同型半胱氨酸及其临床意义
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同型半胱氨酸功能阐述
同型半胱氨酸是一种重要的氨基酸,它在生物体内具有多种功能。
在这篇文章中,我将详细阐述同型半胱氨酸的功能及其在生物体中的作用。
同型半胱氨酸在维持细胞内氧化还原平衡方面发挥重要作用。
它参与形成谷胱甘肽,这是一种具有抗氧化功能的物质。
谷胱甘肽能够将细胞内的有害氧化物质转化为无害的物质,从而保护细胞免受氧化应激的损伤。
同型半胱氨酸还可以通过参与谷胱甘肽还原酶的反应,将氧化的谷胱甘肽再生为还原的谷胱甘肽,从而维持细胞内氧化还原平衡。
同型半胱氨酸还在蛋白质合成中发挥重要作用。
它是蛋白质合成的前体物质,通过参与蛋白质合成的反应,将同型半胱氨酸与其他氨基酸连接起来,形成多肽链,最终合成蛋白质。
蛋白质是生物体内的重要组成部分,它们参与了几乎所有生命活动的过程,包括细胞结构的维持、酶的催化作用、激素的调节等等。
因此,同型半胱氨酸在蛋白质合成中的作用不可忽视。
同型半胱氨酸还参与了一些重要的代谢反应。
例如,它可以通过参与三羧酸循环的反应,将葡萄糖转化为能量,并产生二氧化碳和水。
这是生物体内能量供应的重要途径之一。
同型半胱氨酸还参与了一些重要的代谢途径,如甲硫氨酸代谢途径和胆碱代谢途径等,它们与维生素B12和叶酸等物质的代谢密切相关。
同型半胱氨酸在生物体内具有多种重要功能。
它参与维持细胞内氧化还原平衡,参与蛋白质合成,以及参与一些重要的代谢反应。
同型半胱氨酸的功能对于维持生物体的正常生理功能至关重要。
通过深入了解同型半胱氨酸的功能及其在生物体中的作用,我们可以更好地理解生命的奥秘,为人类的健康和发展做出更大的贡献。
学 术 论 坛引言同型半胱氨酸(HCY)是一种含硫氨基酸,又称为高半胱氨酸,为蛋氨酸代谢过程中的重要中间产物,是氨基酸半胱氨酸的异种。
正常人血浆中,HCY以还原型存在的占1%左右,与白蛋白结合的占70%左右,形成小分子二硫化物占30%左右。
同型半胱氨酸与多种先天性代谢缺陷疾病有关,如胱硫醚β合成酶缺乏;血清内高同型半胱氨酸是潜在心血管疾病的标记,能促进动脉粥样硬化及血栓形成,是心血管疾病和中风的危险因素,使其发病率及死亡率增加。
因此,测定血中HC Y浓度对心脑血管等疾病的早期诊断具有一定的临床意义。
1 实验室检测方法1.1同位素检测法该方法的原理是:14C标记的腺苷与HCY缩合后,通过色谱分离,液体闪烁计数放射强度来检测H C Y的含量。
同位素检测法的灵敏度和特异度均较强,但实际操作比较复杂、繁琐,且可造成放射性污染,所以,未能得到临床大范围推广应用。
1.2气相色谱检测法该方法可同时测定半胱氨酸、蛋氨酸、甲基甘氨酸和胱硫醚等多种相关物质。
尽管该方法的灵敏度和特异度均较高,但因为仪器价格昂贵,不能得以临床大范围推广应用。
目前比较成熟且推广应用的是高效液相色谱法(HPLC),但在样品处理、层析条件、样品检测及定量的存在许多变异的缺陷,容易出现随机误差,使其难以标准化。
根据HPLC 为柱前或柱后衍生的方式、荧光、电化学检测方法的不同,又可分为多种检测方法。
只有具备优良的检测设备、熟练的检测技术和经验,应用HPLC的时间足够长,准确选择和制备内部质控,才能应用HPLC准确测定血清中同型半胱氨酸的含量。
1.3免疫学测定法这是目前医疗机构的主要检测方法。
该方法应用特异性较高的抗S-腺苷同型半胱氨酸单克隆技术,采用免疫法或荧光偏振法检测其含量。
美国雅培公司采用全自动荧光偏振免疫技术,用A X S Y M仪器检测H C Y的含量。
全自动荧光偏振免疫技术的原理为:含二硫苏糖醇预处理液血浆标本后,各种形式的H C Y均被还原成游离H C Y (tHCY),后者在过量腺苷存在和S-腺苷-L-同型半胱氨酸(SAH)水解酶的作用下,生成SAH;此时,将预稀释的SA H混合物、抗-SAH单克隆抗体和标记的荧光S-腺苷-L-半胱氨酸示踪物一同孵育,检测仪器会自动检测偏振光的变化,即可检测出血标本中总HC Y的含量。
急性缺血性脑卒中患者治疗前后血清同型半胱氨酸变化及临床意义目的探讨急性缺血性脑卒中患者治疗前后血清同型半胱氨酸变化及其临床意义。
方法随机选取该院收治的急性缺血性脑卒中患者93例作为观察组,并随机选取47例健康体检者作为对照组,对比分析观察组治疗前后以及对照组的Hcy水平。
结果急性缺血性脑卒中患者治疗前Hcy水平为(23.37±6.26)U/L,显著高于对照组Hcy水平(8.93±1.32)U/L,差异有统计学意义(P<0.05);急性缺血性脑卒中患者治疗后Hcy水平为(17.94±4.23)U/L,与治疗前Hcy水平比较显著降低,差异有统计学意义(P<0.05)。
结论血清同型半胱氨酸水平变化可以为急性缺血性脑卒中的诊断和治疗提供重要的临床价值。
[Abstract] Objective To investigate the changes of serum homocysteine levels in patients with acute ischemic stroke before and after treatment and its clinical significance. Methods 93 cases with acute ischemic stroke admitted in our hospital were randomly selected as the observation group,and other 47 cases with health examination were randomly selected as the control group. The Hcy levels of the observation group before and after treatment were compared and analyzed,and the Hcy levels of the observation group before treatment and those of the control group were compared and analyzed. Results Before treatment,the Hcy levels of the acute ischemic stroke patients were much higher than those of the control group[(23.37±6.26)U/L vs (8.93±1.32)U/L],the difference was statistically significant(P<0.05). After treatment,the Hcy levels of the acute ischemic stroke patients were (17.94±4.23)U/L,which were much lower than those before treatment,the difference was statistically significant(P<0.05). Conclusion Serum homocysteine levels can provide important clinical value for the diagnosis and treatment of acute ischemic stroke.[Key words] Acute ischemic stroke;Serum homocysteine;Change of Hcy levels缺血性脑卒中,是指脑部的血液供应由多种因素导致出现障碍,造成患者脑组织缺血或缺氧性坏死,从而产生相应的神经功能缺损[1]。
同型半胱氨酸概述同型半胱氨酸(Hcy)是一种含巯基的氨基酸,是人体内蛋氨酸和半胱氨酸代谢的重要中间产物,是心脑血管疾病的独立危险因子,常用于心脑血管疾病的诊断、鉴别诊断和监测。
临床上通常检测的是总Hcy。
血清中Hcy 的正常参考范围为5~15 μmo/L。
《中国高血压防治指南(2018 年修订版)》指出,人体空腹血浆Hcy > 15 μmol/L,则可诊断高同型半胱氨酸血症(HHcy)。
根据血清总同型半胱氨酸的浓度不同,可分为轻度(15~30 μmol/L)、中度(30~100 μmol/L) 和重度(> 100 μmol/L)。
01、同型半胱氨酸的代谢Hcy 在体内的代谢主要通过再甲基化途径与转硫化途径两条途径。
如下图所示。
两条途径互相补充,当一个途径活性下降时,另一条途径可以部分代偿Hcy 的代谢,从而维持Hcy 的稳态。
这两条途径各自依赖不同的辅酶和酶类参与催化反应,所以两者不能完全相互替代,如果一条途径发生严重阻滞,仅依靠另一途径很难完全满足Hcy 的代谢需求。
只有两条途径保持协调平衡,才能保证体内Hcy 浓度在正常范围。
图:同型半胱氨酸代谢图02、Hcy 异常有何临床意义血液中积累的Hcy 可以通过各种方式诱发疾病,Hcy 积累会引起内皮细胞损伤,破坏血管壁的弹力层和胶原纤维。
Hcy 还可诱导动脉壁平滑肌细胞增殖、动脉内皮细胞脱落,加速粥样硬化。
Hcy 升高可促进血栓调节因子的表达,使血小板存活期缩短,粘附性与聚集性增高,破坏正常凝血机制,从而促进血栓形成。
Hcy 促进脂质沉积于动脉壁,泡沫细胞增加,改变动脉壁糖蛋白分子纤维化结构,促进斑块钙化。
此外,体内Hcy 可干扰谷胱甘肽的合成,造成氧化损伤等。
1. 心脑血管疾病高同型半胱氨酸血症已被证实是动脉粥样硬化和冠心病发生的独立危险因素。
研究发现同型半胱氨酸与早期动脉粥样硬化启动子有关,冠心病患者空腹血清同型半胱氨酸水平显著高于无冠心病患者。
同型半胱氨酸和其临床意义同型半胱氨酸及其临床意义国外医学内科学分册1999年第26卷第3期北京医科大学附属第一医院肾内科(100034)李健(综述)李晓玫王海燕(审校)摘要同型半胱氨酸是一种含硫氨基酸,属于蛋氨酸循环的中间产物。
近年的研究发现,该物质是闭塞性血管疾病的一种独立危险因素。
本文对其代谢、测定、诊断和临床意义进行综述。
关键词:同型半胱氨酸动脉硬化慢性肾功能不全氨基酸代谢同型半胱氨酸(homocysteine,HCY)又称高半胱氨酸,是蛋氨酸去甲基后形成的一种含硫氨基酸,属于蛋氨酸循环的中间产物。
有关其代谢紊乱的报道最早来源于先天性胱硫醚合成酶缺乏导致出现同型半胱氨酸尿患者的观察。
此后,又相继发现其他几种参与HCY代谢的酶或辅酶改变所引起的代谢紊乱。
近几年来,随着测定技术方法的改进,已经能够对正常人血浆中以各种形式存在的HCY进行测定,并且发现在心、脑及外周血管疾病、慢性肾功能不全、牛皮癣、维生素B缺乏等疾病的患者中存在HCY的代谢紊12乱[1~3]。
本文就HCY的代谢、致病作用机制及其在肾脏疾病时的临床意义进行综述。
同型半胱氨酸的生化特征与代谢[4]HCY来源于饮食摄取的蛋氨酸,是蛋氨酸循环中S-腺苷HCY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。
血液中的总HCY包括HCY、HCY二硫化物和胱氨酸-HCY3种形式,它们大部分以蛋白结合方式存在,小部分处于游离状态。
HCY代谢途径有3条:①HCY被重新甲基化为蛋氨酸:又称为再甲基化途径,再甲基化反应需要蛋氨酸合成酶参与,同时需要维生素B作12为辅酶,在此条件下,HCY与5′-甲基四氢叶酸合成蛋氨酸和四氢叶酸。
肝脏中存在着另一条再甲基化途径,该途径以甜菜碱为甲基供体,在甜菜碱HCY甲基转移酶催化下合成蛋氨酸和二甲基甘氨酸。
②HCY与丝氨酸缩合为胱硫醚的反应:又称为转硫化途径,反应由胱硫醚合成酶催化,维生素B为辅酶,缩合成胱硫醚及水。
糖尿病肾病早期血清同型半胱氨酸检测及临床意义目的:探讨血清中同型半胱氨酸(HCY)在Ⅱ型糖尿病肾病早期诊断的临床意义。
方法:对85例临床确诊为Ⅱ型糖尿病(DM)的患者分为二组:一组为无微血管并发症组(NDC)43例,另一组为糖尿病肾病组(DN)42例;健康对照组(CON)75例。
采用免疫比浊法检测血清中同型半胱氨酸(HCY)和尿中微量白蛋白(mAlb)含量。
结果:1.糖尿病组HCY组的糖尿病微血管病变发生率为23.33%,而高HCY组的糖尿病微血管病变发生率为63.33%,是正常组的2.71倍,(χ2=34.89 P<0.010)具有统计学意义。
3.尿—微量白蛋白(DN1)与尿中有大量白蛋白组(DN2)相比DN2组HCY为14.81umol/L,DN1组的HCY为11.02umol/L(P=0.026),DN2组HCY明显高于DN1组HCY;而且高HCY发生率>DN1组(P=0.016)。
结论:高HCY血症是糖尿病肾脏病变的危险因素,为糖尿病肾脏病变患者病情程度的评估提供了一个新的指标。
标签:同型半胱氨酸Ⅱ型糖尿病尿微量白蛋白糖尿病肾病。
糖尿病时,由于高血糖和糖基化终产物等因素的影响,患者存在广泛的血管内皮功能异常,可造成肾微循环障碍,蛋白过滤异常,出现蛋白尿的同时也会因肾小管同型半胱氨酸的代谢异常导致血同型半胱氨酸增高。
微量白蛋白尿是糖尿病的早期表现。
肾脏在同型半胱氨酸代谢中起重要作用,它不仅是同型半胱氨酸的排泄器官,也是其代谢器官。
正常肾脏可产生与肾小球率过等量的同型半胱氨酸,以使血循环中的同型半胱氨酸保持量的动态平衡。
糖尿病出现肾脏病变时,随着尿蛋白的增加肾细胞功能不断减退,继而出现同型半胱氨酸代谢功能异常,可引起其血浓度增高。
增高的同型半胱氨酸又可直接损害血管内皮细胞,加重微量蛋白尿,继而使血同型半胱氨酸进一步增高,从而形成恶性循环。
1 对象与方法1.1 对象按1999年WHO诊断标准,收集2013年9月—12月在我院内分泌科门诊和住院的Ⅱ型糖尿病(DM)患者85例样本,年龄在35—50岁之间,病例之间无血缘关系。
同型半胱氨酸临床意义及检测方法摘要】本篇着重介绍检测同型半胱氨酸的重要性。
高同型半胱氨酸血症是心脑血管疾病的一个独立的危险因素,与其发病率和死亡率关系密切。
临床上必须重视其临床意义、检测方法、影响因素等。
未来对同型半胱氨酸的研究应该侧重于前瞻性研究,需要多学科、多部门之间的配合,就一定能在降低动脉硬化性疾病尤其是心脑血管疾病的发病率和死亡率方面一定能够取得新的进展。
【关键词】同型半胱氨酸临床意义检测方法【中图分类号】R446 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085(2013)51-0020-021 同型半胱氨酸的概述同型半胱氨酸( homocysteinemina,HCY)是上个世纪30年代最早由Vincent duVigheaud从结石中分离出来,1969年Mc Cully博士最早提出来同型半胱氨酸与动脉硬化可能存在关联性的观点。
同型半胱氨酸含有硫氨基酸,由蛋氨酸脱甲基生成,在维生素B12和四氢叶酸的参与下,HCY可以脱甲基生成蛋氨酸。
当HCY 代谢受阻时,就会在细胞内聚集,随之进入血液系统,HCY在血中仅占1%,血浆中HCY以氧化型和还原型两种形式存在,氧化型占绝大多数,即同型胱氨酸,大部分同型半胱氨酸与蛋白结合,小部分与自身结合形成二聚体,还有小部分(5%~10%)与半胱氨酸结合形成混合型同型半胱氨酸二硫化物[1]。
还原型以单体形式存在,仅占1%。
一般情况下,我们一般测定血清中总的HCY的含量。
2 临床意义从Mc Cully博士最早提出高同型半胱氨酸血症与动脉粥样硬化相关连,重度的高同型半胱氨酸血症产生的原因一般指胱硫酶合成酶和亚甲基四氢叶酸还原酶出现缺陷。
高同型半胱氨酸血症的患者除了会出现早发性的动脉粥样硬化,还会出现智力的异常和动静脉栓塞。
随着医学的进步,人们逐渐认识到HCY与心血管病有很大的关联性。
大量的临床研究资料显示高同型半胱氨酸血症是动脉粥样硬化所致心血管病的一个独立的危险因素。
脑卒中患者血浆总同型半胱氨酸的测定及其临床意义
刘爱民;徐坚
【期刊名称】《上海医药》
【年(卷),期】2006(27)6
【摘要】目的:探讨血浆总同型半胱氨酸与脑卒中的关系及其临床意义.方法::选择脑卒中患者120例作为脑卒中组,并选择120例性别、年龄和种族等与脑卒中组相匹配的无脑卒中者作为对照组,采用荧光偏振免疫检测方法测定血浆总同型半胱氨酸.结果:脑卒中组血浆总同型半胱氨酸水平(17.82±4.21μmol/L)显著高于对照组(13.82±3.59μmol/L),P<0.05.结论:血浆总同型半胱氨酸水平升高与脑卒中的发生密切相关,控制血浆总同型半胱氨酸水平对预防脑卒中的发生有重要意义.
【总页数】3页(P265-267)
【作者】刘爱民;徐坚
【作者单位】复旦大学附属金山医院,上海,200540;复旦大学附属金山医院,上海,200540
【正文语种】中文
【中图分类】R5
【相关文献】
1.不同程度缺血性脑卒中患者血浆同型半胱氨酸水平及临床意义 [J], 王家悦;王革生
2.脑卒中患者血浆同型半胱氨酸水平升高临床意义 [J], 马菊香;李京晔
3.精神分裂症患者血浆总同型半胱氨酸水平检测的临床意义探讨 [J], 刘玲玲;董振芳;车至香
4.探讨妊娠高血压综合征患者血浆总同型半胱氨酸水平检测的临床意义 [J], 郭清江;吴珊珊;白威峰;王中安
5.脑卒中患者血浆同型半胱氨酸水平变化及临床意义 [J], 刘鸿雁
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血同型半胱氨酸的临床应用与进展同型半胱氨酸(Hcy),是由Butz及Vigneaud[1]于1932年最早发现,是蛋氨酸代谢转变成胱氨酸过程中的中间产物。
它不仅在心、脑血管疾病如急性心肌梗死(AMI)、急性冠脉综合症(ASC)、动脉粥样硬化(AS)、冠心病(CHD)、慢性心力衰竭(CHF)、急性脑梗死(ACI)、脑卒中、颅脑损伤等疾病时会明显升高,在糖尿病(DM)、慢性肾脏病(CKD)、慢性肾功衰(CRF)、类风湿(RA)、子痫、新生儿窒息等疾病以及中医辨证领域也都有所应用。
1.Hcy与动脉粥样硬化的关系大量研究证明,Hcy是动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)独立的危险因素[2],在其发生、发展过程中起着重要作用。
促进AS形成的因素包括:内皮细胞损伤、氧化应激等。
(1)内皮细胞受损以及功能障碍会引起AS的形成,HHC可损伤内皮细胞功能[3]。
实验证明Hcy不仅可以通过进入到血管内皮细胞的蛋白质中使其功能受到影响,还可以诱导内皮细胞粘附分子表达和增加内皮细胞渗透性造成内皮细胞损伤[4]。
Hcy还可以通过活化炎症细胞来刺激巨噬细胞的表达及分泌血管内皮生长因子并激活核转录因子,促进人体中性粒细胞产生氧自由基,使血管内皮细胞受损。
(2)关于Hcy与氧化应激的关系有两种:Hcy通过高活性巯基的自动氧化损害细胞和使细胞的抗氧化机制受到抑制。
实验证明:HHC通过诱导过氧化氢及过氧化物的生成来损伤血管内皮细胞。
一氧化氮(NO)有舒张血管的作用, 对调节心、脑血管的功能有着重要的作用。
Hcy通过对内皮细胞NO代谢过程的影响,降低NO的生物活性及生物利用率,使血管舒张功能降低。
2.Hcy与慢性心力衰竭的关系研究证明, Hcy含量在慢性心力衰竭(Chronic heart failur,CHF)患者血液中升高,并推测Hcy可能是独立于缺血性机制之外引起心衰的一种危险因素。
石伟利等对60名CHF患者按照纽约心脏协会(New York Heart Association,NYHA)心功能分级进行分组研究发现,Hcy 浓度在CHF组比正常对照组升高;NYHA心功能分级各组间也存在明显差别,并与左室射血分数(Left Ventricular Ejection Fraction ,LVEF)成正比,随着心功能分级级数的增加,Hcy含量升高,随着LVEF的降低Hcy含量升高,因此,Hcy可被用来反映心功能分级水平,且能反映其损伤的严重程度。
同型半胱氨酸检测的临床意义同型半胱氨酸是一个用于测定心脑血管疾病的独立危险因子,主要临床意义有:(一)、hHCY与心血管系统疾病同型半胱氨酸自1931年被Vincent du Vigneaud发现,1969年McCully首次提出高水平的同型半胱氨酸浓度是引起血管病变的原因,从此,Hcy逐渐引起研究者的注意,到目前为止,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,血浆总同型半胱氨酸水平每升5umol/L,相当于胆固醇升高500umol/L。
1、冠动脉疾病死亡率与Hcy浓度的关系:当血浆总Hcy水平在15-20umol/L,心血管患者五年期存活率不到75%。
总Hcy水平介于9-15umol/L之间,患者五年期存活率在90%左右。
低于9umol/L,则五年期存活率高于95%。
2、Hcy与冠动脉病变的关系:北京阜外医院惠汝太教授等的研究结果,显示冠动脉病变支数随着血浆Hcy 浓度增高而增加。
3、Hcy与其它因素对心脑血管疾病的协同作用:(1)Hcy与血脂异常协同对心脑血管疾病的影响同样在欧洲同型半胱氨酸协同作用计划中,观察了总胆固醇和同型半胱氨酸的昨合作用,发现同型半氨胱酸和胆固醇水平均为最高值组的患者与均为低值组相比,患心血管疾病的危险性增加4倍。
(2)Hcy与糖尿病协同对心脑血管疾病的影响在对587名经血管造影确诊冠心病的患者进行的研究中,Ueland等观察了同型半胱氨酸升高和糖尿病,对于总死亡率的复合作用。
结果发现:同型半胱氨酸升高和糖尿病联合,可使死亡的危险性呈指数上升。
(3)Hcy与高血压Lim等对美国国家第三次健康和营养调查的数据进行了分析。
他们发现当校正了心血管危险因子后,HCY与高血压呈独立的正相关关系。
同型半胱氨酸浓度升高5umol/L,受试者中男性的舒张压和收缩压分别增加0.5和0.7mmHg,女性分别增加0.7和1.2mmHg。
同型半胱氨酸及其临床意义 国外医学内科学分册1999年第26卷第3期 北京医科大学附属第一医院肾内科(100034) 李 健(综述) 李晓玫 王海燕(审校) 摘要 同型半胱氨酸是一种含硫氨基酸,属于蛋氨酸循环的中间产物。近年的研究发现,该物质是闭塞性血管疾病的一种独立危险因素。本文对其代谢、测定、诊断和临床意义进行综述。
关键词:同型半胱氨酸 动脉硬化 慢性肾功能不全 氨基酸代谢 同型半胱氨酸(homocysteine,HCY)又称高半胱氨酸,是蛋氨酸去甲基后形成的一种含硫氨基酸,属于蛋氨酸循环的中间产物。有关其代谢紊乱的报道最早来源于先天性胱硫醚合成酶缺乏导致出现同型半胱氨酸尿患者的观察。此后,又相继发现其他几种参与HCY代谢的酶或辅酶改变所引起的代谢紊乱。近几年来,随着测定技术方法的改进,已经能够对正常人血浆中以各种形式存在的HCY进行测定,并且发现在心、脑及外周血管疾病、慢性肾功能不全、牛皮癣、维生素B12缺乏等疾病的患者中存在HCY的代谢紊乱[1~3]。本文就HCY的代谢、致病作用机制及其在肾脏疾病时的临床意义进行综述。
同型半胱氨酸的生化特征与代谢[4] HCY来源于饮食摄取的蛋氨酸,是蛋氨酸循环中S-腺苷HCY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。血液中的总HCY包括HCY、HCY二硫化物和胱氨酸-HCY3种形式,它们大部分以蛋白结合方式存在,小部分处于游离状态。
HCY代谢途径有3条:①HCY被重新甲基化为蛋氨酸:又称为再甲基化途径,再甲基化反应需要蛋氨酸合成酶参与,同时需要维生素B12作为辅酶,在此条件下,HCY与5′-甲基四氢叶酸合成蛋氨酸和四氢叶酸。肝脏中存在着另一条再甲基化途径,该途径以甜菜碱为甲基供体,在甜菜碱HCY甲基转移酶催化下合成蛋氨酸和二甲基甘氨酸。②HCY与丝氨酸缩合为胱硫醚的反应:又称为转硫化途径,反应由胱硫醚合成酶催化,维生素B6为辅酶,缩合成胱硫醚及水。这一反应在生理条件下不可逆,利于HCY的转运。生成的胱硫醚在γ-胱硫醚酶作用下裂解为半胱氨酸和α-酮丁酸。③直接释放到细胞外液。这部分与血浆浓度密切相关。释放到细胞外HCY的增加反映了其生成和代谢的紊乱。有研究表明[5],蛋氨酸的浓度可以影响HCY从细胞释放,在低浓度时,细胞释放受到蛋氨酸合成酶的影响;而高浓度时,细胞释放则受到胱硫醚合成酶的影响。 同型半胱氨酸血症的产生和诊断 同型半胱氨酸血症的产生可能涉及到遗传、营养、药物及其他因素的作用。遗传性同型半胱氨酸血症主要由胱硫醚β合成酶或不耐热性亚甲基四氢叶酸还原酶活性受损伤所引起。这些病人血中HCY浓度可达200μmol/L,并常伴同型半胱氨酸尿。而另外一些轻、中度HCY血浆水平升高伴有动脉粥样硬化改变的患者也可存在上述酶的异常。营养性因素,如作为辅酶参与HCY代谢的维生素B6或B12以及叶酸缺乏也可导致高同型半胱氨酸血症。一些药物如氨甲蝶呤、利尿剂、抗痉挛药、阿扎立平(azaribine)和环境中的毒性物质如吸烟、二硫化碳等均可导致血浆HCY升高。此外,激素水平改变如甲状腺素缺乏、口服避孕药物及慢性肾功能衰竭时,病人也可出现高同型半胱氨酸血症。但是,这些因素导致血浆HCY升高的确切机制仍不清楚。
早期的HCY测定是采用简单的化学试验或第一代氨基酸分析仪,这些方法灵敏度低,可重复性差,往往需要借助蛋氨酸负荷试验或通过测定培养的病人皮肤成纤维细胞中胱硫醚合成酶活性进行诊断。第二代氨基酸分析仪的出现使健康人血浆中的游离HCY测定成为可能,并由此发现了血浆HCY和心血管疾病之间有密切联系。近年来采用了高效液相荧光检测和电化学检测方法,因其灵敏度高、可重复性强而被广泛应用。新近,荧光偏振免疫分析方法的应用使HCY的测定更为方便、灵敏和准确。由于测定方法不同,正常人血浆HCY的范围存在一定差异。目前普遍接受的标准为正常人5~15.9μmol/L[6]。诊断轻、中、重度高血浆同型半胱氨酸血症的标准分别为:16~30μmol/L、30~100μmol/L和大于100μmol/L。
值得注意的是,新鲜血浆中HCY约有70%以二硫键与白蛋白结合形式存在。仅约20%左右为游离状态[5]。贮存血浆会引起此两部分的重新分布,出现结合部分增加,游离部分降低的变化,故测定时以测定总HCY为佳。此外,全血样本在搁置后会使血浆HCY水平升高[5],室温下停留1小时、4小时和24小时,HCY水平可分别需及时分离血浆,尽可能减少上述原因造成的误差。
同型半胱氨酸与疾病的关系 血管疾病 遗传性同型半胱氨酸尿患者除有精神发育迟缓、骨骼畸形等异常外,常常存在较广泛和显著的大小动脉及静脉血管病变,而血浆HCY浓度升高是此遗传性疾病的唯一代谢紊乱。McCully[7]由此提出了高同型半胱氨酸血症导致动脉硬化性病变的理论。随后开展的临床及实验研究均表明,高水平的HCY能引起血管损伤,引起冠状动脉疾病、外周血管疾病、脑血管疾病及静脉血栓形成等多部位血管病变。其中Wilcken等首先报道了经血管造影证实具有冠状动脉病变的患者血浆的HCY水平显著高于正常人,并据此提出HCY可以引起冠状动脉病变。这一看法被以后的众多研究所证实。此后,又有人发现经血管造影证实的外周血管疾病患者及间歇性跛行患者血浆HCY水平高于正常人,经B超证实颈动脉内膜及肌层增厚的患者血浆HCY水平亦高于正常人。这些有关各种血管疾病时血浆HCY的临床研究表明,HCY可能是致使此类病变产生的一种独立性危险因素。
开展上述临床研究的同时,研究人员以实验动物作对象[8],通过饲养高蛋氨酸饮食造成高HCY血症或直接输注HCY或其衍生物的方法进行研究观察,结果表明,高HCY水平可导致动脉血管内皮片状脱落,病变局部血栓形成并逐渐被纤维组织替代,并有平滑肌增生等类似动脉粥样硬化的病理改变过程。以培养的内皮细胞进行的研究亦证实了HCY的细胞毒性损伤作用。然而,有关其造成内皮细胞损伤的机制目前仍不清楚。有学者认为,HCY通过其硫氢基促进过氧化氢产生并抑制前列环素合成,造成细胞生物化学改变,进而导致细胞内氧自由基产生增多,使细胞内尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)水平大幅度下降,DNA链剪切改变造成细胞DNA合成能力和细胞活力下降。采用过氧化氢酶或部分氧自由基清除剂能阻止或减轻内皮细胞损伤[9,10]。另有学者[11]研究发现,内皮细胞产生的内皮衍生松弛因子(ERDF)具有抵抗HCY毒性的效应,认为只有当ERDF产生不足时,HCY的毒性作用才得以增强。HCY除造成内皮细胞损伤外,还使多种内皮细胞功能出现紊乱[12],包括Ⅻ、Ⅴ因子活化凝血调节蛋白和蛋白C活化抑制、内皮细胞屏障功能障碍、细胞组织因子活性升高、细胞组织纤溶酶原活化因子结合位点减少、vW因子处理和分泌抑制及硫酸肝素表达抑制等,从而引起血液凝血和纤溶系统功能紊乱,导致静脉血栓形成等改变。
最近的研究发现,HCY在抑制或损伤内皮细胞功能的同时可刺激平滑肌细胞增殖[13]。此外,HCY可促进平滑肌细胞胶原的产生和聚集[14]。由于HCY上述效应的参与,导致血管损伤而出现类似动脉粥样硬化性病理改变。
慢性肾功能不全(CRF)高HCY血症可见于CRF的各个阶段和接受各种方法治疗的患者。众多研究表明,血浆HCY在CRF早期阶段就可升高,随着肾功能的进一步恶化,其升高亦越明显。目前,CRF及肾移植后患者的高HCY状态被认为是此类患者产生闭塞血管病变的一个独立危险因素[15~17]。这一看法得到众多临床研究的支持。其中,Bostom[18]的研究表明,CRF终末期患者高HCY血症出现的机会是正常人的33倍,而常见的心血管疾病危险因素如高血压、糖尿病、总胆固醇水平等在此类患者中出现的机率仅为正常人的1.9~15倍,因此,HCY是CRF患者闭塞性血管疾患最为常见的危险因素。Chauveau等[19]分别研究了尿毒症和肾移植后患者,发现其中有闭塞性心血管病史者其血浆HCY水平显著高于无心血管病史者。
CRF时出现高HCY血症的机制仍不清楚。Bostom等[21]进行正常大鼠肾脏代谢HCY的研究时发现,血液每流经肾脏1次,其所含HCY有20%被清除,而同时在尿中检出的HCY极少,据此结果,他们认为肾脏主要通过摄取参与HCY的代谢。CRF时肾脏部分结构和功能丧失可能是产生高HCY血症的主要原因。有少数研究表明,肾外组织处理HCY的能力及途径改变也可能造成CRF时的高HCY血症。CRF患者补充氨基酸治疗时,可出现血中蛋氨酸水平增高,由于高浓度的蛋氨酸可抑制参与HCY再甲基化酶的活性,因而可造成HCY在血液中堆积。另外,尿毒症时肝脏蛋氨酸腺苷转化酶水平升高,可致使S腺苷蛋氨酸水平升高进而形成HCY,与此同时,参与HCY转化的胱硫醚合成酶和胱硫醚酶活性未受影响,这些酶活性间的差异导致了CRF大鼠血浆HCY水平的升高。此外,丝氨酸是HCY代谢途径的必需底物,其水平变化亦可影响HCY的水平。正常肾脏可以合成相当数量的丝氨酸,肾脏功能受损后,丝氨酸水平下降,从而可能使HCY的代谢受到抑制,导致水平升高[18]。但是,Bostom[18]研究透析治疗的终末期肾衰患者,发现尽管这些患者丝氨酸水平降低,但补充治疗后,随着丝氨酸水平升高,并未出现相应的HCY水平下降。这一结果可能与补充丝氨酸时间短,观察患者数量少有一定关系。
对接受血液透析治疗患者的研究发现,这些患者无论采用何种透析方式,均有高HCY血症。血液透析可使血浆中HCY水平下降30%左右,造成这种现象的原因可能是由于大多数HCY在血浆中是与白蛋白结合形式存在。血液透析仅可使部分游离的HCY被清除,因此,尽管透析可以在一定程度上降低血浆HCY水平,但难以使其恢复正常[15,19]。参与HCY代谢的维生素B6、B12及叶酸可使其水平出现不同程度的下降。因此,有学者[20]主张,采用这些无明显副作用的药物降低患者血浆HCY水平,有利于降低心血管疾病的发生率。这些药物短期使用时未发现明显的副反应,但长期应用的情况则有待观察。
截至目前为止,单纯对于肾功能正常的肾脏病患者、尤其是肾小球疾病患者血浆HCY的测定尚无报道。有研究[15]以肾功能正常的肾脏病患者作为对照组进行CRF患者血浆HCY研究测定的结果表明,这些患者并无血浆HCY水平升高。另Hultberg[22]测定4例肾病综合征患者血浆HCY的结果显示,血浆总HCY水平不升高,仅游离部分高于正常,认为造成游离部分升高的原因可能是肾病综合征时白蛋白代谢速度加快,游离部分未能充分结合所致,这一结果的意义尚不明确。
其他 维生素B12、叶酸缺乏患者的血浆HCY水平升高,通过测定血浆HCY水平,能够进行上述物质缺乏的诊断并监控治疗情况[4]。另外,在淋巴细胞白血病及银屑病患者,也存在血浆HCY水平升高,这一变化可能与细胞自身的异常增殖和代谢有关,但其产生的作用及后果仍不明确。