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第二章 同型半胱氨酸的代谢与相关物质

第二章 同型半胱氨酸的代谢与相关物质
第二章 同型半胱氨酸的代谢与相关物质

第一节与同型半胱氨酸代谢相关的物质

一、含硫氨基酸

1. 氛基酸的分类人体有20种氨基酸可分为营养必需氨基酸和非必需氨基酸。有8种氨基酸不能在人体内合成,包括甲硫氨酸(蛋氨酸)、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、赖氨酸、色氨酸和苯丙氨酸,这些必须由食物供应,体内需要而又不能自身合成的氨基酸称为营养必需氨基酸。其余12种氨基酸包括半胱氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、精氨酸、组氨酸,体内可以合成,在营养上称为非必需氨基酸。组氨酸和精氨酸虽能在人体内合成,但合成量不多.若长期缺乏也可造成负氮平衡,因此有人将这两种氨基酸也归为营养必需氨基酸。

体内的含硫氨基酸有三种,即甲硫氨酸(蛋氨酸)、半胱氨酸和胱氨酸。这三种氨基酸的代谢是相互联系的,甲硫氨酸可以转变为半胱氨酸和胱氨酸,胱氨酸是由两个半胱氨酸脱氢后结合而成的,蛋白质中的半胱氨酸有不少是以胱氨酸的形式存在的。可见,半胱氨酸和胱氨酸也可互变,但它们不能变为甲硫氨酸,所以,甲硫氨酸是必需氨基酸。

2.甲硫氨酸代谢

(1)甲硫氨酸代谢与转甲基作用:甲硫氨酸含有S-甲基,体内多种含甲基的重要物质,如肾上腺索、5-羟色胺、肌酸、多巴氨、胆碱等依赖于甲硫氨酸的代谢,由转甲基作用生成。在甲硫氨酸酰苷转移酶催

化下甲硫氨酸与ATP反应,生成S腺苷甲硫氨酸(SAM). S一腺苷甲硫氨酸中的甲基是高度活化的,称为活性甲基。S一腺苷甲硫氨酸基.又称为活性甲硫氨酸。活性甲硫氨酸性质活泼.在不同甲基转移酶的催化下.可将甲基转移给各种甲基接受体,使其甲基化.而形成许多甲基化合物。转出甲基后,活性甲硫氨酸即变成S一腺苷同型半胱氨酸(SAH),后者水解释出腺苷,生成同型半胱氨酸。

(2)甲硫氨酸循环:如上所述,在体内甲硫氨酸最主要的代谢途径是通过各种转甲基作用提供甲基,并形成s一腺苷同型半胱氨酸(SAH)进一步转变成为同型半胱氨酸。同型半胱氨酸在甲硫氨酸合成酶(MS)催化下,接受N'一甲基四氢叶酸(N5-CH3-FH4)提件的甲基,再重新生成甲硫氨酸,结果形成一个循环过程,称为甲硫氨酸循环(图2-1)。

图2-1 甲硫氨酸循环

可见,甲硫氮酸的主要功能是通过甲硫氨酸循环,提供活性甲基,参与各种甲基化反应。活性甲硫氨酸是体内最主要的甲基直接供给体,而N5-甲基四氢叶酸则是体内甲基的间接供体。据统计,体内约有50多种生物活性物质需要活性甲硫氨酸提供甲基,生成甲基化合物,其中包括DNA、RNA的甲基化和单胺类神经递质的合成等。可

见,甲基化反应是重要的生物代谢反应,具有广泛的生理意义。

尽管上述循环可以生成甲硫氨酸,但体内不能净合成甲硫氨酸,甲硫氨酸必须由食物供给,所以,甲硫氨酸属于必需氨基酸。体内也不能合成同型半胱氨酸,它是甲硫氨酸代谢的中间产物,只能由甲硫氨酸转变而来。同型半胱氨酸在胱硫醚-β一合成酶(CBS)的催化下,以维生素B6为辅酶,同型半胱氨酸与丝氨酸缩合生成胱硫醚,后者进一步生成半胱氨酸和a-酮丁酸。a-酮丁酸转变成琥珀酸单酰辅酶A,后者通过三羧酸循环,可以生成葡萄糖,所以甲硫氨酸是生糖氨基酸。

值得注意的是,由N5一甲基四氢叶酸提供甲基,使同型半胱氨酸转变成甲硫氨酸的反应是目前已知体内能利用N5一甲基四氢叶酸的惟一反应。催化此反应的N5一甲基四氢叶酸转甲基酶,又称甲硫氨酸合成酶,其辅酶是维生素B12,它参与甲基的转移。维生素B12缺乏时,N5一甲基四氢叶酸上的甲基转移受阻,这不仅使甲硫氨酸的生成减少,导致高同型半胱氨酸血症,同时四氢叶酸的再生也受到影响,使组织中游离的四氢叶酸含量减少,四氢叶酸转运其他一碳单位的能力下降,造成核酸合成障碍,最终影响细胞分裂。因此,维生素B12不足时可以产生高同型半胱氨酸血症和巨幼红细胞性贫血。

3.半胱氨酸和胱氨酸

(1)半胱氨酸和胱氨酸互变:半胱氨酸含有巯基(-SH ) ,胱氨酸含有二硫键(-S-S-),二者可以通过氧化还原反应互变。在蛋白质分子中,两个半胱氨酸残基形成二硫键以胱氮酸的形式存在,对维持蛋白质的

结构很重要。胱氨酸不参与蛋白质的合成,蛋白质中的胱氨酸是半胱氨酸残基氧化脱氢而来。半胱氨酸的巯基是许多蛋白质或酶的活性基团。体内许多重要酶的活性均与其分子中半胱氨酸残基上的巯基有直接关系,故有巯基酶之称。

(2)半胱氨酸分解代谢:人体中半胱氨酸主要通过两条途径降解为丙酮酸。一是加双氧酶催化的直接氧化途径,或称半胱亚磺酸途径,另一是通过转氨的3-巯基丙酮酸途径。

4.谷胱甘肽(GSH) 谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸组成的三肽。谷胱甘肽分子中含γ-酰胺键。谷胱甘肽的活性基团是其半胱氨酸残基上的巯基,谷胱甘肽有氧化型和还原型两种形式,可以互变。两种形式互变由谷胱甘胱还原酶催化,辅酶为NADPH。

(1)谷胱甘肽的代谢:谷胱甘肽是通过γ一谷氨酰基循环合成的。由γ一谷氨酰半胱氨酸合成酶和谷胱甘肽合成酶(GSH syn-thetase)所催化,由ATP水解供能。谷胱甘肤的分解由γ一谷氨酰转肽酶、γ一谷氨酰环转移酶和5-氧脯氨酸酶及一个细胞内肽酶所催化。γ一谷氨酰基循环有双重作用,一是谷胱甘肽的再合成,二是通过谷胱甘肽的合成与分解将外源性氨基酸主动转运到细胞内。

(2)谷胱甘肽的作用:谷胱甘肽在人体解毒、氨基酸转运及代谢中均有重要作用。谷胱甘肽是一种重要的抗氧化剂,它能防止很多细胞组分的氧化或其他损害,谷胱甘肽能维持维生素E的还原状态。谷胱甘肽保护某些蛋白质及酶分子的巯基不被氧化,从而维持其生物活性。另外,谷胱甘肽与一氧化氮相互作用,保护血管功能。同型半胱

氨酸能够干扰谷胱甘肽的合成,抑制谷胱甘肽对机体的保护作用而致病。

二、叶酸

叶酸是广泛存在于绿色蔬菜中的一种水溶性B族维生素,由于它最早从植物叶子中提取而得,故命名为叶酸。化学名称为喋酰谷氨酸,由喋酸(pteridine)、对氨基苯甲酸与1个或多个谷氨酸结合而成。人体不能合成对氨基苯甲酸,也不能将谷氨酸与喋酸结合,因此,人体需要从食物中获取叶酸。

1.体内过程食物物中的喋酰多谷氨酸被小肠黏膜上皮细胞分泌的喋酰-1-谷氨酸羧基肽酶水解,生成喋酰单谷氨酸及谷氨酸。叶酸易在小肠上段被吸收,食物中叶酸的吸收率为50%~70%。在十二指肠及空肠粘膜上皮细胞含有叶酸还原酶,在其辅酶NADPH参与下可以把叶酸变成活性型四氢叶酸,反应式如下:

叶酸(F)+NADPH(H+)→5,6-二氢叶酸(FH2)+NADP+

FH2+NADPH(H+)→5,6,7,8-四氢叶酸(FH4)+NADP+

2.生理功能叶酸在二氢叶酸还原酶的催化下,通过两步还原反应生成四氢叶酸。后者是叶酸的活性形式。四氢叶酸是一碳单位转移酶的辅酶,是一碳单位的载体,其分子中的N5、N10两个氮原子可以携带一碳单位。一碳单位在体内参加多种物质的合成代谢,如蛋氨酸、同型半胱氨酸、嘌呤、胸腺嘧啶核苷酸等。叶酸是影响同型半胱氨酸水平的最主要因素,同型半胱氨酸代谢依赖于叶酸及维生素B12,如果体内叶酸、维生素B12缺乏,则同型半胱氨酸代谢障碍,

导致血浆同型半胱氨酸水平升高。当叶酸缺乏时,DNA合成受影响,骨髓幼稚红细胞DNA合成减少,细胞分裂速度减慢,使细胞体积变大,导致巨幼红细胞贫血。

3.缺乏症叶酸食物来源较多,肠道内细菌也能合成,所以一般不发生叶酸缺乏症。由于叶酸很容易溶于热水,烹调会大大减少其含量,如果偏食,不爱吃蔬菜,这样更会使叶酸的摄人减少。大量饮酒会干扰人体对叶酸的吸收。叶酸缺乏,会引起血液中同型半胱氨酸大量蓄积,而后者会引起动脉粥样硬化、心脑血管病等疾病。孕妇细胞分裂速度增快,缺乏叶酸会引起胎儿神经管畸形,应注意适当补充叶酸。婴儿也要有足够的叶酸才能有良好的发育,如果母乳喂养,就更需要供给母亲充足的叶酸,每天给予400μg的补充量,可满足其每日需要量。抗白血病药甲氨蝶呤的结构与叶酸类似,能抑制二氢叶酸还原酶的活性使四氢叶酸合成减少,进而抑制胸腺嘧啶核苷酸的合成,而起抗癌作用。口服避孕药物或抗癫痫药能干扰叶酸的吸收及代谢,如长期服用此类药物也应适量补充叶酸。

4.药理作用最旱期的运用是从菠菜的叶子里提炼出叶酸用来治疗巨细胞贫血,可以说叶酸是防治巨幼细胞贫血的重要药物之一。叶酸也是高同型半胱氨酸血症治疗的主要药物。

5.食物来源叶酸存在于所有的绿叶蔬菜中,也存在于动物

的肝脏、肾脏和鸡蛋中。柑橘、番茄、菜花、西瓜、酵母、菌类、牛肉等也富含叶酸。

三、维生素B6

维生素B6又称吡哆素,是包括吡哆醇、吡哆醛及吡哆胺的一种B族维生素,1936年定名为维生素B6。维生素B6为无色晶体,无臭,味酸苦,易溶于水及乙醇,在酸性环境中稳定,在碱性环境中易破坏,吡哆醇耐热,吡哆醛和吡哆胺不耐高温。维生素B6在体内以磷酸酯的形式存在。磷酸吡多醛和磷酸吡多胺可以互相转换,均为活性型。

1.生理功能维生素B6是机体内许多重要酶系统的辅酶,参与多种代谢反应,尤其是和氨基酸代谢有密切关系,参与含硫氨基酸的代谢、氨基酸的脱羧、色氨酸及γ-氨基丁酸的合成,参与不饱和脂肪酸的代谢,也影响激素的代谢等生理过程,是人体正常发育所必需的营养物质。

2.体内过程及药理作用维生素B6口服后经胃肠吸收,原型药与血浆蛋白几乎不结合,转化为活性产物磷酸吡哆醛可较完全的与血浆蛋白结合,血浆半衰期可长达15 ~20d。本品在肝内代谢,经肾排出。磷酸吡哆醛可通过胎盘,并经乳汁泌出。临床上应用维生素B6制剂防治高同型半胱氨酸血症、神经髓鞘脱失、妊娠呕吐和放射病呕吐等。

3.维生素B6缺乏症单纯的维生素B6缺乏症在人类极少见。维生素B6长期缺乏会导致神经系统、心血管系统、皮肤和造血系统等的损害,如神经炎、高同型半胱氨酸、小儿惊厥、小细胞性贫血、脂溢性皮炎、舌炎等。

4.食物来源富含维生素B6的食物有酵母菌、小麦麸、麦芽、

糙米、燕麦、豆类、甘蓝菜、鱼、蛋、动物肝脏和肾脏及花生等。

四、维生素B12

维生素B12又称钴胺素( cobalamin) ,是水溶性维生素,是惟一含金属元素的维生素。是一类含钴(Co )元素、咕琳环、3一磷酸一5,6一二甲基苯并咪唑核苷酸及氨基丙醇的化合物。人体内根据它结合的基团不同,可以有数种存在形式,如氰钴胺素、羟钴胺素、甲钴胺素和5-脱氧腺苷钴胺素,后两种形式是维生素B12的活性型,也是血液中存在的主要形式。

1.生理功能维生素B12在人体内起辅酶作用,它主要参与两个代谢反应:催化同型半胱氨酸转变为甲硫氨酸和L一甲基丙二酰辅酶A转变为琥玻酰4一磷酸泛酰巯基乙胺辅酶A(5’一脱氧腺苷钴胺素是L一甲基丙二酰辅酶A变构酶的辅酶)。若维生素B12缺乏,在前者使同型半胱氨酸、叶酸的代谢发生障碍,导致高同型半胱氨酸血症,并直接影响DNA的合成,从而使细胞核成熟受阻,出现细胞核发育落后于血浆内血红蛋白合成的速度,血红蛋白的含量增加,细胞体积增大,表现为巨幼细胞性贫血;在后者则使琥玻酰4-磷酸泛酰巯基乙胺辅酶A缺乏,并使L一甲基丙二酰辅酶A在体内蓄积,影响脂肪的正常合成,由于脂肪的合成异常而阻碍了神经髓鞘质的转换,结果髓鞘质变性退化,造成进行性脱髓鞘,使人体出现神经系统症状。

2.维生素B12缺乏症素食、部分或全部切除胃手术等都有

可能导致缺乏维生素B12的现象。如上所述,维生素B12缺乏可引起巨幼红细胞性贫血。值得注意的是,维生素B12是维持正常认知

功能所必不可少的,缺乏时将导致智能障碍。由于维生素B12是蛋氨酸合成酶的辅酶,若维生素B12缺乏,使同型半胱氨酸再甲基化合成蛋氨酸发生障碍,导致高同型半胱氨酸血症,后者是认知功能障碍的独立危险因素,所以,分析维生素B12导致认知功能障碍与此有关。维生素B12缺乏者的脑和脊位均可见弥漫性、不均匀的白质变性、脱髓鞘,几乎没有胶质细胞增生。维生素B12缺乏引起的痴呆可在血液或骨髓病变前数月或数年发生,表现为反应迟钝、记忆障碍、计算力差、思维缓慢,可伴有抑郁、幻觉、妄想等。

3.体内过程和药理作用正常人每日需维生素B12 1μg,主要由食物提供,肠道微生物也能合成少量。食物中的维生素B12必须与内因子(胃黏膜壁细胞分泌的一种不耐热的糖蛋白)结合,形成复合物后,方不易被肠液消化而可达到回肠远端。在Ca离子、Mg离子等二价阳离子存在以及pH值等于7左右条件下,维生素B12进入肠粘膜细胞,最终经门脉血运输至肝脏。如果口服大量的维生素B12,则可直接扩散入小肠壁,使血液中的浓度迅速升高。肝脏是维生素B12的主要储存场所,人体内正常储存总量为2~5mg。人体每天需要的维生素B12量为2~5μg。食物中B12的吸收率按70%计算.则每日维生素B12摄入量应为3~7μg。只要不是素食者,每天从食物中的摄入量能够满足人体需要。人体每天有3 ~7μg维生素B12经由胆汁排泄至肠道,其中65% ~75%在回肠中重吸收(称为肝肠循环)。但是,由于胃黏膜细胞分泌内因子不足或回肠病变导致肝肠循环中断,均可使内源性维生素B12丢失而引起缺乏症。临床上应用维生素B12防

治高同型半耽氮酸血症、神经髓鞘脱失、巨幼细胞性贫血等。

4.食物来源人类和动物都不能合成维生素B12,而完全由

微生物合成。维生素B12主要存在于动物的心、肝、肾、蛋类、肉类和牛奶中,鱼、蟹等海产品中含量较多,香菇、大豆及豆制品也含量丰富,而植物,如水果、蔬菜和谷物等不含有维生素B12.

五.一碳单位

一碳单位(one carbon unit)指由某些氨基酸在分解代谢过程中产生的含有一个碳原子的有机基团。

1.一碳单位的代谢与四氢叶酸(tetrahydrofolic acid,FH4)

一碳单位不能游离存在,常与四氢叶酸结合被转运并参与代谢。四氢叶酸是一碳单位的载体,也可认为四氢叶酸是一碳单位的辅酶。哺乳类动物体内四氢叶酸可由叶酸经二氢叶酸还原酶的催化,通过两步还原反应而生成。一碳单位通常结合在FH4分子的N、N10位上,如N5-甲基四氢叶酸(N5,N10-CH3-FH4).四氢叶酸不仅是一碳单位的运载体,也是某些药物作用的靶点。

2.一碳单位的来源与相互转变一碳单位主要来源于丝氨酸、甘氨酸、组氨酸及色氨酸的代谢。丝氨酸在羟甲基转移酶催化下生成甘氨酸,此反应过程产生N5,N10-甲烯基四氢叶酸(N5,N10-CH2-FH4)。甘氨酸在甘氨酸合成酶催化下可分解为CO2、NH3和N5,N10-甲烯基四氢叶酸。在组氨酸转变为谷氨酸过程中由亚氨甲基谷氨酸提供了N5-CH=NH-FH4.色氨酸分解代谢能产生甲酸,甲酸可与FH4结合产生N10-甲酰四氢叶酸(N10-CHO-FH4).苏氨酸可由苏氨酸脱水酶催

化降解产生甘氨酸,甘氨酸进而分解代谢生成一碳单位。不同形式的一碳单位中碳原子的氧化状态不同。在适当条件下,通过相应的酶促氧化还原反应,它们可以相互转换。但是这些转换反应中,N5-甲基四氢叶酸的生成一般是不可逆的。

3.一碳单位的生理功能一探单位是合成嘌呤及嘧啶核苷酸的原料,在核酸生物合成中占有重要地位。一碳单位是联系氨基酸与核酸代谢的枢纽,将氨基酸与核酸代谢联系起来。一碳单位代谢的障碍可造成某些病理情况,例如高同型半胱氨酸血症、巨幼红细胞贫血等。磺胺药及某些抗恶性肿瘤药(甲氨蝶呤等)也正是分别通过干扰细菌及恶性肿瘤细胞的叶酸、四氢叶酸的合成,进一步影响一碳单位代谢与核酸合成而发挥其药理作用。

(刘险峰)第二节同型半胱氨酸的代谢及影响因素

一、同型半胱氨酸的代谢过程

同型半胱氨酸是一种含硫4碳a-氨基酸,是蛋氨酸即甲硫氨酸和半胱氨酸代谢过程中的中间产物,其本身不参与蛋白质的合成。人体内不能合成同型半胱氨酸,只能由蛋氨酸转变而来,体内也不能合成甲硫氨酸,必须由食物供给。成人每日需蛋氨酸0.9g。蛋氨酸在S一腺苷蛋氨酸合成酶催化下与ATP结合生成S-腺苷蛋氨酸(SAM) , SAM是个活泼的甲基供体,在甲基转移酶作用下供出甲基后,变成S一腺苷同型半胱氨酸(SAH ) , SAH水解生成同型半胱氨酸和腺苷。红细胞是产生同型半胱氨酸的主要场所。同型半胱氨酸主要经再甲基

化途径和转硫基途径代谢,也可释放到细胞外。N5 , N10一甲烯基四氢叶酸还原酶(MTHFR)、蛋氨酸合成酶(MS)和胱硫醚-β-合成酶(CBS)是同型半胱氨酸代谢的关键酶。

二、同型半胱氨酸的代谢途径

在体内同型半胱氨酸主要通过以下两条途径进行代谢:再甲基化和转硫途径。

1.再甲基化途径在蛋氨酸合成酶的作用下,以维生素B12为辅酶,以N5一甲基四氢叶酸作为甲基供体,同型半胱氨酸获得甲基再形成蛋氨酸。N5一甲基四氢叶酸是四氢叶酸在N5,N10-甲烯四氢叶酸还原酶催化下产生的,即叶酸和N5,N10-甲基四氢叶酸的量与N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶的活性相关。同型半胱氨酸的再甲基化途径在肝细胞内进行。

2.转硫途径同型半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶的催化下,以维生素B6为辅酶,同型半胱氨酸与丝氨酸缩合生成胱硫醚,再进一步生成半胱氨酸和α-酮丁酸。α-酮丁酸转变成琥珀酸单酰辅酶A,通过三羧酸循环生成葡萄糖。转硫途径主要在肝脏进行,在生理条件下,这一反应是不可逆的。

同型半胱氨酸的两种代谢途径各占50%左右。同型半胱氨酸的代谢受甲硫氨酸浓度、关键酶的活性及一些辅助因子等因素的影响。

三、影响血液同型半胱氨酸水平的因素

在血液中同型半胱氨酸有3种存在形式。70%~80%的同型半胱氨酸以二硫键和蛋白质结合,白蛋白是同型半胱氨酸的主要载体,其

余的游离型则主要以二硫同型半胱氨酸和以二硫键结合的同型半胱氨酸一胱氨酸化合物形式存在,只有约1%的同型半胱氨酸呈游离状态。血浆中结合形式和游离形式的同型半胱氨酸统称为总、同型半胱氨酸(tHcy)。总同型半胱氨酸水平代表着细胞内同型半胱氨酸的代谢状态。成人空腹血浆总同型半胱氨酸参考值一般在5~15μmol/L,高同型半胱氨酸(hyper-homocysteine,H Hcy)一般指总同型半胱氨酸升高。目前一般将高总同型半胱氨酸血症分为轻、中、重3度。受到广泛认可的是Kang等人划分的范围:轻度15~30μmol/L,中度31~100μmol/L,重度>100μmol/L。蛋氨酸负荷后4h和6h的血浆总同型半胱氨酸水平约为空腹血浆总同型半胱氨酸水平的3倍和2倍。儿童血浆总同型半胱氨酸水平约为成人的1/2。Hcy≥40μmol/L可致同型半胱氨酸尿症。重度升高主要见于遗传病,影响同型半胱氨酸水平的因素包括遗传因素、营养因素、某些药物、疾病及年龄等。

1.遗传因素遗传因素主要包括N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶、胱硫醚-β-合成酶及蛋氨酸合成酶的基因发生突变,引起与同型半胱氨酸代谢有关酶类的活性改变。

(1)N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶(MTHFR):N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶基因位于1p36.3上,cDNA全长22kb。该基因点突变可以导致N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶活性改变。该酶基因上9个热稳定性突变可以使酶活性降至20%以下,引起重度高同型半胱氨酸血症。C677T即N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶基因中第677位核苷酸的胸腺嘧啶(T)被胞嘧啶(C)替换,造成编码的氨基酸

由丙氨酸(Ala)变成缬氨酸(Val)。变异后的酶对热极不稳定,因而活性下降。由于缬氨酸位于N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶的活性中心,该突变使酶活性降低55%,加热后进一步降至10%~12%,从而影响同型半胱氨酸的代谢,导致血浆同型半胱氨酸水平升高,尤以合并低叶酸水平时更为显著。这是因为N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶的完整活性依赖于叶酸复合体的相互作用。C677T不耐热突变是产生轻中度高同型半胱氨酸血症最常见的一个遗传因素。A1298C 是N5,N10-甲烯基四氢叶酸还原酶常见的一个耐热突变,同型半胱氨酸代谢的影响不明显,是因为该突变位于酶基因C末端的调节区域,对酶活性的影响不如C677T突变明显,与C677T突变并存时可能会使血浆同型半胱氨酸水平升高更明显。

(2)胱硫醚-β-合成酶(CBS):胱硫醚-β-合成酶基因定位于21q22.3上,目前已发现33个突变位点。一些恶性纯合子基因缺陷导致该酶活性严重缺陷,结果导致先天性同型半胱氨酸尿症,该病时血浆中同型半胱氨酸浓度超过正常值的10倍左右。其中以T833C和G919A点突变报道较多,T833C系胸腺嘧啶(T)突变为胞嘧啶(A),使异亮氨酸代替苏氨酸。G919A系鸟嘌呤(G)突变为腺嘌呤(A),由甘氨酸取代丝氨酸。更为常见的是844ins68bp突变,这是胱硫醚-β-合成酶基因第8外显子插入一段长68bp的片段。844ins68bp突变降低同型半胱氨酸水平。

(3)蛋氨酸合成酶(MS):即甲硫氨酸合成酶,又称甲基四氢叶酸-同型半胱氨酸甲基转移酶,简称甲基转移酶。蛋氨酸合成酶是同型半

胱氨酸代替转甲基途径的关键酶,蛋氨酸合成酶基定位于染色体1q43.最常见的蛋氨酸合成酶基因突变是D919G突变,天冬氨酸由甘氨酸取代,有研究发现,在加拿大白人中的分布为15%。该突变可使血浆同型半胱氨酸水平降低。

2.营养因素饮食营养直接影响体内同型半胱氨酸水平,如果维生素B摄入不足,可造成体内维生素B6、维生素B12和叶酸缺乏。研究发现,叶酸、维生素B12水平与同型半胱氨酸浓度成负相关。叶酸是影响同型半胱氨酸水平的最主要因素。叶酸、维生素B12在同型半胱氨酸的代谢中起着十分重要的作用,直接参与同型半胱氨酸的代谢,叶酸的衍生物N5一甲基四氢叶酸为同型半胱氨酸再甲基化形成蛋氨酸提供甲基,维生素B12是蛋氨酸合成酶的辅酶。叶酸缺乏时,不仅同型半胱氨酸的再甲基化减少,还会影响N5,N10一亚甲基四氢叶酸还原酶的活性,进一步影响甲基四氢叶酸的生成,使同型半胱氨酸水平升高。维生素B6是胱硫醚-β-合成酶的辅酶,如果缺乏导致同型半胱氨酸转硫代谢障碍,引起高同型半胱氨酸血症。

3.药物一些药物可通过不同机制影响同型半胱氨酸水平,如苯妥英钠、卡马西平、甲氨蝶吟、噻嗪类利尿药、环孢素、左旋多巴、阿扎立平(抗硬皮病药)等药物可以升高血浆同型半胱氨酸。卡马西平、苯妥英钠干扰叶酸代谢,氨甲蝶吟消耗叶酸,可使N5 -甲基四氢叶酸浓度降低。一氧化氮可使甲硫氨酸合成酶失活。阿扎立平可抵抗维生素B6,抑制胱硫醚酶活性。抗结核药异烟肼(雷米封)可以与维生素B6反应,使其失活。所以,上述药物均可引起高同型半胱氨

酸血症。

4.某些疾病肾功能不全、肝病、糖尿病、系统性红斑狼疮、甲状腺功能低下、恶性肿瘤、恶性贫血、银屑病等可以导致高同型半胱氨酸血症。

5.午龄40岁以前同型半胱氨酸水平保持相对稳定,以后血浆同型半胱氨酸水平随年龄增大而逐渐升高。研究发现,老年人血清维生素B12浓度随年龄增加而减少,若缺乏辅酶维生素B6和叶酸,常出现肾功能减退及胱硫醚酶活性降低。上述因素均可使同型半胱氨酸代谢障碍造成高同型半胱氨酸血症。

6.性别一般男性血浆同型半胱氨酸水平比女性高。女性绝经后同型半胱氨酸水平明显升高。

7.其他因素雌激素缺乏、器官移植、肥胖症、吸烟等均可使

皿浆同型半胱氨酸水平升高。

(刘险峰张国华王素珍) 第三节高同型半耽氨酸血症的干预治疗

根据同型半胱氨酸的代谢途径及影响因素,对于高同型半胱氨酸血症,补充叶酸、维生素B6和维生素B12是最常用和有效的方法:可以通过食物疗法和药物疗法进行干预治疗。

一、药物疗法

1.B族维生素单纯服用叶酸或叶酸与维生素B6、维生素B12合用,都有降低同型半胱氨酸的作用,一般治疗2周即可见效,轻者通常4 ~ 6周后血浆同型半胱氨酸浓度可降至正常。对于非遗传性高

同型半胱氨酸血症,叶酸剂量为400μg~5.0mg/d,维生素B6100~250mg/d,维生素B12 200 ~500μg/d,疗程1一6个月,注意复查血浆同型半胱氨酸,应间断用药。因为有研究报道,长期单独大剂量应用叶酸增加癌症风险。但是,目前叶酸的剂量尚无最佳剂量,有待于进一步研究,以确定最佳有效剂量。

2.酸菜碱也称枸橼碱,因首先从甜菜汁中提取出来而得名。甜菜碱的化学名称为三甲基甘氨酸,其中有三个活性甲基,是高效甲基供体。甜菜碱降低血浆总同型半胱氨酸的作用与叶酸和维生素B6相当或更有效。

3. 牛磺酸是一种β氨基酸的亚环环酸类似物,近期研究发现它是一个光谱的细胞保护刹,能拮抗同型半胱氨酸的内皮损伤作用,对干预高同型半胱氨酸血症的致病性且有潜在的临床应用价值。

4. 抗动脉粥样硬化对于高同型半胱氨酸血症患者的动脉粥样硬化,可应用他汀类降脂药、钙离子拮抗药、血管紧张素转换酶抑制药(ACEI)干预治疗。他汀类降血脂药可通过改善动脉内皮功能、抗炎、抗氧化及减少粥样斑块脂质含量等机制,使不稳定斑块转为稳定斑块,可使粥样硬化斑变小或消失,从而防止斑块脱落。治疗不稳定性斑块应首选他汀类药物,持续服用他汀类药物有利于血管重塑,因此治疗应长期而持续。卡托普利是抗高血压药。近年来研究表明,卡托普利抗动脉粥样硬化疗效肯定,能保护血管内皮细胞,可逆转内膜损伤和增厚。尼莫地平和硝苯地平系钙离子拮抗药,能降低血压,改善脑血液循环,还可逆转血管内中膜厚度(IMT)而具有抗动脉粥样

硬化作用。尼莫地平对脑血管选择性比较强,因而更适于缺血性脑血管病的治疗。

5.其他疗法雌激素、含硫氨基酸、精氨酸等也已试用于高同型半胱氨酸血症的预防和治疗研究。

二、食物疗法

每日增加富含叶酸、维生素Bs、维生素B}:的食物,可以安全有效的补充B族维生素,干预高同型半胱氨酸血症。

(刘险峰杨银峰) 第四节高同型半脱氨酸血症的预防

一、改变饮食结构

饮食营养直接影响体内一血浆同型半胱氨酸水平,如果维生素B 族摄入不足,会造成体内维生素B6、维生素B12酸缺乏,导致高同型半胱氨酸血症。我国有关不同饮食结构对血浆同型半胱氨酸水平影响的研究表明,不同饮食结构之间的血浆同型半胱氨酸水平有显著差异,同时发现同型半胱氨酸水平与叶酸、维生索B12成反比。最好的饮食结构为以饮食中富含奶、水果、蔬菜的结构最好;以富含红肉缺少水果、蔬菜的结构为最差,因为这种饮食结构使血浆同型半胱氨酸水平最高,叶酸、维生素B12水平最低;以谷物等主食为主的饮食结构,也易导致高同型半胱氨酸血症和血清叶酸、维生素B12降低。美国FDA已于1998年批准在面粉等食物中添加叶酸,以防止高同型半胱氨酸血症。美国官方公布,为了预防血浆同型半胱氨酸水平增高,每人每天应摄人叶酸350 ~400μg、维生素B6 3~3. 5mg及维生素B12

300μg。食补即可。

二、预防用药

针对药物诱发血浆同型半胱氨酸升高,可以预防用药。若长期应用异烟阱、左旋多巴、卡马西平、苯妥英钠、甲氨蝶吟等可以导致高同型半胱氨酸血症的药物,可以同时补充维生素B6、维生素B12、叶酸以防止高同型半胱氨酸血症。补充的剂量可根据复查的同型半胱氨酸水平进行调整。

三、积极治疗原发病

如肾功能不全、肝病、糖尿病、系统性红斑狼疮、甲状腺功能低下、恶性肿瘤、恶性贫血、银屑病等可以导致高同型半胱氨酸血症,应积极有效治疗这些原发病,以防止高同型半胱氨酸血症的发生。

四、其他措施

雌激素缺乏、肾脏移植、肥胖症、吸烟等均可使血浆同型半胱氨酸升高,要积极预防这些疾病和因素。可以通过补充雌激素、减肥、戒烟,严格掌握肾脏移植的适应证及保护移植后的肾脏功能,以防止高同型半胱氨酸血症。

(刘险峰张国华) 参考文献

1 Righetti M,Ferrario GM,Milani S,etal.Effects of folic acid treatment on homocysteine levels and vascular disease in hemodialysis patients.Mde Sci Monit,2003,9:137-142

2.Haynes WG.Hyperhomocysteinemia,vascular function and

atheroscle-rosis:effect of vitamins. Cardiovasc Drugs Ther,2002,16:391一399

3 de Bree A,Verschuren WM,Bjorke-Monsen AL, et al.Effect of the methylenetetrahydrofolate reductase 677C→T mutation on the relations among folate intake and plasma folate and homocysteine concentrations in a general population sample. Am J Clin Nutr,2003,77:687一693

血液中同型半胱氨酸的检测及意义[1]

1)骨代谢指标是罗氏骨代谢全套检查(早晨空腹静脉血)。 (1)骨形成标志物:P1NP(总1型原胶原氨基端延长肽)、N-端骨钙素; (2)参与骨形成的标志物:25-羟维生素D3、PTH(甲状旁腺素); (3)骨吸收标志物:β-CTX(I型胶原C端肽CTX)。 (4)影响骨代谢激素类:睾丸酮、雌二醇、性激素结合球蛋白、脱氢异雄酮硫 酸盐 (5)骨矿物:钙、镁、磷元素 血液中同型半胱氨酸的检测及意义 发布时间02年09月11日 09时20分 卫生部临床检验中心肖飞郭健 由于同型半胱氨酸检测技术的发展,对其研究逐渐深入,近年来的研究表明同型半胱氨酸可以作为判断心务管疾病危险性的独立指标,并认为与传统的指标相比,同型半胱氨酸具有更高的应用价值。本文综述了同型半胱氨酸的测定方法和临床意义。 1 同型半胱氨酸的代谢过程 人体内同型半胱氨酸作为蛋氨酸代谢的中间产物,其本身并不参与蛋白质的合成。蛋氨酸分子含有S甲基;在与ATP作用生成S腺苷蛋氨酸后,可通过各种转甲基作用为体内已知的约50多种具有重要生理活性的物质提供甲基。S腺苷蛋氨酸在甲基转移酶作用下将甲基转移至另一物质后,生成S腺苷同型半胱氨酸,后者进一步脱去腺苷,生成同型半胱氨酸。而同型半胱氨酸则可通过N5甲基四氢叶酸转甲基酶(EC1.1.1.68)及其辅酶维生素B12的催化作用,接受N5甲基四氢叶酸提供的甲基,重新生成蛋氨酸。而此过程又是已知的体内能利用N5甲基四氢叶酸的唯一反应。故同型半胱氨酸与体内一碳单位代谢有着密切关系。另外,同型半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶 (EC4.2.1.22)催化下也可与丝氨酸缩合生成胱硫醚,后者近一步生成半胱氨酸和α酮丁酸。 2 影响同型半胱氨酸水平的因素 血浆中的同型半胱氨酸约70%与白蛋白结合,为结合型。其余的游离型则主要以二硫同型半胱氨酸和以二硫键结合的同型半胱氨酸-半胱氨酸化合物形式存在,只有少量以还原型同型半胱氨酸存在于血浆中。我们通常所指的是总的同型半胱氨酸浓度。 影响同型半胱氨酸水平最主要的因素莫过于遗传与食物营养缺乏。遗传因素主要包括N5甲基四氢叶酸转甲基酶及胱硫醚-β-合成酶的基因发生突变,引起酶的活性降低,从而导致高同型半胱

血液同型半胱氨酸的测定方法及临床意义

血液同型半胱氨酸的测定方法及临床意义 摘要同型半胱氨酸是人体内含硫氨基酸的一个重要的代谢中间产物,可能是动脉粥样硬化等心血管疾病发病的一个独立危险因子。血浆中同型半胱氨酸含量与遗传因素、营养因素、雌激素水平、年龄因素等有关,与同型半胱氨酸代谢有关的N5N10-亚甲基四氢叶酸还原酶和胱硫醚-β-合成酶的基因突变,酶活性下降,也可引起高同型半胱氨酸血症。同型半胱氨酸的测定方法有:气相色谱-质谱联用法、高效液相色谱法(HPLC)、全自动的荧光偏振免疫测定(Fluorescence polarization immunoassay FPIA)、高效毛细管电泳法。HPLC最常用,而高效毛细血管电泳最有发展前途。 同型半胱氨酸(homocysteine, hCY)是一种人体内的含硫氨基酸,为蛋氨酸和半胱氨酸代谢过程中的重要中间产物,其本身并不参与蛋白质的合成。近年来,国内外许多学者均认为血液同型半胱氨酸含量升高已成为动脉粥样硬化发生的一个独立危险因子,遂成为基础医学和临床医学研究的新热点。本文综述血液同型半胱氨酸的测定方法及临床意义。 1 同型半胱氨酸的代谢过程 1.1 人体内同型半胱氨酸是蛋氨酸脱甲基后的产物,蛋氨酸是重要的“一碳单位”供体,蛋氨酸在S-腺苷蛋氨酸合成酶崔化下与ATP结合生成S-腺苷蛋酸(SAM),SAM在供出甲基后,水解生成同型半胱氨酸和腺苷。相反,体内的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,接受N5-甲基四氢叶酸携带的甲基,再形成蛋氨酸。此反应必须有N5-甲基叶酸作为甲基的供体,N5-甲基四氨叶酸是四氢叶酸经N5N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(methyleneterahydrofolatereductase mTHFR)催化而产生的。同型半胱氨酸另一代谢途径是在胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-beta-synthase cBS)催化下,与丝氨酸缩合成胱硫醚。因此,血浆同型半胱氨酸浓度的升高与遗传因素和营养因素有关,MTHFR和CBS基因发生突变,导致酶活性降低,产生高同型半胱氨酸血症。 1.2 人MTHFR基因定位在lp36.3上,cDNA全长约 2.2kb,大鼠的MTHFR基因的cDNA 与人MTHFR基因有85%同源性。人MTHFR基因有多个等位基因,经流行病学分析,纯合子与高同型半胱氨酸血症之间呈现很强相关性。Frosst等应用PCR-SSCP分析证明MTHFR 基因在667位发生的突变与心血管疾病密切相关。由于T代替了C,编码的氨基酸已由缬氨酸代替了丙氨酸,而缬氨酸可能与MTHFR活性中心密切相关,MTHFR酶活性大大降低。 1.3 CBS是一个63kD均一四聚体蛋白,定位于染色体21q2 2.3,可编码551个氨基酸,目前已鉴定出33个突变位点,与心血管疾病可能有关的是位于287密码子T283c,由编码的异亮氨酸代替了苏氨酸。另一个突变位点为307密码子上的G919A,由编码的甘氨酸取代丝氨酸。CBS这两个位点的突变均可使CBS酶活性降低,发生高同型半胱氨酸血症。 2 血液中的同型半胱氨酸 2.1 由于氨基酸分析仪器的灵敏度限制,过去一般认为血液中不存在同型半胱氨酸。Wicken等首先报道,男性血浆中同型半胱氨酸-半胱氨酸二硫化物总量为 3.3±0.8μmol/L,女性为2.4±0.7μmol/L,男性显著高于女性。他们使用磺基水杨酸沉淀蛋白质,层析用离子交换柱,氨基酸分析仪进行测定。还发现,血浆同型半胱氨酸水平受雌激素水平、高脂饮食、维生素B12。叶酸缺乏、年龄等因素的影响较大。 2.2 wu等发现正常人和高同型半胱氨酸血症患者血浆中,同型半胱氨酸大部分是与蛋白质结合,可达70%,血浆中与同型半胱氨酸结合的蛋白是白蛋白。动物试验和人体试验表明,半胱氨酸不能取代同型半胱氨酸在血浆白蛋白上的结合位点,可能原因是同型半胱氨酸有更大的亲和力。同型半氨酸在血液中的存在方式是,部分以同型半胱氨酸-半胱氨酸二硫

同型半胱氨酸的测定及临床应用

同型半胱氨酸的测定及临床应用【关键词】同型半胱氨酸 近年来,关于心血管疾病危险度的指标研究取得很大进展,公认的主要危险因素:吸烟、高血压、高胆固醇、肥胖和糖尿病等,载脂蛋白及脂蛋白(a)在临床应用也十分广泛。最近,又有一个新的独立的心血管疾病危险指标―――同型半胱氨酸homocysteine,HCY)受到重视和关注,本文对其理化性质、检测方法及临床应用作一综述。 1 HCY理化性质 同型半胱氨酸为一种含硫氨基酸,是蛋氨酸代谢过程中的重要中间产物。同型半胱氨酸于1932年由De Vgneaud发现,其结构式为HSCH 2 (NH 2 )CO 2 H。血浆中存在氧化型和还原型HCY两种形式[1],氧化型含二硫基,包括同型胱氨酸和胱氨酸;还原型含硫基,包括同型半胱氨酸及半胱氨酸。正常机体存在少量同型半胱氨酸,还原型仅占2%。HCY转化的主要途径有两条:(1)甲基化过程,即通过叶酸循环途径,有甲基四氢叶酸作为甲基供体,VitB 12 作为辅因子,在蛋氨酸合成酶的催化下形成L-蛋氨酸。叶酸循环中的限速酶为5,10-甲基四氢叶酸还原酶。(2)转硫过程,由VitB 6 依赖的胱硫醚β合成酶催化完成,代谢产物进入三羧酸循环或由尿排出[2]。 自20世纪60年代初在尿中首次被发现以来,同型半胱氨酸被认为与多种先天性代谢缺陷疾病有关,如胱硫醚β合成酶缺乏造成高同型半胱氨酸尿症。近年来发现甲基四氢叶酸还原酶基因突变后形成的热不稳定型表型与同型半胱氨酸水平升高相关联,这一基因有可能作

为同型半胱氨酸血症遗传学检查的主要基因型。 2 HCY实验室检测方法 最早检测同型半胱氨酸是氨基酸分析法,Ueland等测定血清中同型半胱氨酸,后经改良,目前常用方法包括以下几种。 2.1 同位素法由Refsum等[3] 1985年建立的方法。该方法通过 14 C标记的腺苷与HCY缩合后,经色谱分离,液体闪烁计数放射强度来测HCY浓度。该方法灵敏度高,特异性强,但操作繁琐且有放射污染,未能推广使用。 2.2 色谱法 1987年Stabler [3]首先报道了气相色谱―――质谱法测定同型半胱氨酸。该法可同时测定半胱氨酸、蛋氨酸、胱硫醚和甲基甘氨酸等多种物质。虽然灵敏度、特异性好,但仪器价格昂贵而不能推广。高效液相色谱法(HPLC)是目前比较成熟且推广使用的方法,不足之处是样品处理、层析条件、样品检测及定量的诸多变异,使其难以标准化。Fiskertrand [4]等首先于1993年用全自动高效液相色谱法对血浆和尿液的HCY和硫醇物进行测定。HPLC根据衍生方式(柱前或柱后衍生)、检测方法(荧光、电化学)可分为多种方法。应用HPLC准确测定同型半胱氨酸需要优良的设备、高超的技术经验和应用HPLC方法适当的时间,另外选择和制备内部质控也相当重要。 2.3 免疫学法该法应用特异性的抗S-腺苷同型半胱氨酸单克隆技术,采用荧光偏振法或免疫法测定HCY。美国雅培公司采用全自动荧光偏振免疫技术[5],用AXSYM仪器检测HCY,反应原理为:

血清同型半胱氨酸检测的临床意义1

血清同型半胱氨酸检测的临床意义 血清同型半胱氨酸(Hcy)是人体内含硫氨基酸的一个重要的代谢中间产物,可能是动脉粥样硬化等心血管疾病发病的一个独立危险因子。Hcy水平升高被认为是动脉粥样硬化性疾病独立的渐进性致病因素,血浆中同型半胱氨酸含量与遗传因素、营养因素、雌激素水平、年龄因素等有关, 同型半胱氨酸又称为高半胱氨酸(Homocysteine,Hcy),Hcy的正常参考值随测定方法和种族人群的不同而有所不同,一般正常空腹血浆总Hcy水平为5~15μmol/L。研究表明:Hcy每升高5umol/L脑卒中风险升高59%,缺血性心脏病风险升高32%;Hcy每降低5umol/L脑卒中风险降低24%,缺血性心脏病风险降低16%.Hcy水平与心血管事件风险呈正相关。引起血清同型半胱氨酸升高的主要原因有遗传和环境营养两种因素: 遗传因素主要是一种命名为N5甲基四氢叶酸转甲基酶及胱硫醚-β-合成酶的基因发生突变,引起酶的活性降低,从而导致同型半胱氨酸血症。现在已经证明N5甲基四氢叶酸转甲基酶的缺陷,在体内叶酸缺乏的情况下,可以引起同型半胱氨酸浓度的明显升高。由遗传缺陷引起的胱硫醚-β-

合成酶的活性降低,可导致血浆中同型半胱氨酸的浓度超过正常值的十倍左右。 环境营养因素指代谢辅助因子如叶酸、维生素B6、B12缺乏,这些因子在同型半胱氨酸代谢反应中为必需因子,均可导致高同型半胱氨酸血症的发生。中国人的饮食习惯吃煮熟的食物(叶酸主要存在于蔬菜、肉类、动物肝脏等),食物在煮熟的过程中90%以上的叶酸被破坏,导致中国人普遍的叶酸缺乏,许多研究已经证实冠心病患者血浆同型半胱氨酸升高以及血清叶酸、维生素B6、B12水平下降. 为降低心脑血管疾病的发病率,我们建议40岁以上人群都应该定期检测血清同型半胱氨酸含量。对于高Hcy人群还要注意一定的饮食结构。

血液中同型半胱氨酸的检测及意义

血液中同型半胱氨酸的检测及意义 发布时间02年09月11日09时20分卫生部临床检验中心肖飞郭健 由于同型半胱氨酸检测技术的发展,对其研究逐渐深入,近年来的研究表明同型半胱氨酸可以作为判断心务管疾病危险性的独立指标,并认为与传统的指标相比,同型半胱氨酸具有更高的应用价值。本文综述了同型半胱氨酸的测定方法和临床意义。 1同型半胱氨酸的代谢过程 人体内同型半胱氨酸作为蛋氨酸代谢的中间产物,其本身并不参与蛋白质的合成。蛋氨酸分子含有S甲基;在与ATP作用生成S腺苷蛋氨酸后,可通过各种转甲基作用为体内已知的约50多种具有重要生理活性的物质提供甲基。S 腺苷蛋氨酸在甲基转移酶作用下将甲基转移至另一物质后,生成S腺苷同型半胱氨酸,后者进一步脱去腺苷,生成同型半胱氨酸。而同型半胱氨酸则可通过N5甲基四氢叶酸转甲基酶(EC1.1.1.68)及其辅酶维生素B12的催化作用,接受N5甲基四氢叶酸提供的甲基,重新生成蛋氨酸。而此过程又是已知的体内能利用N5甲基四氢叶酸的唯一反应。故同型半胱氨酸与体内一碳单位代谢有着密切关系。另外,同型半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶(EC4.2.1.22)催化下也可与丝氨酸缩合生成胱硫醚,后者近一步生成半胱氨酸和α酮丁酸。 2影响同型半胱氨酸水平的因素 血浆中的同型半胱氨酸约70%与白蛋白结合,为结合型。其余的游离型则主要以二硫同型半胱氨酸和以二硫键结合的同型半胱氨酸-半胱氨酸化合物形式存在,只有少量以还原型同型半胱氨酸存在于血浆中。我们通常所指的是总的同型半胱氨酸浓度。 影响同型半胱氨酸水平最主要的因素莫过于遗传与食物营养缺乏。遗传因素主要包括N5甲基四氢叶酸转甲基酶及胱硫醚-β-合成酶的基因发生突变,引起酶的活性降低,从而导致高同型半胱氨酸血症。现在已经证明N5甲基四氢叶酸转甲基酶的缺陷,在体内叶酸缺乏的情况下,可以引起同型半胱氨酸浓度的明显升高。而根据Mudd等的研究,由遗传缺陷引起的胱硫醚-β-合成酶的活性降低,可导致血浆中同型半胱氨酸的浓度超过正常值的十倍左右。

同型半胱氨酸与甲基代谢及其胱硫醚酶基因研究进展

Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2020, 10(7), 1277-1284 Published Online July 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/30899813.html,/journal/acm https://https://www.wendangku.net/doc/30899813.html,/10.12677/acm.2020.107194 Advances in Homocysteine, Methyl Metabolism and Cystathionidase Gene Qian Nong1*, Wenquan Lu1, Ye Liang2#, Tengfang Lai2, Tianzi Li2 1Napo County People’s Hospital, Baise Guangxi 2The Affiliated Hospital of Youjiang National Medical University, Baise Guangxi Received: Jun. 14th, 2020; accepted: Jul. 3rd, 2020; published: Jul. 10th, 2020 Abstract Elevated homocysteine (HCY) level is an independent risk factor for chronic vascular diseases, but HCY is not derived from food and is an intermediate product of methionine cyclic metabolism in methyl (CH3). Hypermethylation metabolism, gene mutation of demethylation or trans-sulfuration metabolizing enzyme or dysfunction and other reasons can all cause imbalance of methyl circula-tion metabolism, thus causing HCY accumulation, patients with clinical symptoms and signs cha-racterized by hyperhomocysteinemia (HHCY) and arteriosclerosis. Cystathionine β-synthase (CBS) gene can convert HCY into cystathionine, which is then cleaved into pyruvic acid, sulfuric acid and water by cystathionine-γ-lyase (CTH) to effectively reduce HCY level, reduce arteriosclerosis pro- gress and ensure body health. In recent years, there are many new advances in HCY metabolic pathway and its relationship with cardiovascular diseases. This article reviews them. Keywords Hyperhomocysteinemia, Methyl Metabolism, Cystathionase Beta-Synthase (CBS), Cystathionine-Gamma-Lyase (cth), Arteriosclerosis 同型半胱氨酸与甲基代谢及其胱硫醚酶基因研究进展 农茜1*,陆文权1,梁烨2#,赖腾芳2,李天资2 1那坡县人民医院,广西百色 2右江民族医学院附属医院,广西百色 *第一作者。 #通讯作者。

第二章同型半胱氨酸的代谢与相关物质解析

第一节与同型半胱氨酸代谢相关的物质 一、含硫氨基酸 1. 氛基酸的分类人体有20种氨基酸可分为营养必需氨基酸和非必需氨基酸。有8种氨基酸不能在人体内合成,包括甲硫氨酸(蛋氨酸)、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、赖氨酸、色氨酸和苯丙氨酸,这些必须由食物供应,体内需要而又不能自身合成的氨基酸称为营养必需氨基酸。其余12种氨基酸包括半胱氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、精氨酸、组氨酸,体内可以合成,在营养上称为非必需氨基酸。组氨酸和精氨酸虽能在人体内合成,但合成量不多.若长期缺乏也可造成负氮平衡,因此有人将这两种氨基酸也归为营养必需氨基酸。 体内的含硫氨基酸有三种,即甲硫氨酸(蛋氨酸)、半胱氨酸和胱氨酸。这三种氨基酸的代谢是相互联系的,甲硫氨酸可以转变为半胱氨酸和胱氨酸,胱氨酸是由两个半胱氨酸脱氢后结合而成的,蛋白质中的半胱氨酸有不少是以胱氨酸的形式存在的。可见,半胱氨酸和胱氨酸也可互变,但它们不能变为甲硫氨酸,所以,甲硫氨酸是必需氨基酸。 2.甲硫氨酸代谢 (1)甲硫氨酸代谢与转甲基作用:甲硫氨酸含有S-甲基,体内多种含甲基的重要物质,如肾上腺索、5-羟色胺、肌酸、多巴氨、胆碱等依赖于甲硫氨酸的代谢,由转甲基作用生成。在甲硫氨酸酰苷转移酶催

化下甲硫氨酸与ATP反应,生成S腺苷甲硫氨酸(SAM). S一腺苷甲硫氨酸中的甲基是高度活化的,称为活性甲基。S一腺苷甲硫氨酸基.又称为活性甲硫氨酸。活性甲硫氨酸性质活泼.在不同甲基转移酶的催化下.可将甲基转移给各种甲基接受体,使其甲基化.而形成许多甲基化合物。转出甲基后,活性甲硫氨酸即变成S一腺苷同型半胱氨酸(SAH),后者水解释出腺苷,生成同型半胱氨酸。 (2)甲硫氨酸循环:如上所述,在体内甲硫氨酸最主要的代谢途径是通过各种转甲基作用提供甲基,并形成s一腺苷同型半胱氨酸(SAH)进一步转变成为同型半胱氨酸。同型半胱氨酸在甲硫氨酸合成酶(MS)催化下,接受N'一甲基四氢叶酸(N5-CH3-FH4)提件的甲基,再重新生成甲硫氨酸,结果形成一个循环过程,称为甲硫氨酸循环(图2-1)。 图2-1 甲硫氨酸循环 可见,甲硫氮酸的主要功能是通过甲硫氨酸循环,提供活性甲基,参与各种甲基化反应。活性甲硫氨酸是体内最主要的甲基直接供给体,而N5-甲基四氢叶酸则是体内甲基的间接供体。据统计,体内约有50多种生物活性物质需要活性甲硫氨酸提供甲基,生成甲基化合物,其中包括DNA、RNA的甲基化和单胺类神经递质的合成等。可

同型半胱氨酸介绍

同型半胱氨酸介绍 一,概念 同型半胱氨酸(Hcy)是一种含硫分子的氨基酸。在体内经蛋氨酸脱甲基化生成,主要通过再甲基化和转硫途径代谢。需蛋氨酸合成酶、胱硫醚β合成酶(CBS)及维生素B12、叶酸、维生素B6参与。酶功能障碍或维生素的缺乏等均可导致同型半胱氨酸升高。 二,致病机理 同型半胱氨酸致病机理:①损伤血管壁导致血管阻塞;②损伤血管内皮细胞; ③促进血小板激活;④增强凝血功能;⑤促进平滑肌增值;⑥细胞毒化作用;⑦刺激LDL氧化等。 三,临床意义 【心脑血管病防治】 美国一项对近万名25-74岁无心血管疾病美国人历时20年之久的研究发现,每天从食用中摄取至少300μg叶酸,可使中风的发生率降低20%,使心血管疾病发生率降低13%。叶酸能保护心血管系统是由于它能降低Hcy水平,而Hcy是引起动脉硬化最终导致心脏病和中风的罪魁祸首。美国心脏协会建议成人摄取400μg叶酸/天,孕妇每600μg叶酸/天。 中度Hcy升高是TIA(短暂性脑缺血发作)与脑卒中的独立的危险因子,叶酸可通过降低Hcy防止出血性卒中的发生。 张氏等研究1698例经冠脉造影确诊的CHD患者,302例冠脉造影阳性及500名健康国人血浆总Hcy、血脂、血糖及其他危险因素的关系,证实高Hcy血症是国人CHD,尤其是MI的独立危险因素,且Hcy水平与CHD严重程度一致。【中国分子心脏病杂志,2003,3(4):215】Hcy与血脂是心脑血管疾病的2个相互独立的危险因素,与心脑血管病变程度和并发症呈正相关。 美国专家在Framingham心脏病研究项目中发现,Hcy与心力衰竭的相关性更为密切,对尚未出现心脏病症状者来说,Hcy升高者患心力衰竭的危险可加倍,妇女的危险可增加3倍。 【糖尿病及并发症防治】 国内外大量研究结果显示,血浆Hcy水平可作为2-型糖尿病患者患大血管疾病的独立危险因素。监测糖尿病患者Hcy水平有利于对其预后的评估【现代医药卫生,2005;21(16):2194】。Hcy升高在糖尿病伴肾脏、视网膜及血管并发症的患者更为严重,与无糖尿病但具相同浓度的Hcy相比,糖尿病患者血浆总Hcy每升高5μmol/L,在未来5年的死亡率将增加3倍。高Hcy血症也能促进糖尿病微血管并发症的发生与发展【Kidney Int(suppl),2001;78:S243-245】。 【CRF并发症防治】 慢性肾功能衰竭(CRF)患者普遍有高Hcy血症,其发生率是正常人33倍。高Hcy血症已成为心血管疾病高发的独立危险因素之一,在CRF患者中发生率高。Hcy通过内皮毒素作用、刺激血管、心肌平滑肌细胞增殖、心肌细胞钙超载、血栓形成、干扰谷胱甘肽合成、影响体内转甲基化反应等引发心血管事件。补充大剂量叶酸、B族维生素、采用充分高效透析及肾移植是治疗CRF患者伴Hcy血症

同型半胱氨酸的简单介绍

疑问: 1、什么是同型半胱氨酸(以下简称“血同”),他是如何形成的。作为人体健康的指标,他是上游机体出问题而排除的一种信号,而该信号本身无害,还是机体排出的一种有害物质。 2、降低同型半胱氨酸的方法是用过补充叶酸、维生素B12、维生素b6。直接服用或者食用含有该些元素的食物,可以降低人体中“血同”的含量。那么其原因是利用叶酸等来与其产生化学反应来降低“血同”的含量,还是说利用叶酸等来滋养上游机体使其健康,而减少血同作为信号物质的排放? 针对以上为题的相关资料: 程中的中间产物,血同与血压、胆固醇、血糖等指标一样,是医学界控制、预防、治疗心脑血管疾病及其他多种慢性疾病的重要依据,是人体健康的重要指标。(来自于“血同”的百度百科) 生化机制 血同(Hcy)是一种含巯基的氨基酸,主要来源于饮食摄取的蛋氨酸,是蛋氨酸和半胱氨酸代谢过程中一个重要的中间产物,其本身并不参加蛋白质的合成。在体内,约1/2 的Hcy 和甲基四氢叶酸在蛋氨酸合成酶(Methionine Synthase reductase,MS)的作用下,生成蛋氨酸和四氢叶酸,四氢叶酸在N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(Methylenetetralydrofolate,MTHFR)的作用下生成甲基四氢叶酸;其余约1/2 的Hcy 通过转硫基途径,即Hcy 与丝氨酸在胱硫醚β合成酶(Cystath ionineβ-synthase,CBS)作用下形成胱硫醚,一部分在胱硫醚裂解酶的作用下形成半胱氨酸,最后生成丙酮酸、硫酸和水,此过程需维生素B6 为辅酶及丝氨酸羟甲基转移酶,另一部分则生成同型丝氨酸。任何原因引起前两条代谢途径障碍时,升高的Hcy 在氨基酰-tRNA 合成酶的作用下,生成同型半胱氨酸硫内酯(homocysteine thiolactone,HTL),HTL 是Hcy 在氨基酰-tRNA合成酶编辑或校正过程中形成的反应产物,属一种环硫酯。Hcy可以直接或间接导致血管内皮细胞损伤,促进血管平滑肌细胞增殖,影响低密度脂蛋白的氧化,增强血小板功能,促进血栓形成。 由此可见,血同本身就是有害物质,是人体代谢过程中的副产物,其本身可以通过人体内部的化学反应被消耗。但是由于与其反应的酶的含量会导致代谢途径障碍,所以有意识的补充与“血同”参加化学反应的叶酸、维生素b12、维生素b6 即可满足“血同”的体内分解。

同型半胱氨酸相关机理研究综述

同型半胱氨酸 分子生物学机理、临床致病机理 同型半胱氨酸(Hcy)来源于饮食摄取的蛋氨酸(甲硫氨酸),是甲硫氨酸循环中S-腺苷同型半胱氨酸水解反应后的产物,同时,又是胱硫醚β合成酶合成胱硫醚的底物[1,2]。血液中Hcy以三种形式存在,1%为还原状态的Hcy,70%-80%与蛋白结合,其余是Hcy二硫化物[3,4]。 一、分子生物学机理 血浆Hcy的水平取决于遗传和环境两方面因素,其中遗传因素为编码Hcy代谢关键酶基因的突变,目前仅在叶酸及Hcy代谢过程方面,共发现了上万种SNPs,其中有一些会影响叶酸及Hcy的代谢[8,9]: 1、亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR) MTHFR基因位于染色体1P36.3。 MTHFR C677T(rs1801133)位于MTHFR的外显子区,最早Kang等在芝加哥的研究发现,低活性、不耐热的MTHFR与血浆中Hcy水平升高相关,也与冠心病发病有明显联系[5],之后Frosst等人[6]又分析证明了由于MTHFR基因在677位发生错义突变,碱基T置换了C,编码的丙氨酸由缬氨酸取代,使酶的耐热性和活性都大大降低(50-60%)[8,9],从而影响Hcy再甲基化,导致血浆Hcy水平升高。基因型分析也证明MTHFR基因纯合突变者(+/+)和杂合突变者(+/-),其血浆Hcy水平高于非突变的正常人[7]。 rs3737965位于MTHFR启动子区域,可能会影响下游基因转录的效率。其杂合型人体Hcy 水平较低(无统计学意义),纯合型个体Hcy水平较高,且具有统一学差异(样本量小,容易造成假阳性),同时发现其杂合型与低水平Hcy有关[8]。 2、胱硫醚β合成酶(CBS) CBS位于人类21号染色体上(21q22.3),CBS主要存在于大脑的中枢神经系统和部分血管内皮细胞中[3,10,11,12]。目前已发现的CBS基因突变位点有64个,其中最常见的是位于278密码子的T833C和307密码子的G919A,两者均位于第8个外显子中,但也有研究表示,此位点突变率很低,仅为1%[17,18]。另外有研究发现,其844ins68、C699T、T1080C位点的突变与高同型半胱氨酸血症密切相关[17,18]。CBS基因突变可能影响了CBS亚单位与血红素和5’-磷酸-吡哆醇的相互作用,从而使酶活性降低进一步导致高同型半胱氨酸血症[3]。 CBS G9191A(rs121964962)位点的多态性使得第307位甘氨酸变为丝氨酸[10,11,12],影响Hcy与酶的结合[17,18],此位点突变可能会导致高同型半胱氨酸血症,并且与脑卒中密切相关[15]。 CBS T833C位点的突变,位于外显子8,引起其第287位的异亮氨酸取代了苏氨酸,使酶与PLP(蛋白脂蛋白)不能结合,患者对维生素B6敏感[19]。突变者中风风险增高,且在中国人群中较为显著[15]。 CBS844ins68位点的突变常见于西方人群,且对Hcy浓度的影响程度较受争议,多数观点认为无影响,亦有观点认为有影响[17,18]。 C699T位于第5 外显子,C1080T位于第10外显子,这两个位点均属于同义突变,不引起氨基酸的改变,但是该位点常与转录上游区某些可影响酶蛋白表达的变异位点连锁。有研究表明这两种突变对Hcy水平升高无关,并有研究指出他们可能均为良性突变,可降低Hcy 浓度[24,25]。 rs234 713位于CBS的内含子区,该多态性导致G到A的改变,但与Hcy的代谢的关系,并未得到深入研究,有研究发现,其杂合突变显著降低Hcy水平[8,9]。 rs2851391位于CBS的内含子区,该多态性导致C到T的改变,纯合突变显著升高Hcy

同型半胱氨酸HCY检测

同型半胱氨酸HCY检测 1 检验目的 指导本室工作人员规范操作本检测项目,确保检测结果的准确。 2 实验原理 同型半胱氨酸(Hcy)是蛋氨酸代谢产生的一种含硫氨基酸,80%在血中通过二硫键与蛋白结合,只有很少一部分游离同型半胱氨酸参加循环。同型半胱氨酸经过一系列的反应后,生成340nm波长检测吸收光度值变化与HCY浓度呈线性关系。 3 标本: 3.1 病人准备:应禁食12小时抽血. 3.2 类型:新鲜不溶血的血清 3.3 标本存放留取标本后请尽快分离血清。在冰箱保存的条件下(2~8℃)稳定3天,-20℃保存至少可以稳定3个月。 3.4 标本运输室温条件下运输

3.5 标本拒收标准细菌污染的不能做测定。 4 实验材料 4.1 试剂:北京万泰德瑞诊断技术有限公司HCY测定试剂盒(京械注准20152401106) 4.1.1 试剂组成 乳酸脱氢酶 >35KU/L 丝氨酸 0.76mmol/l NADH 0.47mmol/l 胱硫醚合成酶>20KU/L 胱硫醚裂解酶>10KU/L 4.1.2 试剂准备:试剂为即用式。 4.1.3 试剂稳定性与贮存:2~8℃密闭保存,效期为12个月;开盖2~8℃保存,可稳定28天。 4.1.4 变质指示:当试剂有看得见的微生物生长,有浊度,或者未开盖的液体有沉淀时,表明试剂已变质,不能继续使用。 4.2 校准品:使用北京万泰德瑞诊断技术有限公司提供的HCY标准品血清进行校准操作。 4.3 质控品:使用正常值、病理值复合控制品。

5 仪器 AU2700生化分析仪,罗氏P800生化分析仪, 西门子ADVIA-2400生化分析仪,东芝TBA-120生化分析仪 6 操作步骤 6.1 样品的准备:将标好号的样品离心后放到仪器规定的位置。 6.2 试剂的检测:仪器开机后,检查各种试剂的位置,体积等确认无误后方可进行测定。 6.3 项目基本参数:参见生化检验AU2700生化分析仪,罗氏P800生化分析仪,西门子ADVIA-2400生化分析仪,东芝TBA-120生化分析仪项目测定参数。 6.4仪器操作步骤:参见生化检验AU2700生化分析仪,罗氏P800生化分析仪,西门子ADVIA-2400生化分析仪,东芝TBA-120生化分析仪操作规程。 7 质量控制

论高同型半胱氨酸血症与出生缺陷(一)

论高同型半胱氨酸血症与出生缺陷(一) 论文关键词出生缺陷;同型半胱氨酸;高同型半胱氨酸血症。 论文摘要出生缺陷是指出生婴儿任何形态结构和功能的异常,是影响人口素质的一个重要因素,其中先天性心脏病的发病率占首位。出生缺陷与同型半胱氨酸代谢异常之间的关系越来越受到人们的重视。该文就同型半胱氨酸的代谢、高同型半胱氨酸血症的产生、同型半胱氨酸致出生缺陷的机理、高同型半胱氨酸血症的防治的研究进展作一综述。 近年来研究证明,高同型半胱氨酸血症是诱发胎儿血管疾病和出生缺陷(birthdefectsBD)的一个独立的危险因素,并认为同型半胱氨酸(homocysteineHCY)代谢异常在先天性心脏病(congenitalheartdefects,CHD)的发病机制中起着重要的作用1]。 1HCY的代谢 HCY来源于饮食中摄取的蛋氨酸,是在肝脏、肌肉及其它一些组织中由蛋氨酸脱甲基生成的一种含硫氨基酸,是蛋氨酸在机体几乎所有组织中的代谢中间产物,它为体内许多物质提供甲基。HCY在正常人体内主要是以蛋白质结合形式存在,游离的HCY很少。其具体的代谢过程如下: 1.1HCY再次甲基化生成甲硫氨酸,完成甲硫氨酸循环。在这一过程中,HCY在5-甲基四氢叶酸转移酶(又称甲硫氨酸合成酶MS)及甲基钴胺素(维生素B12的活化形式)催化下,由5-甲基四氢叶酸提供甲基,这个反应可在多种组织中发生。5-甲基四氢叶酸来自叶酸代谢,由5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)催化5,10-亚甲基四氢叶酸生成5-甲基四氢叶酸,在这一过程中,MTHFR需要FDA(维生素B2的活化形式)作为辅酶。 另有部分HCY以甜菜碱做为甲基供体,在甜菜碱-同型半胱氨酸甲基转移酶(BHMT)的催化下进行再甲基反应生成甲硫氨酸。 1.2转硫基:HCY可与丝氨酸缩合生成胱硫醚,此过程需要胱硫醚β合成酶(CBS)的催化及5-磷酸-吡哆醛(维生素B6的活化形式)做为辅酶。HCY与丝氨酸生成胱硫醚后,可在Y-胱硫醚酶的作用下代谢为半胱氨酸和a-酮丁酸,最终氧化分解产生硫酸根。 1.3HCY可以直接释放到细胞外液。因此,HCY代谢受上述各种酶的活性及血清叶酸、维生素B6、维生素Bl2浓度的影响。 2.高HCY血症产生的产生 2.1遗传因素 基因突变将导致HCY代谢途径中酶活性的降低,使HCY水平上升。 2.1.1CBS是HCY代谢中重要的限速酶。在CBS的变异中,人们研究最早和最深入的是C833T、G919A,两个位点的变异均发生在第8外显子,当第8外显子833位上的C转换为T时,肽链的第287位的异亮氨酸转换为苏氨酸,第8外显子的919位上的G转换为A时,肽链的第307位的丝氨酸转换为甘氨酸,其中833位的突变影响了酶与PLP的结合力,临床表现为患者对VitB6治疗敏感,上述两种变异均造成了CBS的酶活性中心空间构象的改变,从而引起酶功能的降低,血中HCY浓度严重升高2]。 2.1.2MTHFR基因定位于染色体1P36.3上,cDNA全长2.2kb。正常的MTHFR活性对于防止HCY 积聚有重要作用。近年来对MTHFR热敏感性多态性的研究很多,当第677位核苷酸C转换为T时,其编码的氨基酸由颉氨酸替代了丙氨酸,可使该酶耐热性及活性下降,从而导致HCY转变为蛋氨酸(甲硫氨酸)的过程出现障碍,造成血HCY浓度升高3]。 2.1.3甲硫氨酸合成酶基因(MS)定位于染色体1q43,已知的人类MS基因突变有十余种,A2756G位点变异可导致919位密码子D→G的缺失突变,使编码的天冬氨酸置换为甘氨酸。由于该密码子编码的氨基酸位于酶活性区域,因此推测该位点突变可能通过改变蛋白质的二级结构使MS活性减弱,从而发生高HCY血症,影响胚胎期心血管等多个器官、系统的发育4]。

血液中同型半胱氨酸的检测及意义讲述讲解

血液中同型半胱氨酸的检测及意义 由于同型半胱氨酸检测技术的发展,对其研究逐渐深入,近年来的研究表明同型半胱氨酸可以作为判断心务管疾病危险性的独立指标,并认为与传统的指标相比,同型半胱氨酸具有更高的应用价值。本文综述了同型半胱氨酸的测定方法和临床意义。 1 同型半胱氨酸的代谢过程 人体内同型半胱氨酸作为蛋氨酸代谢的中间产物,其本身并不参与蛋白质的合成。蛋氨酸分子含有S甲基;在与ATP作用生成S腺苷蛋氨酸后,可通过各种转甲基作用为体内已知的约50多种具有重要生理活性的物质提供甲基。S腺苷蛋氨酸在甲基转移酶作用下将甲基转移至另一物质后,生成S腺苷同型半胱氨酸,后者进一步脱去腺苷,生成同型半胱氨酸。而同型半胱氨酸则可通过N5甲基四氢叶酸转甲基酶(EC1.1.1.68)及其辅酶维生素B12的催化作用,接受N5甲基四氢叶酸提供的甲基,重新生成蛋氨酸。而此过程又是已知的体内能利用N5甲基四氢叶酸的唯一反应。故同型半胱氨酸与体内一碳单位代谢有着密切关系。另外,同型半胱氨酸在胱硫醚-β-合成酶(EC4.2.1.22)催化下也可与丝氨酸缩合生成胱硫醚,后者近一步生成半胱氨酸和α酮丁酸。 2 影响同型半胱氨酸水平的因素 血浆中的同型半胱氨酸约70%与白蛋白结合,为结合型。其余的游离型则主要以二硫同型半胱氨酸和以二硫键结合的同型半胱氨酸-半胱氨酸化合物形式存在,只有少量以还原型同型半胱氨酸存在于血浆中。我们通常所指的是总的同型半胱氨酸浓度。 影响同型半胱氨酸水平最主要的因素莫过于遗传与食物营养缺乏。遗传因素主要包括N5甲基四氢叶酸转甲基酶及胱硫醚-β-合成酶的基因发生突变,引起酶的活性降低,从而导致高同型半胱氨酸血症。现在已经证明N5甲基四氢叶酸转甲基酶的缺陷,在体内叶酸缺乏的情况下,可以引起同型半胱氨酸浓度的明显升高。而根据Mudd等的研究,由遗传缺陷引起的胱硫醚-β-合成酶的活性降低,可导致血浆中同型半胱氨酸的浓度超过正常值的十倍左右。 对近1200名老人的研究表明,体内同型半胱氨酸的水平与饮食有着密切的关系,血浆中维生素B6、B12和叶酸的浓度越低,其同型半胱氨酸的浓度越高。由于动物蛋白中蛋氨酸的含量比植物蛋白约高三倍左右,可以产生较多的同型半胱氨酸,因此可对人体的动脉组织造成损伤。 其它因素包括性别、年龄、肾功能的损害、以及服用影响叶酸和B族维生素的药物,都可影响同型半胱氨酸的水平。尤其是肾功的损害,会严重影响那些含硫氨基酸的排出,因为肾小

同型半胱氨酸的检测及临床意义

同型半胱氨酸的检测及临床意义 一、同型半胱氨酸 同型半胱氨酸(homocysteine, Hcy)是一种人体内的含硫氨基酸,为蛋氨酸和半胱氨酸代谢过程中的重要中间产物,部分以同型半胱氨酸-半胱氨酸二硫化物存在,微量以还原型同型半胱氨酸存在,大部分通过二硫键与白蛋白结合而存在。 大量对Hcy的研究表明Hcy是心脑血管疾病的独立危险因素,危险度随着浓度的升高而增加。Boushey等的研究结果显示,血浆总Hcy水平每升高5umol/L,相当于胆固醇升高500umol/L。伴有血浆Hcy升高(>10umol/L)的原发性高血压定义为H型高血压。 二、影响血液Hcy水平的因素 1、遗传因素: C667T点突变可引起Hcy升高。CBS基因多态性。蛋氨酸合成酶基因多态性。 2、性别与年龄: 国内外不少研究发现,Hcy随年龄增长而升高,而且男性>女性。女性在绝经前的水平较低,绝经后显著升高,认为其机制可能与雌激素水平的变化有关。 3、营养因素: ①VitB6、VitB12、叶酸等Hcy代谢辅酶摄入不足时,则Hcy升高。 ②饮酒:长期饮酒可引起肝细胞蛋氨酸合成酶活性下降,从而造成Hcy血症。 ③饮食中蛋氨酸过高:有报道认为高动物蛋白饮食可能是Hcy血症的危险因素之一。 三、同型半胱氨酸致病机理 1、内皮毒性作用。 2、刺激血管平滑肌细胞增生。 3、致血栓作用:Hcy可促进血栓调节因子的表达,激活C蛋白和凝血因子Ⅻ、Ⅴ,血小板内前列腺素合成增加,从而促进血小板粘附和聚集。 4、脂肪、糖、蛋白代谢紊乱:Hcy可促进脂质沉积于动脉壁,泡沫细胞增加,还可改变动脉壁糖蛋白分子纤维化结构,促进斑块钙化。 5、干扰谷胱甘肽的合成:谷胱甘肽是一种重要的高氧化剂,它能防止很多细胞成分的氧化互相作用,对血管产生保护作用。Hcy干扰谷胱甘肽的合成,从而对机体造成危害。

同型半胱氨酸代谢与脑卒中关系的研究进展_王雪茵

综述 同型半胱氨酸代谢与脑卒中关系的研究进展 王雪茵,胡永华 【摘要】脑卒中是一种高发病率、高致残率和高死亡率的病因异质性疾病,受遗传因素和环境因素的共同影响。高同型半胱氨酸水平被证实是动脉粥样硬化的独立危险因素之一,并与脑卒中的病程发展密切相关。本文综述了近五年来同型半胱氨酸代谢与脑卒中之间关系的研究进展。 【关键词】同型半胱氨酸;叶酸;流行病学【中图分类号】R181.33 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3679(2013)11-0988-05 The progress on relationship between metabolism of homocysteine and stroke WANG Xue-yin ,HU Yong-hua. Department of Epidemiology and Biostatistics ,School of Public Health ,Peking University ,Beijing 100191,China 【Abstract 】Stroke is a kind of diseases with high morbidity and heterogeneity ,disability and mortality ,which is in-fluenced by genetic and environmental factors.High homocysteine level is one of the independent risk factors for atheroscle-rosis and closely related to the progress of stroke.This article reviews those studies between metabolism of homocysteine and stroke in recent five years. 【Key words 】Homocysteine ;Folic acid ;Epidemiology (Chin J Dis Control Prev 2013,17(11):988-992) 【基金项目】国家自然科学基金(81172744,81230066) 【作者单位】北京大学公共卫生学院流行病与卫生统计学 系,北京100191 【作者简介】王雪茵(1987-),女,北京人,在读博士研究生。 主要研究方向:遗传流行病学。 【通讯作者】胡永华, E-mail :yhhu@bjmu.edu.cn 世界卫生组织(WHO )指出,按照目前的发展趋 势,脑卒中所导致的全球死亡人数将在2015年达到650万、2030年达到780万,且大多数将发生在中等 收入和低收入国家[1] 。此外,脑卒中的复发率较 高,且54%的复发病人会出现残疾失能症状[2]。2008年中国居民第3次死因调查结果显示,脑血管 病已成为国民第1位的死因,全国新发脑卒中患者 每年约250万人,幸存患者750万人,其中2/3致残 [3] 。因此,脑卒中所带来的全球卫生经济负担和 家庭损失是不容忽视的。同型半胱氨酸是甲硫氨酸代谢过程中的重要中间产物,它既可以维持人体内甲硫氨酸的正常水平,同时也是一种反应性血管损伤氨基酸。有研究报道血浆高同型半胱氨酸水平是脑卒中的独立危险因素 [4] ,与脑卒中的发病、预后 和复发之间的关系十分密切。本文就同型半胱氨酸代谢及其影响因素、同型半胱氨酸与脑卒中之间关系的营养和遗传因素进行综述。1 同型半胱氨酸代谢及其影响因素 同型半胱氨酸(homocysteine ,Hcy )是甲硫氨酸 脱甲基后形成的一种含硫氨基酸,后者是人类的必 需氨基酸之一。从食物中获取的甲硫氨酸在甲硫氨酸腺苷转移酶的作用下与ATP 结合形成S-腺苷甲 硫氨酸(S-adenosyl methlonine ,SAM ),SAM 脱甲基后变为S-腺苷同型半胱氨酸(S-adenosylhomocys-teine ,SAH ),然后在SAH 水解酶的作用下分解为 Hcy 和腺苷。Hcy 在人体内主要通过两种途径代谢:再甲基化和转硫作用。其中,再甲基化过程是以5-甲基四氢叶酸为甲基供体,在维生素B12依赖的甲硫氨酸合成酶(methionine synthase ,MTR)的作用 下重新合成甲硫氨酸。这一过程中的甲基供体———5-甲基四氢叶酸,是由食物中的叶酸转化成的5, 10-亚甲基四氢叶酸在亚甲基四氢叶酸还原酶(methyl-ene tetrahydrofolate reductase ,MTHFR)的催化作用下形成的。此外,在肝细胞中,甜菜碱也可作为甲基供体,完成再甲基化的替代过程。在转硫途径中,Hcy 首先在以维生素B6为辅因子的胱硫醚β合成酶(cystathionine beta-synthase ,CBS )的催化下与丝氨酸缩合成胱硫醚, 并最终转变为半胱氨酸。血浆总同型半胱氨酸(total homocysteine ,tH-cy )水平主要受以下因素影响:遗传因素:甲硫氨酸代谢过程中代谢酶编码基因的突变会引起相关酶活 性的改变;营养因素:营养物质(维生素B6、B12和叶酸等)的缺乏可影响上述再甲基化和转硫途径的 正常进行;性别因素:男性Hcy 水平高于女性,且女

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