同型半胱氨酸與腦血管疾病醫(yī)療管理知識分析.ppt

同型半胱氨酸與腦血管疾病 江蘇省蘇北人民醫(yī)院揚州大學臨床醫(yī)學院 神經(jīng)內(nèi)科 陳應柱袁成林許俊俞龍 腦血管病病因?qū)W多個遺傳和環(huán)境因素相互作用 相關(guān)性但未必一定具有直接的因果關(guān)系 病因 誘因和旁觀者 傳統(tǒng)危險因素血脂異常高LDL C血癥低HDL C血癥高血壓吸煙糖尿病肥胖代謝綜合征飲酒 新顯現(xiàn)的危險因素脂蛋白 a 和三酰甘油高同型半胱氨酸血癥凝血和纖溶功能異常感染和炎癥反應氧化應激 腦血管疾病危險因素 潛在的的危險因素飲食年齡和性別體力活動心理社會因素遺傳影響如何判定 疾病易感 同型半胱氨酸 同型半胱氨酸 homocysteine Hcy 是一種含巰基氨基酸 是蛋氨酸代謝的中間產(chǎn)物 參與體內(nèi)一碳單位的轉(zhuǎn)移 同型半胱氨酸的認識歷史 1933年的一天 美國麻省總醫(yī)院急診室接診了一位8歲的小患者 這是一名具有愛爾蘭血統(tǒng)的男孩 已經(jīng)頭痛 嗜睡 嘔吐4d 醫(yī)生在病史詢問及體格檢查中發(fā)現(xiàn) 這男孩存在思維發(fā)育遲緩 視力障礙及先天性髖關(guān)節(jié)畸形 入院后 小患者很快出現(xiàn)左側(cè)偏癱 持續(xù)高熱 血壓升高 3d后他終于抵擋不住病魔的折磨 離開了人世 尸體解剖發(fā)現(xiàn) 患者致命的殺手是頸動脈粥樣硬化所致的腦梗塞 32年后 一名9歲愛爾蘭血統(tǒng)的美國小姑娘由于智力障礙在麻省總醫(yī)院兒科就診 檢查發(fā)現(xiàn)她還伴有視力障礙 女孩的媽媽告訴醫(yī)生 30多年前 自己的一位兄弟在很小的時候突然死于有相似癥狀的疾病 原來 30多年前的小男孩是這姑娘的舅舅 醫(yī)生將小姑娘的尿液進行化驗 發(fā)現(xiàn)了一種特殊的化學物質(zhì) 同型半胱氨酸 如果在患者尿中發(fā)現(xiàn)這種物質(zhì) 則該患者就會被診斷為同型半胱氨酸尿癥 這是一種遺傳病 由此 醫(yī)生推測小姑娘的舅舅 那個32年前死于中風的男孩 肯定有同型半胱氨酸尿癥 約兩年后人們認識到同型半胱氨酸尿癥的病因為胱硫醚 合成酶 Cystathionine B Synthase CBS 缺陷 并發(fā)現(xiàn)CBS缺陷患者易患血栓栓塞性疾病 之后 人們又發(fā)現(xiàn)嚴重的亞甲基四氫葉酸還原酶 N5N10 methylenetetrahydrofolatereductase MTHFR 缺陷 細胞內(nèi)維生素B12代謝障礙均可以引起與同型半胱氫酸尿癥相似的臨床表現(xiàn) 1969年McCully描述了同型半胱氨酸尿癥患者的血管病變特征 他指出無論這些患者的代謝障礙存在于哪一步 Hcy是引起這些臨床表現(xiàn)的原因 并由此提出了同型半胱氨酸可能與動脈粥樣硬化有關(guān)的觀點 1976年Lcken首次報道冠心病患者存在Hcy的代謝障礙 此后15年間 關(guān)于Hcy與冠心病 周圍血管性疾病 靜脈血栓性疾病及腦血管疾病之間關(guān)系的報道很少 直到1988年 Kang等發(fā)現(xiàn)MTHFR與Hcy的代謝有關(guān)以后 Hcy與冠心病的關(guān)系引起了人們極大的關(guān)注 90年代以來 國內(nèi)外學者圍繞這一問題開展了大量的研究 約有80個臨床資料顯示Hcy是冠心病的一個新的獨立危險因素 并成為研究冠心病病因及預防等方面的一個新的熱點 含硫氨基酸的代謝 含硫氨基酸 蛋氨酸 半胱氨酸 蛋氨酸代謝 S 腺苷蛋氨酸循環(huán) 1 循環(huán)過程 2 循環(huán)意義 將其他來源的一碳單位轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚约谆?參與體內(nèi)各種甲基化反應 提供活性甲基 S 腺苷蛋氨酸 參與體內(nèi)各種甲基化反應 腎上腺素 膽堿 肉毒堿等合成 葉酸和B12缺乏 半胱氨酸 半胱氨酸 谷胱甘肽 維持巰基酶類的活性 ?；撬?參與結(jié)合膽汁酸的合成 同型半胱氨酸在體內(nèi)存在形式 同型半胱氨酸 H e 包括同型半胱氨酸 Hcy 同型胱氨酸 homocystine 同型半胱氨酸 同型胱氨酸復合物 H e 有氧化型和還原型兩種存在形式 還原型H e 含巰基 包括同型半胱氨酸及半胱氨酸 氧化型H e 含二硫基 包括同型胱氨酸及胱氨酸 正常人群中還原型H e 占2 而高H e 人群其還原型H e 可升高至10 20 存在形式 正常人每日產(chǎn)生H e 約20mmol 其中70 80 在血中以二硫化合物形式存在 如Hcy與蛋白的復合物 同型二聚體 同型半胱氨酸 與其它有硫化作用的復合物形成的異型二聚體等 Hcy除以二硫化合物形式與蛋白結(jié)合外 也以酰胺鍵 肽鍵形式結(jié)合存在于血紅蛋白 白蛋白 球蛋白中 白蛋白是Hcy的主要載體 只有約1 的Hcy以游離形式存在于循環(huán)中 Hcy的代謝 1 再轉(zhuǎn)變?yōu)榈鞍彼?Hcy 甲基四氫葉酸 甲基四氫葉酸甲基轉(zhuǎn)移酶 蛋氨酸 VitB12 甜菜堿 甜菜堿Hcy甲基轉(zhuǎn)移酶 蛋氨酸 肝臟 Hcy 2 降解成胱氨酸 Hcy 絲氨酸 胱硫醚 合成酶 VitB6 胱氨酸 胱硫醚 3 合成的Hcy直接釋放到細胞外基質(zhì) 形成一定的Hcy血濃度 高同型半胱氨酸的形成機制 遺傳因素 酶的遺傳代謝障礙胱硫醚 合成酶 CBS 缺陷 目前已發(fā)現(xiàn)至少99個CBS基因的突變位點 最常見的且與冠心病和腦卒中有關(guān)的突變?yōu)門833C 甲基四氫葉酸還原酶 MTHF 缺陷 MTHF酶基因突變 667位C變成T時 導致酶的耐熱性及活性下降 667CC活性100 667CT為71 667TT為34 補充葉酸可糾正667TT活性降低 該酶的缺陷導致Hcy升高25 影響Hcy水平的因素 遺傳因素胱硫醚 合成酶的基因缺陷 甲基四氫葉酸還原酶缺乏 遺傳性的甲基化循環(huán)異常 包括維生素B12致蛋氨酸合成酶功能紊亂 年齡因素隨著年齡的增長血漿Hcy濃度也逐漸增高 可能因老年人輔助因子維生素B6 維生素B12和葉酸缺乏 使各種蛋氨酸代謝酶活性降低及老年人腎功能減退 胱硫醚酶活性降低 性別因素一般男性血漿Hcy濃度比女性高 男性血漿Hcy濃度增高的原因如下 性激素對蛋氨酸代謝的影響 男性肌酐濃度增高使Hcy增高 男性骨骼肌發(fā)達也可使Hcy增高 腎功能不全因素血漿Hcy濃度與血漿肌酐濃度呈正相關(guān) 慢性腎功能不全患者血漿Hcy濃度可比正常人高2 4倍 營養(yǎng)素缺乏因素攝入的維生素B6 維生素B12 葉酸不足 造成體內(nèi)維生素 葉酸缺乏 由于維生素B6是胱硫醚 合成酶的輔酶及胱硫醚酶的輔酶 缺乏時使兩種酶的代謝發(fā)生障礙 導致體內(nèi)Hcy增高堆積 維生素B12是蛋氨酸合成酶的輔酶 而葉酸使體內(nèi)甲基的間接供體 兩者缺乏阻礙了蛋氨酸的再生成 同時引起Hcy增高在體內(nèi)蓄積現(xiàn)象 慢性疾病嚴重的硬皮病患者出現(xiàn)血漿Hcy濃度增高 可能使葉酸缺乏所致 淋巴細胞性白血病 乳腺癌 胰腺癌 高血壓 糖尿病等患者有關(guān) 藥物因素一些藥物作用使血漿Hcy濃度增高 氨甲喋呤可使5 甲基葉酸濃度降低 使蛋氨酸合成酶的底物減少 一氧化氮可使依賴維生素B12的蛋氨酸合成酶失活動 卡馬西平 苯妥因鈉干擾葉酸的代謝 阿扎立平可抑制胱硫醚活性 抵抗維生素B6 上述藥物均有增高Hcy的作用 生活因素吸煙 喝酒 肥胖 高血脂 大量飲用咖啡也可引起血漿Hcy升高 高Hcy血癥導致動脈硬化 血漿Hcy水平升高可促使氧自由基生成 引起血管內(nèi)皮細胞的損傷 高Hcy血癥可增加細胞內(nèi)腺苷Hcy 后者調(diào)控內(nèi)皮細胞的凋亡 從而引起內(nèi)皮功能受損 血漿Hcy水平升高還可抑制內(nèi)皮細胞生長 一氧化氮有對抗Hcy的不良作用 當內(nèi)皮受損使一氧化氮生成發(fā)生障礙時 Hcy毒性增強 高Hcy可促使動脈平滑肌細胞的增生 加速LDL膽固醇的氧化 削弱HDL膽固醇的保護性作用 從而增加泡沫細胞的形成 致使血管壁增厚 導致閉塞性血管病的發(fā)生 增加血小板凝血惡烷的產(chǎn)生 激活血小板的黏附和凝血因子V的活性 促進凝血機制 導致粥樣硬化斑塊的形成 Hcy可能作為一種血栓形成劑 影響血栓調(diào)節(jié)素的表達和蛋白C的活性 Hcy血癥與缺血性腦血管病 高Hcy血癥是腦血管病的獨立危險因素之一 尤其是年輕的腦卒中患者常伴有血漿Hcy的升高 一項涉及1200例患者和相應對照的流行病學研究資料顯示 輕至中度的高Hcy血癥明顯增加腦血管疾病的發(fā)病危險性 而且血漿Hcy水平升高與腦梗死的嚴重程度呈正相關(guān) 美國心臟病學會進行的心臟病預防評估 TheHeartOutcomesPreventionEvaluation HOPE 2期臨床試驗結(jié)果表明 血液中同型半胱氨酸濃度很高時 會提高心血管疾病風險性 使用葉酸 維生素6和維生素B12治療可以降低25 30 的同型半胱氨酸水平 HOPE2期臨床試驗進一步驗證了降低同型半胱氨酸與降低心臟病 卒中或死亡率的相關(guān)性 日本Konara等對1721例既往無腦卒中病史者進行頭顱MRI檢查 發(fā)現(xiàn)無癥狀性腦梗死的患病率在MTHFRT T純合基因型明顯高于T C和C C 這次結(jié)果指出日本人口中的MTHFR的T T基因型是無癥狀性腦梗死的一個獨立危險因素 VISP thevitamininterventionforstrokeprevention 研究是探討高Hcy與缺血性卒中之間關(guān)系的第一個大規(guī)模的干預研究 通過補充B族維生素來降低非致殘性缺血性卒中患者的Hcy水平 其結(jié)果是Hcy濃度和血管危險有一定的關(guān)聯(lián) 但是 降低血漿Hcy濃度對再發(fā)腦卒中 心肌梗死或降低病死率并沒有預防作用 這項研究的不足之處在于研究對象局限于Hcy水平輕度升高的患者 同時Hcy水平被降低的幅度較小 隨訪時間較短 2年 同型半胱氨酸水平升高與其它因子協(xié)同作用促進心腦血管疾病的發(fā)生 其升高顯著促進吸煙 膽固醇及高血壓等危險因素對身體的危害 同型半胱氨酸水平升高使高血壓病人心腦血管疾病的危險性提高2倍 同型半胱氨酸水平含量過高 中風的危險性增大 血漿同型半胱氨酸水平升高是中風的一個獨立危險因素 不管靜止性腦梗塞還是嚴重的腦白質(zhì)損傷 患者血清中同型半胱氨酸水平都有明顯的升高 同型半胱氨酸的含量超過13 8g ml的人 患靜止性腦梗塞的比率是同型半胱氨酸的含量低于8 5g ml的2 5倍 同型半胱氨酸每增加一個標準差 患靜止性腦梗塞機率就增加24 Yoo等發(fā)觀MRA顯示2 3個部位腦血管狹窄患者的Hcy濃度明顯高于一處狹窄或沒有狹窄的腦梗死患者 Hcy水平中度升高與狹窄血管數(shù)量顯著相關(guān) 同型半胱氨酸含量升高 或者葉酸 維生素B12的缺乏 都會增大患癡呆癥的危險性 同型半胱氨酸水平超出14umol L 患老年性癡呆的危險性加倍 英國OPTIMA項目研究發(fā)現(xiàn) 同型半胱氨酸水平大于11 2umol L的病人 3年后隨訪 發(fā)現(xiàn)他們大腦顳葉快速萎縮 同型半胱氨酸水平升高 影響了神經(jīng)遞質(zhì) 磷脂等的甲基化 同型半胱氨酸還通過神經(jīng)毒性氧化作用引起DNA損傷促進細胞凋亡導致癡呆 Yoo等報道78例腦梗死患者和140例對照者的研究顯示 患者組血漿Hcy濃度平均值比對照組高3 3倍 且患者組存在2處或3處血管狹窄的血漿Hcy水平明顯高于僅有1處或血管正常者 卒中患者tHcy水平的變化可能出現(xiàn)下列情況 發(fā)病后立即下降 緊接著在康復期恢復至原來的水平 發(fā)病后無變化 或立即升高 緊接著在康復期進一步升高 血清白蛋白含量下降 導致測定tHcy水平的人為誤差 由于卒中后氧化基團產(chǎn)生增多 引起包括Hcy在內(nèi)的巰基化合物的清除增加 Hcy導致腦血管病的可能機制 Hcy通過其硫基發(fā)生自氧化 促進氧自由基和過氧化氫的生成 引起血管內(nèi)皮損傷和功能障礙 造成血管內(nèi)皮細胞骨架結(jié)構(gòu)發(fā)生變化 加速低密度脂蛋白氧化 增加泡沫細胞形成 使血管內(nèi)壁增厚 甚至形成閉塞 Hcy可以抑制谷胱甘肽過氧化酶的活性 此酶是增強NO作用的關(guān)鍵酶 說明Hcy通過促進過氧化物的形成 抑制其代謝滅活而導致血管內(nèi)皮細胞受損 另外 Hcy還可以抑制其他抗氧化酶 去束因子和PAG基因表達 同型半胱氨酸是動脈粥樣硬化形成的一種獨立危險因素 它可以通過誘導細胞粘附分子和趨化因子的表達促進動脈粥樣硬化形成的早期事件 單核細胞粘附于血管內(nèi)皮細胞 并遷入內(nèi)皮攝取脂質(zhì)轉(zhuǎn)化為泡沫細胞的發(fā)生 高同型半胱氨酸血癥患者的血清中亦可檢出增高的可溶性細胞粘附分子和趨化因子 Hcy還能增加單核細胞IL 6的釋放 IL 6作為一種多功能的促炎因子 既能誘導急性期蛋白的產(chǎn)生和IL 8的釋放 TNF a的作用與IL 6相似 可促進自身及其他因子的表達 又是淋巴細胞的激活劑 可增強細胞生成因子的促分裂效應 促進平滑肌細胞增生 Hcy可以導致細胞凋亡 Hcy濃度高時凋亡細胞數(shù)較高 并伴有caspase 3表達和活化增強 還可以使動脈平滑肌細胞內(nèi)cyclinmRNA和fos癌基因表達增加 誘導靜止細胞進入分裂期 促進平滑肌細胞迅速增殖 導致動脈粥樣硬化的產(chǎn)生 Hcy可以誘導炎癥 免疫反應共同的轉(zhuǎn)錄因子NF KB的激活 而NF KB是一種有雙向調(diào)節(jié)作用的轉(zhuǎn)錄因子 能調(diào)控包括IL 6在內(nèi)的多種細胞因子增多 加重炎癥反應造成細胞損傷和細胞凋亡 Hcy還可以通過改變內(nèi)皮細胞抗血栓特征 改變血液成分如血小板 凝血因子 抗凝血成分而導致血栓前狀態(tài) Hcy及其衍生物能增加血小板產(chǎn)生血栓素 從而影響血小板聚集和凝血因子V的活性 促進凝血和抑制抗凝 導致患者動脈粥樣硬化 甲硫氨酸負荷后的血漿Hcy中度增高常伴有低纖溶活性 說明其在形成血栓機制中可能還與干擾了纖溶系統(tǒng)有關(guān) 這些因素分別或以不同形式組合共同促進了動脈粥樣硬化和血栓的發(fā)生 從而導致腦血管疾病的發(fā)生 血漿Hcy的檢測 正常情況下 血漿Hcy含量甚微 但如果細胞的Hcy代謝發(fā)生障礙 Hcy不能循上述途徑正常代謝 血漿Hcy濃度就會升高 正常血漿中70 Hcy以二硫鍵形式與蛋白結(jié)合 儲存血漿會引起血漿巰基重新分布 使結(jié)合部分增多 游離部分減少 所以 臨床實驗室通常測血漿中總的Hcy濃度 高Hcy血癥是指空腹總Hcy水平和 或 蛋氨酸負荷后的血漿總Hcy濃度超過正常對照組的95 高效液相色譜法 HPLC 是經(jīng)典的檢測方法 但操作比較復雜 試驗耗時較長 在臨床應用方面逐漸被酶免疫分析法和熒光偏振分析法所取代 體內(nèi)的Hcy以還原形式或氧化形式存在 目前所采用高效液相色譜法均使用還原劑可以使所有形式的Hcy轉(zhuǎn)變成還原形式 因此 HPLC方法所測定的Hcy為總Hcy Hcy檢測方法 酶免疫分析法 EIA 是臨床上測定同型半胱氨酸水平的常用方法 其特點是操作比較方便 快捷 重復性好 方法穩(wěn)定可靠 缺點是大部分操作還是手工操作 比較耗時 使用酶將血樣中所有形式的Hcy轉(zhuǎn)變成S 腺苷 L Hcy 然后加入酶標的抗S 腺苷 L Hcy的單克隆或多克隆抗體 采用競爭結(jié)合的原理 將不同水平的標準品與酶標抗體競爭結(jié)合 然后以顯色試劑和終止試劑分別進行顯色和終止 制作出hcy濃度與發(fā)色強度的標準曲線 樣品也按相同步驟處理 在標準曲線上就可以查出其Hcy的濃度 離子色譜法 主要用于實驗研究 臨床上較少使用