在中性溶液中耐熱、酸、堿，日光、氧化劑和還原劑均能使其破壞［7，8］。

1.4 葉酸、維生素B12與Hcy在體內含量的關系

Hcy水平與葉酸和維生素B12有關，葉酸是甲基的間接供體，維生素B12是蛋氨酸合成酶的輔酶，二者缺乏可阻礙蛋氨酸代謝，造成Hcy的蓄積。Hcy的濃度與維生素B12、葉酸濃度呈非線性負相關，維生素B12、葉酸攝入不足可導致Hcy的增高，通過飲食或增加維生素B12及葉酸的攝入量可降低Hcy水平，從而降低CVD的發病率［9］。薛琴等發現隨著大鼠血清葉酸濃度降低，血清Hcy水平逐漸升高［10］。莊愛霞等發現服用葉酸、維生素B12可使Hcy水平明顯下降，第12月最明顯，第23、36個月效果降低［11］。Riggs KM等發現葉酸、維生素B12與血清Hcy水平呈負相關［12］。為研究三者之間的關系湯群等應用高效液相色譜（HPLC）熒光檢測法測定688個正常人血漿Hcy水平，用放射免疫方法測定葉酸及維生素B12水平，用96孔板微生物學法測定血清維生素B6水平提示：血漿Hcy水平與維生素B12及葉酸水平呈負相關。HHcy患者較非HHcy血癥者血清維生素B12、葉酸水平明顯降低［13］。John Gommans等人發現服用維生素B12的人群比服用安慰劑的人群血清Hcy水平低3.8μmmol／L［14］。多項研究表明葉酸及維生素B12在多種CVD患者體內均與血清Hcy呈負相關，且補充葉酸、維生素B12在這些疾病的治療中均有積極意義。

2 Hcy引起CVD的機制

HHcy導致CVD的機制較為復雜，目前尚不十分清楚，可能與刺激血管平滑肌細胞增殖氧化、內皮損傷和功能失調、體內凝血纖溶系統失衡、影響脂質代謝等有關。

2.1 血管內皮損傷

國內外多項研究均表明Hcy對血管內皮有損傷作用。Daoyin Dong通過將人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）暴露在0.01、0.1、1mM的Hcy中發現隨著濃度的升高HUVECs存活率不斷降低而凋亡率不斷升高，經過深入研究發現Hcy可以引起細胞內銅分布異常，并且影響銅伴侶蛋白COX17的活性從而導致細胞色素c氧化酶的丟失及線粒體膜電位崩潰從而導致線粒體功能障礙及血管內皮的損傷［15］。Stranger O等人研究發現Hcy能降低谷胱甘肽過氧化物酶在細胞內的濃度，造成NO氧化失活，導致H2O2、脂質過氧化物等在血管內皮細胞內蓄積，進而造成血管內皮細胞的損傷［16］。國內有學者通過連續4周給大鼠服用高劑量蛋氨酸的飼料成功誘導HHcy，并發現血漿NO水平明顯降低和內皮依賴性的血管舒張功能明顯受損［17］。有研究表明Hcy可以通過脂質磷酸化，激活蛋白激酶C，使C－fos和C－mys在血管內皮平滑肌細胞中表達，導致血管內皮細胞、平滑肌細胞增生［18］。張向陽、加娜提等發現HHcy患者，血漿內皮素I升高而NO水平降低，兩者之間的動態平衡被打破，證實血管內皮功能受損與Hcy有關［19］。

2.2 脂質代謝異常

劉偉彥，管學能等檢測160例急性腦梗死患者的Hcy及血脂水平并發現輕中度HHcy腦梗死患者脂質代謝無明顯異常而重度HHcy腦梗死患者血漿HDL及ApoaI濃度明顯降低，從而發現Hcy可影響腦梗死患者脂質代謝［20］。Lu Hao等發現Hcy和脂質代謝異常在中風的發病中起協同作用［21］。血清Hcy主要以氧化形式存在，可促進脂蛋白沉積和泡沫細胞的形成；Hcy還可與LDL載脂蛋白B的游離氨基酸形成肽鍵半胱氨酸，導致細胞攝取并聚集LDL、膽固醇。Hcy促進氧化LDL的生成，引起血管內皮細胞直接損傷，加速泡沫細胞的生成。

2.3 平滑肌細胞增生

平滑肌細胞增生并向內膜下遷移是As發生的中心環節及動脈硬化性疾病的顯著特征。Shirpoor等對大鼠的實驗表明乙醇可以通過增加Hcy以及氧化型LDL的濃度增加大鼠主動脈平滑肌細胞的增生［22］。國內有研究通過3H－TdR摻入、血小板衍化生長因子（PDGF）、血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）生物活性檢測，觀察Hcy對平滑肌細胞增殖、PDGF和AngⅡ的影響，發現Hcy可以促進平滑肌細胞增殖，使平滑肌細胞分泌PDGF、AngⅡ增加，二者均有劑量效應關系，提示Hcy促進血管平滑肌細胞增殖是通過促使PDGF、AngⅡ分泌增加實現的［23］。

2.4 凝血功能異常

有學者認為血漿Hcy濃度同凝血因子Ⅷ、vWF和凝血酶－抗凝血酶復合物水平呈正相關。正常的紅細胞在電鏡下呈雙凹圓盤狀，且很少被乳凝集素標記，Rui Xie等用不同濃度的Hcy（8，20，80，200，800μmol／L）處理紅細胞24小時，通過Alexa Fluor 488－lactadherin檢測磷脂酰絲氨酸的暴露及紅細胞來源微粒釋放發現磷脂酰絲氨酸及紅細胞來源微粒在Hcy的促凝活性中其關鍵作用。實驗發現隨著Hcy濃度升高，被標記的紅細胞逐漸增多，且有濃度依賴性，在Hcy達到800μmol／L標記率達5%；Hcy可改變紅細胞超微結構，出現尖刺狀突起物；凝血時間隨著Hcy濃度的升高而縮短［24］。國內有研究也表明HHcy患者As斑塊的形成與患者體內凝血因子水平改變有一定的相關性［25］。

3 CVD患者血清Hcy、葉酸及維生素B12含量的變化

有研究表明HHcy與As關系密切，大約42%CVD患著伴有HHcy［26，27］。Sachdevp對1966至2002醫學文獻數據庫、期刊報道、醫學文摘數據庫中有關Hcy的文章進行分析，發現HHcy可引起大腦受損、精神異常，提高多種CVD的發病率［28］。Elif Unal等對44名腦卒中患者和33名健康對照者進行Hcy濃度檢測，發現腦卒中患者血清中Hcy為17.7 ±7.5，高于對照組14±7.2［29］。Poddar R等發現HHcy與其他致血栓因素共同導致As及缺血性腦卒中［30］。楊秀榮、劉志軍研究446名體檢者血清Hcy水平發現在高血壓、冠心病及腦卒中患者血漿Hcy水平均較對照組高，冠心病及腦卒中組Hcy水平高于高血壓組，冠心病組與腦卒中組Hcy水平未見明顯差異［31］。Lenicek Krleza J在研究克羅地亞兒童腦卒中和TIA病因時發現Hcy在發病兒童中普遍升高，說明Hcy升高與TIA和兒童腦卒中有關［32］。張繼龍、朱遂強檢測58例腦出血患者血清Hcy、葉酸、維生素B12顯示腦出血患者血清Hcy水平明顯高于對照組，而葉酸、維生素B12明顯低于對照組［33］。馮毅等檢測251例經CT確診腦出血患者血清Hcy水平顯示有222例患者高于正常值范圍，男性120例，檢出率93.2%，女性102例，檢出率84.2%［34］。通過對家族型HHcy成員檢測Shen HC等發現導致腦血管靜脈竇血栓形成最可能的原因是血脂及Hcy代謝異常［35］。經過對1966－2013年聯機醫學文獻分和監測系統及1980－2013年醫學文摘資料庫等數據庫有關腦靜脈血栓形成文章的分析Lauw MN等認為腦靜脈血栓的發生與Hcy有關［36］。Cantu C等對59名大腦靜脈血栓患者進行血清Hcy檢測得出相似的結論［37］；可見Hcy與大腦靜脈血栓形成關系密切。有研究認為Hcy升高是血管性癡呆的危險因素，與認知功能損害有關［38］；GislAson TB研究發現Hcy導致血管性癡呆的機制可能是Hcy能激活N－甲基－D－天冬氨酸受體，誘導海馬神經元凋亡［39］。

4 影響Hcy水平的因素

血清中80%的Hcy以二硫鍵與蛋白質結合，大部分未結合的Hcy以胱氨酸或半胱氨酸－同型半胱氨酸形式存在，游離狀態很少，統稱為總Hcy。影響Hcy水平有以下幾個因素。

4.1 飲食、營養及環境因素

侯玥測定天津、廣州、成都三座城市的138名高級知識分子的血清Hcy水平，發現天津受試者的血清Hcy平均水平最高，廣州最低，提示地域環境及飲食習慣與血清Hcy有關；還發現40－49歲組受試者血清Hcy水平最高；男性血清Hcy平均水平高于女性；知識分子血清Hcy水平高于普通人，推測應激、性別、年齡均能影響體內Hcy水平［40］。Dierkes等認為血漿Hcy在性別間的差異可能與性激素有關［41］。Panagiotakos DB等的研究發現在排除遺傳因素的干擾下營養狀況及外界環境因素與血清Hcy水平關系密切［42］。多項研究表明經常引用咖啡、吸煙的人群Hcy水平容易升高；但是不影響葉酸、維生素B12、維生素B6的濃度［43、44、45］。

4.2 遺傳基因

遺傳基因為影響Hcy水平的不可控因素。Basil PaulK發現Hcy濃度存在晝夜規律，且這種規律與hCLOCK基因有關［46］。經研究Sibani S發現亞甲基四氫葉酸還原酶（MTFHR）在Hcy的代謝中起重要作用，MTFHR缺乏是遺傳性葉酸代謝障礙的常見原因，并發現有24個基因位點的突變可以引起MTHFR異常；其中N端的兩個位點（1762A－＞T，1134C－＞G）；C端的四個位點（1727C－＞T，1172G－＞A，1768G－＞A，and 358G－＞A）對MTHFR影響較大［47］。

5 存在的問題

盡管目前Hcy作為CVD的一項獨立危險因素已得到許多學者的認可，但是仍有學者提出質疑。Sepulveda－Sanchez JM等認為As與Hcy升高無明顯關系，而是腦卒中極其危險因素（如高血壓、糖尿病等）導致Hcy升高，同時發現葉酸、維生素B12可以降低血清Hcy水平［48］。因此HHcy可能既是CVD病因，又是結果。目前對Hcy致腦血管疾病的機制尚不十分明確。大部分學者認為補充葉酸和維生素B12能降低血清Hcy的濃度，但是其對降低CVD發生率的研究尚不明確。因此繼續對Hcy、葉酸、維生素B12進行深入的研究對預防控制CVD具有重要的意義。

綜上所述Hcy是甲硫氨酸代謝的中間產物，其本身并不參與蛋白質的構成，因具有直接引起促進氧化LDL形成、血管內皮損害、血管平滑肌細胞增殖、血小板聚集等作用而促進As的發生，是引起腦血管疾病的獨立危險因素。血清Hcy的水平與遺傳代謝、飲食營養、性別、地域等環境因素有關。總之HHcy與多種CVD的發生有關，而葉酸、維生素B12缺乏可導致HHcy。因此研究Hcy的代謝對研究CVD的發生和防治都具有重要的意義。

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陳曉迪（1990－），男，醫學碩士，主要從事腦血管疾病的研究。

2014－03－06）

1007－4287（2015）02－0334－04

文章編號：1007－4287（2015）02－0338－03