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高同型半胱氨酸血症
基本信息

英文名称 :hyperhomocysteinemia

概述

各种原因导致的空腹血浆总高同型半胱氨酸(Hcy)水平高于正常水平即为高同型半胱氨酸血症。《中国高血压防治指南(2010版)》将空腹血浆总Hcy水平>10μmol/L定义为高同型半胱氨酸血症。但临床上一般将参考值确定为:空腹血浆总Hcy水平≥15μmol/L。在血浆中的正常浓度为5~15μmol/L,未成年人Hcy水平明显低于成人。

病因学

一、血浆中叶酸、维生素B12和维生素B6浓度

血浆同型半胱氨酸浓度与血浆中叶酸、维生素B12和维生素B6浓度呈负相关,并且与这些维生素的摄取也呈负相关。叶酸缺乏导致同型半胱氨酸再甲基化障碍,并且影响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,导致同型半胱氨酸水平明显升高。维生素B族缺陷可能是轻中度高同型半胱氨酸血症的最普遍的原因。维生素B12作为蛋氨酸合成酶的辅酶,它的浓度降低引起同型半胱氨酸形成蛋氨酸受阻而致同型半胱氨酸水平升高。

二、同型半胱氨酸的代谢依赖酶的活性与基因多态性

同型半胱氨酸的代谢依赖酶的活性,而酶的活性受控于基因的调控,高同型半胱氨酸代谢的过程涉及多个关键酶,如亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR),胱硫醚β-合成酶(cystathione beta synthase,CBS)为蛋氨酸代谢中的两个关键酶,甲硫氨酸合成酶(methioinesynthase,MS)是同型半胱氨酸再甲基化代谢途径的关键酶。同型半胱氨酸代谢相关酶的基因变异,即MTHFR、CBS和MS的遗传缺陷或基因突变均可致酶活性降低,使得同型半胱氨酸代谢明显下降,血浆同型半胱氨酸水平明显升高。

MTHFR酶是叶酸代谢的一个关键酶。正常的MTHFR活性能维持叶酸和蛋氨酸代谢的正常运行而维持体内同型半胱氨酸在正常水平。目前发现MTHFR基因有30多种突变类型,不同的基因位点突变导致MTHFR的酶活性及其耐热稳定性发生改变。MTHFR-C677T位点突变是目前发现的MTHFR基因中最常见的不耐热错义突变。MTHFR基因C677T位点存在CC、CT、TT三种基因型。TT型个体的酶活性下降60%~70%、CT型下降30%~40%。临床研究表明,机体叶酸及同型半胱氨酸水平也与MTHFR基因多态性密切相关,在叶酸摄入量无显著差异情况下,MTHFR-677T的TT型比CC、CT型个体的血清叶酸水平低20%左右;在血叶酸浓度低时MTHFR-677T的TT型比CC、CT型个体的同型半胱氨酸水平高30%左右。

三、肾功能

血清肌酐一直是影响空腹血循环中总同型半胱氨酸(tH-cy)浓度的决定因素之一,肾小球滤过率与血浆tHcy浓度呈显著负相关。

四、疾病

甲状腺功能减退症、急性淋巴细胞性白血病、慢性消耗性疾病等可影响同型半胱氨酸代谢。左旋多巴、异烟肼、甲氨蝶呤、抗癫痫药等药物可干扰叶酸或含硫氨基酸的代谢,使同型半胱氨酸一过性升高;芝麻、葵花籽、乳制品、蛋类等富含蛋氨酸食物的过量摄入及维生素B12、维生素B6、叶酸等的摄入不足;吸烟、饮酒、大量饮用咖啡、缺乏锻炼、儿童肥胖和精神因素等也可以影响同型半胱氨酸的代谢,导致同型半胱氨酸水平升高。

五、性别、年龄和药物

雌激素增加甜菜碱同型半胱氨酸转甲基酶活性,从而促进同型半胱氨酸代谢,降低其血浆浓度。男性和女性人群中维生素B营养状况不同可以促使这种差异更为显著。

血浆同型半胱氨酸浓度随着年龄增加会逐渐增加,从青少年阶段到老年阶段同型半胱氨酸血浆浓度大约增加1倍。目前认为原因可能与老年人维生素B6、维生素B12摄取水平下降,出现不同程度的肾功能减退和胱硫醚酶活性降低,导致同型半胱氨酸血浆浓度增加。

有文献报道,使用环孢素等免疫抑制剂对包括维生素B6、维生素B12和叶酸等维生素代谢有影响,可能导致同型半胱氨酸代谢受抑制,减少了血清同型半胱氨酸清除;同时,钙神经蛋白抑制剂等抗排斥药物对受者肾小管细胞功能的直接损害,可造成合成丝氨酸的能力下降,导致同型半胱氨酸向同型丝氨酸转化途径受到了抑制,可能是术后血清同型半胱氨酸升高的原因之一。

叶酸摄入量低,以致引起血浆同型半胱氨酸水平升高可能在普通人群(尤其是适量饮酒人群)中相对普遍。美国食品药品监督管理局要求在所有的强化谷物制品中强化叶酸这一规定的结果:在血液测试中发现接受叶酸强化后的患者血液中叶酸浓度明显较高,而高同型半胱氨酸的浓度较低。

流行病学

以空腹血浆总同型半胱氨酸水平≥15μmol/L为标准的人群调查结果,中国人群高同型半胱氨酸血症患病率平均为27.5%,北方人群高达 67.7%,明显高于发达国家。

发病机制

高同型半胱氨酸(Hcy)由甲硫氨酸代谢产生中间代谢产物,在体内由甲硫氨酸转甲基后生成。同型半胱氨酸在正常情况下通过两种途径转化:一种是蛋氨酸循环,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、5-甲基四氢叶酸作为甲基供体生成蛋氨酸,其中5-甲基四氢叶酸是在亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahy-drofolatereductase,MTHFR)作用下由叶酸循环合成生成;第二种途径是转硫基途径,同型半胱氨酸在胱硫醚合成酶的作用下以维生素B6为辅助因子和丝氨酸缩合成胱硫醚,再进一步生成半胱氨酸。

主要涉及遗传、饮食中叶酸和B族维生素的缺乏、肾脏功能、年龄和性别、疾病及药物、妊娠等多种因素可引起Hcy的代谢障碍,使之在体内的蓄积,导致高同型半胱氨酸血症。

导致高同型半胱氨酸血症的机制包括以下几方面:①维生素缺乏:维生素B6、维生素B12及叶酸是Hcy代谢重要的辅因子,这些辅因子的缺乏可使得血清同型半胱氨酸升高,强化补充叶酸及B族维生索则可降低血清同型半胱氨酸;②肾功能异常:70%同型半胱氨酸需经肾脏排泄,慢性肾病患者肾功能异常可导致同型半胱氨酸经肾排泄减少及高同型半胱氨酸血症;③亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)缺乏:MTHFR缺乏主要是由于MTHFR基因在677位点存在C>T突变,普通人群中10%存在TT纯合子突变,43%存在CT杂合子突变,TT纯合子人群血清同型半胱氨酸水平较正常增高约20%。

类型

Kang等根据血浆同型半胱氨酸浓度将高同型半胱氨酸血症分为三型:轻型(Hcy浓度16~30μmol/L)、中型(Hcy浓度31~100μmol/L)、重型(Hcy浓度超过100μmol/L)。

生理学

同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是一种含硫氨基酸,为蛋氨酸的中间代谢产物,即体内蛋氨酸经脱甲基等一系列反应生成同型半胱氨酸。同型半胱氨酸在体内主要有3条代谢途径:①以维生素B6作辅助因子,在胱硫醚β‐合成酶作用下,与丝氨酸结合形成胱硫醚,进一步在γ‐胱硫醚酶催化下分解为胱氨酸和α‐丁酮酸,这是转硫基的途径。②以维生素B6作辅助因子,在蛋氨酸合成酶作用下,由N5甲基四氢叶酸作为甲基的供体,再甲基化形成蛋氨酸,而N5甲基四氢叶酸通过叶酸循环提供,需要有亚甲基四氢叶酸还原酶参与,这是再甲基化的途径,大约占50%。③直接释放入细胞外基质。

病理生理

同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是一种含硫氨基酸,为蛋氨酸的中间代谢产物,即体内蛋氨酸经脱甲基等一系列反应生成同型半胱氨酸。同型半胱氨酸在体内主要有3条代谢途径:①以维生素B6作辅助因子,在胱硫醚β‐合成酶作用下,与丝氨酸结合形成胱硫醚,进一步在γ‐胱硫醚酶催化下分解为胱氨酸和α‐丁酮酸,这是转硫基的途径。②以维生素B6作辅助因子,在蛋氨酸合成酶作用下,由N5甲基四氢叶酸作为甲基的供体,再甲基化形成蛋氨酸,而N5甲基四氢叶酸通过叶酸循环提供,需要有亚甲基四氢叶酸还原酶参与,这是再甲基化的途径,大约占50%。③直接释放入细胞外基质。当Hcy代谢受阻,Hcy就在细胞内积聚,并进入血液循环,导致血中Hcy含量增高。形成高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinemia,HHcy M)。

临床表现
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辅助检查

实验室检查:检测肾移植者空腹血浆总同型半胱氨酸水平。有条件和必要时检测血中叶酸、维生素B12的水平和MTHFR基因C677T等位点的基因多态性。MTHFR基因C677T位点突变是影响血同型半胱氨酸最常见的位点,确定CC、CT、TT三种基因型,携带T等位基因者,尤其是携带TT高风险基因型者是高同型半胱氨酸血症的高风险人群。

诊断
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并发症
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治疗

一、非药物治疗

叶酸是一组物质的总称,在人体内以各种不同的形式存在。叶酸存在于食物中被人摄入体内。富含叶酸的食物包括肝、肾、绿叶蔬菜、豆类,橘子、草莓等水果中也有;食物的制备和烹调会造成叶酸的流失,尤其在煮沸时损失更大。因此,多食用新鲜的水果和生食绿叶蔬菜可增加叶酸的摄入。

运动能够降低高同型半胱氨酸血症氧化应激所致的脂质过氧化,减轻高同型半胱氨酸血症所致的毒性反应,从而抑制动脉粥样硬化的发展,对减轻高Hcy血症的危害有着更重要的意义。

二、药物治疗

叶酸、维生素B6和维生素B12分别是同型半胱氨酸不同代谢途径的重要辅酶,同型半胱氨酸水平升高往往与机体的叶酸和B族维生素水平偏低相关。因而,适当补充这3种维生素有助于降低或维持血Hcy在合适的水平。叶酸、维生素B6和维生素B12是目前成功用于临床治疗高同型半胱氨酸血症的为数不多的药物。可单用或联合应用。

患者教育

应增加新鲜的蔬菜、水果的摄入,熟食和腌制食品可以使大量叶酸和维生素破坏。胃炎患者由于叶酸和维生素吸收障碍,亦易患高同型半胱氨酸血症,应当积极的防治。

预防

应增加新鲜的蔬菜、水果的摄入,熟食和腌制食品可以使大量叶酸和维生素破坏。胃炎患者由于叶酸和维生素吸收障碍,亦易患高同型半胱氨酸血症,应当积极的防治。

作者
周卫东
来源
代谢综合征,第2版,978-7-117-08461-1
肾移植临床用药,第1版,978-7-117-26245-3
心力衰竭临床与实践,第1版,978-7-117-09895-3
心血管疾病药物治疗学,第1版,978-7-117-07384-5
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