国 凼科学杂志2009年l0月第36卷第10期 595· 叶酸减少心脑血管病风险的新机制 王燕慧’ 综述; 张灏 审校 摘要:叶酸是同型半胱氨酸代谢中的重要辅助因子,参与叶酸代谢的酶的活性降低是引起高同型半胱 氨酸血症的最主要的因素。高同型半胱氨酸血症是心脑血管病的危险因素之一,降低同型半胱氨酸, 就能有效地减少心脑血管病风险。叶酸还通过其他机制保护心脑血管。 关键词:叶酸;半胱氨酸; 心血管病;脑血管病 中图分类号:R543;R977.22 文献标识码:A 文章编号:1004—2369(2009)10-0595-03 New mechanism of folic acid to decrease the risk of cardiovascular and cerebrovascular disease WANG Yan—hui ,ZHANG Hao .1 Intensive Care Unit:2 Department of Cardiology,the Second People Hospital in Gansu Province,Lanzhou 73000,China; Corresponding author,E—mail:mojishanren@realss.eom Abstract:In metabolism of homocysteine,folic acid is an important cofactor.That decreased enzyme activity is the main agent of causing hyperhomocysteine. Hyperhomocysteine is one of the risk factors of cardiovascular and eerebrovascular disease,lower homocysteine can effectivelly decrease the risk of cardiovascular and cere— brovascular event.Cardiovascular and eerebrovascular system may be protected by folie acid with other mecha— nisms. Key words:Folic acid;Hoinocysteine;Cardiovascular disease;Cerebrovascular disease (Int J Intern Med,2009,36:595—597) 近年来的研究发现高同型半胱氨酸(Homocys— teine,Hcy)血症是心脑血管病的独立危险因素。 Hcy的最重要因素,该酶基因突变可降低酶活性,使 蛋氨酸循环障碍,Hey升高。转硫过程中发挥关键 作用的胱硫醚-B一合成酶的基因T833C与Gg19A突 Hcy血症与高血压协同作用,增加心脑血管病的风 险。叶酸能降低Hcy,因此能降低心血管病风险,现 将此领域的新进展综述如下。 1 叶酸的代谢及其对Hcy的影响 叶酸(Folic acid)由蝶啶酸、对氨基苯甲酸与氨 变可致酶活性下降。此外,甲基四氢叶酸一Hcy甲基 转移酶或肝脏甜菜碱-Hcy甲基转移酶缺陷,均使血 Hey代谢受阻,造成Hey在血中堆积。亚N ,N 一亚 甲基四氢叶酸还原酶基因有多种突变类型,不同的 酸结合而成,人体不能合成叶酸,只能经小肠上段吸 收,在叶酸还原酶的作用下叶酸甲基化生成二氢叶 酸,再甲基化后生成四氢叶酸,后者为一碳单位的载 体,参与DNA和RNA的嘌呤、嘧啶等合成 。叶酸 参与Hcy代谢,来自丝氨酸或甘氨酸的一碳单位被 转移到四氢叶酸,形成5,10.亚甲基四氢叶酸后既 可以被用于胸腺嘧啶脱氧核苷的生物合成,又可氧 化为甲酰四氢叶酸合成嘌呤,或还原为5一甲基四氢 叶酸合成蛋氨酸。叶酸转化为N。甲基叶酸后直接 突变类型对该还原酶的活性和热稳定性产生不同的 影响 j,该酶有近10余处错义和无义突变,主要是 亚N ,Nm.亚甲基四氢叶酸还原酶677C—T突变, 1298A.C突变使N 和1059T—C突变。 3叶酸缺乏所致的高Hcy血症增加心脑血管病风 险 3.1 高血压与叶酸水平负相关 高Hcy血症增加动脉血管壁的僵硬度,已确认 其为高血压的独立因素。Hcy大于18 txmol/L时高 血压的危险性增高3倍。对Hcy和血压进行横断面 调查发现,在排除心血管危险因素后,Hcy水平与血 压独立正相关,血Hcy升高5 p ̄mol/L,男性血压升 参与蛋氨酸的合成,从而降低Hey浓度。 2 叶酸代谢的酶活性下降是高Hey血症的原因 N ,N10一亚甲基四氢I1fJ酸还原酶活性改变是高 收稿日期:2009-04-06;修回日期:2009-06.15 作者单位:甘肃省第二人民医院,1重症监护室;2心内科,甘肃通讯作者。E—mail:mojishanren@realss.coin 兰州730000 596· 国际内科学杂志2009年10月匀 6卷筮 高0.7/0.5 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),女性升 高1.2/0.7 mm Hg¨j J。青少年原发性高血压和血压 正常者Hcy水平有显著差异,高血压与高Hcy水平 相关,与叶酸水平呈负相关 。 3.2 高Hcy血症是心脑血管病的危险因素 高Hcy直接诱导刺激血管平滑肌细胞增殖,另 外能通过信号传导方式,干扰血管平滑肌细胞的正 常功能。 4.3促进血栓形成 高Hcy可损伤血管内皮,使内皮素·1的分泌和 释放失衡,从而使血管平滑肌收缩、血管痉挛、血小 最近荟萃分析 表明Hcy增加3 txmoL/L,冠状 动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)危险增加11%。 有人 证明Hcy是心血管危险的始动因子,Hcy水 平和心血管病严重程度呈正相关,Hcy升高5 p,mol/ 板聚集及黏附,高Hcy还可促进血栓调节因子的表 达,激活蛋白激酶C和凝血因子Ⅶ、V,血小板内前 列环素合成增加,促进血小板黏附和聚集,促进血栓 L冠心病危险增加20%。高Hcy血症是心肌梗死 的独立危险因素,大约10%的冠心病与高Hcy血症 有关,轻度、中度Hcy水平升高可使心血管疾病死 亡危险性增加4—6倍。Hcy水平每升高5 txmol/L 则冠心病危险性男性增加60%,女性增加80%。女 性高Hcy者患冠心病的危险率比低Hcy者高3.4 倍 。对既往无心血管病史的的老年人随访调查 发现,Hcy浓度是预测心血管病死亡率的危险因子, 甚至优于吸烟等因子 J。Hcy水平升高与冠状动脉 阻塞支数呈线性关系,Hcy含量越高,血管病变支数 越多。甚至有人认为Hcy与冠心病介入治疗后再 狭窄有关。高Hcy血症合并高血压者心脑血管事 件发生率较单纯高血压者高约3倍,较正常人高12 25倍。许多研究 证实Hcy中度升高是脑梗死 的危险因素,脑梗死者Hcy水平明显高于普通人 群,Hcy升高3 ̄mol/L,脑卒中的风险增加19% J。 Ribo等¨ 对136例急性脑卒中患者进行Hcy浓度 测定,结果发现缺血性脑卒中43%超过正常值,出 血性脑卒中24%患者超过正常值。高Hcy还加重 高血压患者肾功能损害。 4高Hcy为心脑血管病危险因素的机制 4.1损伤血管内皮细胞 血管内皮损害是动脉硬化的始动因子 ,高 Hcy损伤内皮细胞,破坏血管壁弹力层和胶原纤维, 促进内皮细胞凋亡和功能障碍¨ 。高Hcy产生过 量的活性氧中间产物有细胞毒作用,损伤内皮细胞, 抑制一氧化氮形成,促进降解,削弱其对血管内皮的 保护作用,同时抑制前列环素的合成,使血管舒张功 能减低。自由基和过氧化氢还能促进低密度脂蛋白 氧化为氧化修饰低密度脂蛋白,而经后者影响凝血 酶调节蛋白的活性,促使泡沫细胞生成,启动粥样硬 化。高Hcy使内皮细胞表型改变,干扰纤溶酶原激 活物的结合位点,并改变内皮细胞基因表达,诱导细 胞凋亡。 4.2刺激血管平滑肌增殖 形成。 4.4激活单核细胞,增强黏附分子的表达 高Hcy可激活单核细胞,使其表面黏附分子表 达增加,促进单核细胞对血管内皮细胞的黏附,进而 损伤血管内皮细胞。高Hcy能增强外周血白细胞 黏附分子的表达,产生炎症 。 4.5胰岛素抵抗 高Hcy和胰岛素抵抗互为因果,胰岛素抵抗能 增加交感神经活性,并有助于钠的重吸收,从而导致 血压增高。胰岛素抵抗或高胰岛素又导致高 Hey[14] 4.6增加动脉僵硬度与血管收缩 平滑肌功能和数目、细胞外胶原蛋白和弹力蛋 白的比例、内皮功能决定动脉的僵硬度。高Hcy血 症导致平滑肌增生,小血管的阻力增加。Hcy增加 胶原蛋白成分,减少弹力纤维形成 ,破坏弹力胶 原纤维,增加胶原蛋白量,增加动脉僵硬度。Hcy水 平和糖尿病视网膜病变、微量蛋白尿和微血管病变 引起的脑白质损害有关。高Hcy不仅影响大动脉 的结构和功能,也涉及微小血管¨ 。 4.7 肾脏损害 高Hcy降低肾小球滤过功能和肾血流,增加肾 对钠的再吸收,还损伤肾动脉和肾小管,通过增加肾 小球膜组织金属蛋白基质抑制剂.1的表达,使胶原 蛋白累积和细胞增殖,引起肾小球损害和蛋白 尿 ,降低Hcy则减少蛋白尿。 5 叶酸通过降低Hcy有效降低心脑血管病风险 5.1 叶酸通过降低Hcy降低心脑血管病风险 项荟萃分析 发现Hcy每上升5 ̄mol/L,冠 心病风险上升20%~50%。补充叶酸能有效降低 Hcy的浓度进而降低血压。对健康吸烟者给予叶酸 治疗,4周后Hcy水平显著下降,平均动脉血压显著 下降… 。早餐中加叶酸能降低血Hcy浓度¨引。对 早发动脉血栓病患者研究 发现叶酸治疗组血 Hcy水平下降了6—18 Ixmol/L,同时血压下降3.7/ 国际内科学杂志2009年10月第36卷第10期 597· 1.9 toni Hg。一项荟萃分析 。。认为,叶酸治疗36个 月,降低率中危险性18%。口服补充叶酸能够使 Hcy下降超过20%,使脑卒中死亡率下降37%。血 管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)联合I1-}‘酸可能有益 teine in the acute phase of stroke.Neurologia,2004,19 (1):10.14. 11张灏,吕卓人.内皮依赖性血管舒张功能障碍一高血压 病的新机制.心血管病学进展,2000,21(5):268—270. 于降低心血管事件风险。 5.2 叶酸在降低Hey之外的作用 叶酸有非Hcy之外的保护心脑血管作用。叶 酸能减少过氧化物产生。叶酸对内皮型一氧化氮合 成酶(eNOS)辅助因子四氢生物蝶呤的再生作用。 辅助因子四氢生物蝶呤可以恢复eNOS的失偶联, 而5-甲基一四氢叶酸能减少过氧化物的产生并增加 氧化氮的合成 。叶酸抑制单核细胞NADPH 氧化酶的活性,进而抑制单核细胞氧自由基的产生, 改善内皮功能 ]。 参考文献: 1 Davis CD,Uthus EO.DNA methylation,cancer susceptibil— ity,and nutrient interactions.Exp Biol Med(Maywood), 2004,229(10):988-995. 2汪旭,薛京伦.叶酸代谢与人类基因组稳定性的关系 研究进展.国外医学遗传学分册,2005,28(5):257— 261. 3 Lim U,Cassano PA.Homocysteine and blood pressure in the third National Health and Nutrition Examination Survey 1988—1994.Am J Epidemiol,2002,156(12):1105—1113. 4 Kahleov6 R,PalyzovO D,Zvdra K,et a1.Essential hyper— tension in adolescents:association with insulin resistance and with metabolismof homolysteine and vitamins.Am J Hyper— tens,2002,15(10 Pt 1):857—864. 5 Stehouwer P,Van Guldener DA.Does homocysteine cause hypertension7.Clin Chem Lab Med,2003,41(11):1408— 14l1. 6 Humphrey LL,Fu R,Rogers K,et a1.Homocysteine level and coronary heart disease incidence:a systematic review and uleta—analysis.Mayo Clin Proc,2008,83(1 1):1203—1212. 7 Nielsen NE,Brattstrom L,Huhherg B,et a1.Plasma total homocysteine levels in postmenopausal women with unstable coronary artery disease.Atherosclerosis,2000,1 5 1(2): 423-431. 8 de Ruijter W,Westendorp RG,Assendelft WJ,et a1.Use of Framingham risk score and new biomarkers to predict car— diovascular mortality in older people:population based obser— vational cohort study.BMJ,2009,338:a3083. 9 Homocysteine Studies Collaboration.Homocysteine and risk of isehemic heart disease and stroke:a meta—analysis.J Am Med Assos,2002,288(16):2015—2022. 10 Ribo M.Montaner J.Monasterio J.et a1.Role of homocys一 1 2 Cai H,Harrison DG.Endothelial dysfunction in cardiovas— cular diseases.The role of oxidant stress.Circ Res,2000, 87(10):840—844. 1 3 Guo X,Dudman NP.Homocysteine alters monoeyte—endo— thelial interaction in vitro.Chin Med J(Eng1),2003,1 16 (1):34—38. 14 van Guldener C,Nanyakkara PWB,Stehouwer CDA.Homo— cysteine and blood pressure.Curt Hypertens Rep,2003,5 (1):26—31. 15 van Guldener C,Stehouwer CD.Hyperhomocysteinemia, vascular pathology,and endothelial dysfunction.Semin Thromb Haemost,2000,26(3):281—289. 16 Fischer PA,Domiguez GN,Cuniberti LA,et a1.Hyperho— mocysteinemia induces renal hemodynamic dysfunction:is ni— tric oxide involved7.J Am Soc Nephrol,2003,14(3): 653-660. 17 Mangoni AA,Sherwood RA,Switf CG,et a1.Folic acid en— hances endothelial function and reduces blood pressure in smokers:a randomized controlled tria1.J Intern Med.2002, 252(6):497—503. 18 Tucker KL,Olson B,Bakun P,et a1.Breakfast cereal forti— lfed with folic acid,vitamin B-6,and vitamin B一12 increases vitamin concentrations and reduces homocysteine concentra- tions:a randomized tira1.Am J Clin Nutr,2004,79(5): 805—81 1. 19 van Dijk RA,Rauwerda JA,Steyn M,et a1.Long—term ho— mocysteine—lowering treatment with folic acid plus pyridoxine is associated with decreased blood pressure but not with im— proved brachial artery endothelium—dependent vasodilation or carotid artery stiffness:a 2-year,randomized,placebo—con— trolled tira1.Arterioscler Thromb Vasc Biol,2001,21(12): 2072—2079. 20 Wang X,Qin X,Demirtas H,et a1.Efifcacy of folic acid supplementation in stroke prevention:a meta—analysis.Lan— cet,2007,369(9576):1876—1882. 21 Stroes ES,van Faassen EE,Yo M,et a1.Folic acid reverts dysfunction of endothelial nitric oxide synthase.Circ Res, 2000,86(11):1129—1134. 22 Wang G,Dai J,Mao J,et a1.Folic acid reverses hyper—re— sponsiveness of LPS·-induced chemokine secretion from non-· ocytes in patients with hyperhomocysteinemia.Atherosclero— sis,2005,179(2):395-402. (编辑:范海虹)