李 霖 張 晗 張翕婷 趙 培 朱金墻
(天津中醫藥大學,天津 300193)
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血管性癡呆與亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態性研究進展
李霖張晗1張翕婷趙培朱金墻1
(天津中醫藥大學,天津300193)
血管性癡呆;亞甲基四氫葉酸還原酶;基因多態性;同型半胱氨酸
血管性癡呆(VD) 是老年期癡呆的主要類型之一,是由一系列腦血管因素( 腦組織梗死、低灌注或出血等) 導致腦組織損害引起的以認知功能障礙為特征的綜合征〔1〕。研究表明,年齡>65歲的人群中患病率為1%~4%,且每增加5歲患病率增加1倍〔2,3〕。臨床研究和流行病學調查表明同型半胱氨酸(Hcy)水平升高是許多心腦血管疾病的獨立危險因素,同時也可能是VD的危險因素之一〔4,5〕。5,10-亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)是Hcy代謝的關鍵酶,MTHFR基因突變可引起高同型半胱氨酸血癥〔6〕。因此,MTHFR可能是腦血管疾病的遺傳易感因素。隨著現代醫學技術的不斷發展,MTHFR基因多態性對VD的影響已引起許多學者的關注。
Hcy水平升高是心腦血管疾病的危險因素。近年來國內外研究顯示,高同型半胱氨酸血癥可能也是VD的危險因素。Sachdev〔7〕研究表明,高同型半胱氨酸血癥可能通過誘發動脈粥樣硬化及其造成的腦缺血壞死、腦白質疏松癥、腦萎縮等,從而導致VD的發生。Schafer等〔8〕研究表明,血漿Hcy水平升高與認知功能降低有關,認為高同型半胱氨酸血癥可能是認知障礙的危險因素之一。Ravaglia等〔9〕對62名65歲以上認知能力正常的老年人進行包括智能和語言在內的多項神經心理學測試,發現受試者血漿總Hcy增高與語言能力下降有關。這種能力下降可見于VD患者中,提示高同型半胱氨酸血癥可能是VD的一個早期標志。近年來,國內許多學者研究發現,VD患者血漿Hcy水平明顯高于非VD患者,且VD嚴重程度與血漿Hcy水平呈正相關〔10~12〕。
目前研究表明,Hcy導致VD的機制可能為直接損害大腦皮層神經元,損傷海馬神經元DNA修復功能,加劇內皮細胞和神經元的氧化損傷,破壞腦組織內的微循環狀態,改變神經元可塑性,從而導致認知功能障礙〔13,14〕。
MTHFR是一種黃素蛋白。MTHFR基因定位于染色體1P36.3上,包括11個外顯子和10個內含子,cDNA全長為2.2 kb。研究發現,MTHFR基因至少有6個位點易發生堿基突變(C堿基容易突變為T堿基),分別位于559、677、692、985、1 015和1 081處,其中以第4外顯子的C677T位點堿基突變最為常見。突變后產生的3種基因型為:野生純合型C/C (198bp) 、雜合型C/T(198/175 bp)及突變純合型T/T (175 bp)〔15〕。MTHFR可將亞甲基四氫葉酸還原為甲基四氫葉酸,參與Hcy的再甲基化過程,是Hcy代謝途徑中的關鍵酶之一。再甲基化過程中,MTHFR 催化5,10-亞甲基四氫葉酸還原為5’-甲基四氫葉酸,在蛋氨酸合成酶和維生素B12的參與下,Hcy與5’-甲基四氫葉酸合成蛋氨酸和四氫葉酸。MTHFR基因C677T堿基突變可使MTHFR熱敏感性改變而致酶活性改變,突變純合子酶與雜合子酶活性分別只有正常的30%和65%〔16〕。MTHFR活性下降可使血漿中Hcy的水平升高。Casas等〔17〕研究發現,與CT基因型和CC基因型相比,TT基因型能明顯提高血漿Hcy水平。
血漿Hcy水平升高是腦血管病及VD的危險因素,MTHFR基因突變使MTHFR的活性下降,導致高同型半胱氨酸血癥。因此,MTHFR基因突變可能與VD密切相關。Frosst等〔6〕分析了MTHFR基因C677T多態性與心腦及周圍血管病的關系,提出MTHFR基因突變(尤其是T/T純合基因型)與血漿Hcy水平升高有關,是一種重要的血管病危險因素。另有研究表明,MTHFR基因TT型是冠心病、高血壓、中風及小血管病的危險因素,而以上疾病都是導致VD發生的重要原因〔18~22〕。Gorgone等〔23〕研究發現,MTHFR基因TT型與認知功能障礙相關。因此,MTHFR基因多態性被認為是VD的危險因素之一。Liu等〔24〕對MTHFR C677T基因多態性與VD的關系進行Meta分析,全球范圍內納入11項研究,包括672個病例及1 038個對照,其中6項研究受試者為白種人,5項為亞洲人。結果表明,MTHFR基因的T等位基因或TT基因型是VD的危險因素;尤其在亞洲組研究中,TT基因型受試者發生VD的危險性是C等位基因攜帶受試者(包括CT基因型和CC基因型)的1.95倍。張艷珍等〔25〕對143例血管性認知功能障礙患者、122 例無認知損害腦梗死患者及140例正常者的MTHFR基因C677T基因型進行檢測,發現3組研究對象的TT基因型分布有明顯差異(P<0.01),且血管性認知功能障礙組及腦梗死組的T等位基因發生頻率明顯高于正常對照組(P<0.05)。血管性認知功能障礙組、腦梗死組及正常對照組中,MTHFR基因C677T有突變者(尤其TT型者) 血漿Hcy水平均顯著高于無基因突變者。MTHFR基因C677T突變致血漿Hcy水平升高可能是血管性認知功能障礙發病的重要遺傳因素。
然而,近年來有研究認為MTHFR基因多態性與VD無關。Chapman等〔26〕對41名VD患者、49名老年癡呆患者和40名健康老年人進行MTHFR基因檢測,結果顯示MTHFR多態性與VD無關。龐國防等〔27〕對85例VD患者及130例正常健康老年人的MTHFR基因進行分析,發現 MTHFR的基因多態與VD 發生無明顯相關性。北愛爾蘭一項病例對照研究顯示,VD與血漿Hcy升高相關,而與MTHFR基因多態性無關〔4〕。吳多斌等〔28〕對135例散發性癡呆(SAD)患者、29例VD患者及138例健康老年人(>65歲)進行MTHFR基因檢測,計算各等位基因頻率或突變頻率。結果顯示病例組T頻率略高于對照組,經統計分析各組間無顯著性差異。王哲等〔29〕對42例VD患者與50例正常老年人及48例非癡呆腦梗死患者進行MTHFR基因多態比較,并檢測總Hcy水平,發現3種基因型之間的血漿Hcy水平差異無統計學意義。鐘巧瑩等〔30〕檢測68例VD及34例非癡呆腦梗死患者的血漿總Hcy水平和MTHFR基因多態性,結果發現VD患者的血漿總同型半胱氨酸水平顯著高于非癡呆腦梗死組(P<0.01),但3組基因型和等位基因頻率相比,差異均無統計學意義(P>0.05)。
MTHFR基因多態性與VD無關的原因可能有以下幾點:(l)MTHFR的C677T突變對老年變性疾病僅有較弱的致病性〔31〕,因而可能未表現出統計學差異。(2)由于年齡及性別是VD的重要危險因素,研究中病例選擇的差異可能對研究結果產生影響。(3)研究例數相對較少,存在遺傳和疾病異質性等。(4)血漿Hcy水平受遺傳與環境等因素的共同影響,當試驗結果未出現統計學意義時,不應排除MTHFR基因影響的可能性。(5)MTHFR基因C677T突變的頻率在不同人群、種族以及地區分布上存在一定的差異。有研究表明TT基因型突變率在西班牙裔中為13%,在白種人中為8%,在非裔美國人中僅為1.5%〔32〕,而在意大利北部人群中可高達到21%〔33〕。(6)目前尚無統一的VD診斷標準,且各研究中基因多態性檢測的方法略有不同。
MTHFR基因突變可降低亞甲基四氫葉酸還原酶的活性,導致高同型半胱氨酸血癥的發生。Hcy升高與VD的發生密切相關。MTHFR基因多態性可能是VD的潛在危險因素。然而,目前國內外研究表明Hcy和MTHFR與VD發生的臨床證據仍不確切,Hcy和MTHFR是否為VD危險因素的觀點不一致,尚存在爭議。進一步明確VD與MTHFR基因多態性的關系,將為防治VD提供新的靶點。筆者認為關于VD與MTHFR基因多態性的關系的臨床研究設計應注重以下方面的改進:①進行大樣本、多地域、多種族及人群的臨床研究,采用多中心、隨機對照、雙盲等試驗方法,使研究結果更加可靠;②應盡量排除年齡、性別及環境等VD危險因素的干擾;③規范VD的診斷標準及相關指標的檢測方法。
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〔2016-05-15修回〕
(編輯曲莉)
國家自然科學基金項目(81273815,81503279)
朱金墻(1985-),男,博士,助理研究員,主要從事中醫藥防治心腦血管疾病研究。
李霖(1990-),女,博士在讀,主要從事中醫藥防治心腦血管疾病的研究。
R743.9
A
1005-9202(2016)18-4638-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.18.117
1天津中醫藥大學中醫藥研究院