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同型半胱氨酸形成机制

同型半胱氨酸形成机制

同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是一种非常重要的氨基酸,它在人体内具有多种生理功能。然而,当同型半胱氨酸的代谢出现异常时,就会导致一系列疾病的发生。因此,了解同型半胱氨酸的形成机制对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。

同型半胱氨酸的形成主要依赖于蛋氨酸代谢途径。蛋氨酸是一种必需氨基酸,它在体内可以通过两种途径合成。一种途径是通过蛋氨酸转硫酶催化蛋氨酸转化为半胱氨酸,然后再通过半胱氨酸脱水酶催化半胱氨酸转化为同型半胱氨酸。另一种途径是通过蛋氨酸转化为硫酸半胱氨酸,然后再通过硫酸半胱氨酸脱水酶催化硫酸半胱氨酸转化为同型半胱氨酸。

在正常情况下,同型半胱氨酸的形成和降解是平衡的。同型半胱氨酸主要通过两种途径降解,一种途径是通过同型半胱氨酸甲基转移酶催化同型半胱氨酸转化为半胱氨酸,再通过半胱氨酸转化为天冬氨酸。另一种途径是通过同型半胱氨酸转化为半胱氨酸,再通过半胱氨酸转化为丙氨酸。

然而,当同型半胱氨酸代谢出现异常时,就会导致同型半胱氨酸水平升高。同型半胱氨酸水平升高可能是由于蛋氨酸代谢途径中相关酶的遗传缺陷或功能异常所致。例如,同型半胱氨酸甲基转移酶的缺陷会导致同型半胱氨酸无法转化为半胱氨酸,从而使同型半胱氨

酸在体内积累。此外,同型半胱氨酸代谢异常还可以由于营养不良、肾脏疾病、药物影响等原因引起。

同型半胱氨酸水平升高与多种疾病的发生有关。研究表明,高同型半胱氨酸水平与心血管疾病、神经系统疾病、糖尿病、癌症等疾病的风险增加相关。同型半胱氨酸的升高会导致内皮功能损伤、血液凝块形成、氧化应激等影响心血管健康的生物学效应。此外,同型半胱氨酸还可以通过与神经元表面的受体结合,干扰神经递质的正常传递,进而影响神经系统的功能。

为了预防和治疗与同型半胱氨酸相关的疾病,降低同型半胱氨酸水平是一种重要的策略。目前,降低同型半胱氨酸水平的方法主要包括改变生活方式和药物治疗。改变生活方式包括饮食调整、增加运动量、戒烟限酒等。饮食中富含维生素B6、维生素B12、叶酸等营养素可以帮助降低同型半胱氨酸水平。此外,通过使用同型半胱氨酸降低剂(如N-乙基麦角胺)等药物也可以有效降低同型半胱氨酸水平。

同型半胱氨酸的形成机制与蛋氨酸代谢途径密切相关。同型半胱氨酸的形成和降解在正常情况下是平衡的,但当代谢出现异常时,同型半胱氨酸水平会升高,导致多种疾病的发生。了解同型半胱氨酸形成机制有助于预防和治疗与同型半胱氨酸相关的疾病。改变生活方式和药物治疗是降低同型半胱氨酸水平的有效方法。通过综合运用这些方法,我们可以保持同型半胱氨酸水平在正常范围,维护身

体健康。

同型半胱氨酸形成机制

同型半胱氨酸形成机制 同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是一种非常重要的氨基酸,它在人体内具有多种生理功能。然而,当同型半胱氨酸的代谢出现异常时,就会导致一系列疾病的发生。因此,了解同型半胱氨酸的形成机制对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。 同型半胱氨酸的形成主要依赖于蛋氨酸代谢途径。蛋氨酸是一种必需氨基酸,它在体内可以通过两种途径合成。一种途径是通过蛋氨酸转硫酶催化蛋氨酸转化为半胱氨酸,然后再通过半胱氨酸脱水酶催化半胱氨酸转化为同型半胱氨酸。另一种途径是通过蛋氨酸转化为硫酸半胱氨酸,然后再通过硫酸半胱氨酸脱水酶催化硫酸半胱氨酸转化为同型半胱氨酸。 在正常情况下,同型半胱氨酸的形成和降解是平衡的。同型半胱氨酸主要通过两种途径降解,一种途径是通过同型半胱氨酸甲基转移酶催化同型半胱氨酸转化为半胱氨酸,再通过半胱氨酸转化为天冬氨酸。另一种途径是通过同型半胱氨酸转化为半胱氨酸,再通过半胱氨酸转化为丙氨酸。 然而,当同型半胱氨酸代谢出现异常时,就会导致同型半胱氨酸水平升高。同型半胱氨酸水平升高可能是由于蛋氨酸代谢途径中相关酶的遗传缺陷或功能异常所致。例如,同型半胱氨酸甲基转移酶的缺陷会导致同型半胱氨酸无法转化为半胱氨酸,从而使同型半胱氨

酸在体内积累。此外,同型半胱氨酸代谢异常还可以由于营养不良、肾脏疾病、药物影响等原因引起。 同型半胱氨酸水平升高与多种疾病的发生有关。研究表明,高同型半胱氨酸水平与心血管疾病、神经系统疾病、糖尿病、癌症等疾病的风险增加相关。同型半胱氨酸的升高会导致内皮功能损伤、血液凝块形成、氧化应激等影响心血管健康的生物学效应。此外,同型半胱氨酸还可以通过与神经元表面的受体结合,干扰神经递质的正常传递,进而影响神经系统的功能。 为了预防和治疗与同型半胱氨酸相关的疾病,降低同型半胱氨酸水平是一种重要的策略。目前,降低同型半胱氨酸水平的方法主要包括改变生活方式和药物治疗。改变生活方式包括饮食调整、增加运动量、戒烟限酒等。饮食中富含维生素B6、维生素B12、叶酸等营养素可以帮助降低同型半胱氨酸水平。此外,通过使用同型半胱氨酸降低剂(如N-乙基麦角胺)等药物也可以有效降低同型半胱氨酸水平。 同型半胱氨酸的形成机制与蛋氨酸代谢途径密切相关。同型半胱氨酸的形成和降解在正常情况下是平衡的,但当代谢出现异常时,同型半胱氨酸水平会升高,导致多种疾病的发生。了解同型半胱氨酸形成机制有助于预防和治疗与同型半胱氨酸相关的疾病。改变生活方式和药物治疗是降低同型半胱氨酸水平的有效方法。通过综合运用这些方法,我们可以保持同型半胱氨酸水平在正常范围,维护身

血浆同型半胱氨酸

血浆同型半胱氨酸 血浆同型半胱氨酸(又称高半胱氨酸,homocysteine, Hcy)为一种含硫氨基酸,是蛋氨酸代谢过程中的中间产物。Hcy 在细胞内代谢途径有三条:(1)Hcy在蛋氨酸合成酶(Methionine synthase,MS)及辅酶维生素B12参与下,与5-甲基四氢叶酸合成蛋氨酸和四氢叶酸,而5-甲基四氢叶酸是在亚甲基四氢叶酸还原酶(Methylenetetrahydrofolate reductase , MTHFR)催化下还原而来;(2)Hcy在胱硫醚-β-合成酶(Cystathionineβ–Synthase,CBS)及辅酶维生素B6参与下,与丝氨酸缩合成胱硫醚,胱硫醚进一步断裂成胱氨酸和α-酮丁酸;(3)Hcy 在细胞内形成后排出至血浆参加循环。 Hcy合成和代谢途径及其相关的酶系统、叶酸、维生素B12和维生素B6的缺乏、MTHFR、甲硫氨酸合成酶(MS)、CBS的缺陷都可引起高同型半胱氨酸血症。由于维生素B12是蛋氨酸合成酶的辅酶,叶酸是体内甲基的供体,当两者缺乏时可导致MTHFR及CBS 活性的降低,阻碍蛋氨酸的再生成,从而造成了Hcy在体内的蓄积。血清叶酸和维生素B12水平与血浆Hcy水平呈负相关关系,叶酸和维生素B12的水平越低,血浆Hcy水平越高。Hcy合成和代谢途径及其相关的酶系统缺陷、营养缺乏(叶酸、维生素B12和维生素B6)都可引起高同型半胱氨酸血症。除营养、遗传因素外,年龄、种族、生活习惯(吸烟、饮酒、咖啡、高蛋氨酸饮食等)、地区、药物(氨甲喋呤、卡马西平、苯妥英钠等)和其他疾病(如慢性肾功能不全)

等因素均会影响血浆Hcy的水平。故当前认为在高同型半胱氨酸血症的形成机制中,有两个十分重要的方面:一是营养因素,即代谢辅助因子维生素B6、维生素B12和(或)叶酸的缺乏;另一个是遗传因素,如MTHFR、CBS的基因突变使酶活性降低等,均可导致Hcy 在体内蓄积。就与脑卒中的关系而言,前一因素在目前可能更为直接、更为重要。血浆Hcy水平随年龄增加而上升,且男性Hcy水平明显高于女性,45岁以上者升高的尤为明显。绝经前女性的Hcy浓度通常比男性低20%,绝经后则升至同龄男性的水平。但也有调查发现,血浆Hcy水平与性别并无明显关系。 高同型半胱氨酸血症”,它是卒中等心脑血管病的的危险因素,治疗建议:叶酸与维生素B6B12联合应用,可降低血同型半胱氨酸水平。注: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。 心血管病人的生活和饮食应该注意哪些 比阿司匹林很好地降低您患心血管疾病的危险: 世界顶级医疗组织的最新研究证明,可以采取几个措施来促进和维持心血管系统的健康。

同型半胱氨酸与脑血管疾病

自McCully[1]首次报道1例少见的先天性异常病例,从而促进了一个意外发现,即认识到同型半胱氨酸或称高半胱氨酸(homocysteine, HCY)在动脉粥样硬化发病中的重要性以后,高HCY血症已被确认为普通人群中脑血管疾病发病的一个重要危险因素[2,3]。现将近年来的有关研究现状简要综述如下。一、HCY的生化特性HCY是腺苷蛋氨酸酶水解反应的产物,在细胞内有三种代谢途径[4]:(1)以维生素B6为辅因子,在胱硫醚-β-合成酶的催化下与丝氨酸聚合成胱硫醚,然后,进一步在γ-胱硫醚酶催化下分解为胱氨酸和α-丁酮酸;(2)在5-甲基四氢叶酸同型半胱氨酸甲基转换酶(蛋氨酸合成酶)催化下,再甲基化形成蛋氨酸,这一反应过程需维生素B12的参与;(3)直接释放入细胞外基质内。正常情况下血浆HCY含量甚微,过去由于测定技术的难度,曾一度认为血浆内不含HCY。如果细胞HCY代谢发生障碍,血中HCY浓度将会升高。除儿童同型半胱氨酸尿症系胱硫醚-β-合成酶先天缺乏所致外,导致成人高HCY血症的原因尚不完全清楚。Selhub等[5]认为,高HCY血症既与维生素(B6、B12及叶酸)缺乏有关,也与相关生物酶的基因缺陷有关。高炜等[6]发现,血浆HCY浓度与血浆维生素B12及叶酸浓度呈非线形负相关,证实维生素B12及叶酸的缺乏是诱发血浆HCY升高的一个重要因素。 Markus等[7]则证实N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因型与HCY血浓度有关, MTHFR基因型突变可影响血中叶酸浓度,从而导致高HCY血症。此外,慢性肾功能不全也可能是导致HCY血浆浓度升高的一个原因。Delport等[8]发现,在伴高HCY血症的脑血栓形成的黑人患者中,并无血浆维生素B6、维生素B12及叶酸的缺乏,但这些病人都伴有明显的高肌苷血症。二、HCY与脑血管疾病的关系Houston等[3]在对100例镰状细胞病(SCD)患者的资料分析中发现,其中伴卒中并发症的16例患者,其血浆HCY浓度较不伴卒中并发症的患者明显升高,多元回归分析结果显示,HCY血浓度升高与卒中并发症之间存在着独立相关性。在脑血管疾病患者中,也常见血浆HCY浓度的升高,尤其以年轻的卒中患者更为多见[9,10]。 Candito等[11]将50例卒中发病3个月后的患者与20名正常对照者比较后发现,前者血浆HCY浓度较后者明显升高,两者之间的差异在甲硫氨酸负荷试验后进一步扩大。一项涉及1 200例患者和1 200名正常对照者的流行病学资料显示,轻至中度的高HCY血症可明显增加脑血管疾病的发病危险性[5]。 Evers等[12]以超过正常值均值加2倍标准差为标准,对125例卒中患者进行HCY检测,其中27例伴高HCY血症(20%);他们进一步比较了高HCY血症与正常HCY 血症卒中患者的临床、生化及神经生理学特点后发现,前者高血压患病率、血尿酸含量、脑内微血管瘤及多发梗死灶发生率均比后者高,此外,前者事件相关电位的P300潜伏期也较后者明显延长。 Vila等[13]在另一组80例卒中患者的研究中也证实,伴高HCY血症的患者约占20%,而对照组中高HCY血症的发生率仅为2%。 Markus等[7]从MTHFR基因型分析方面,对345例脑血管疾病患者和161名正常对照者的HCY及叶酸血浓度进行测定,发现卒中患者组的MTHFR基因突变与血浆HCY浓度明显相关,但在控制血浆叶酸浓度以后,这种相关性相应减小。 [!--empirenews.page--] 三、HCY致脑血管疾病的可能机制尽管众多资料已显示,HCY血浓度升高是脑血管疾病的一个独立危险因素,但高HCY血症致卒中的机制却尚不完全清楚。一般认为可能与其对脑血管内皮细胞的毒性作用及增加血液中血小板的粘附性有关[5]。 Stamler等[14]将血管内皮细胞置于高HCY的溶液中,发现HCY能阻碍内皮诱导松弛因子一氧化氮的产生。 HCY的氧化也可产生自由基和过氧化氢,促使低密度胆固醇的氧化,增加泡沫细胞的形成,致使血管内壁增厚,导致闭塞性脑血管疾病的发生。此外,还发现HCY能刺激血管平滑肌细胞的增殖,后者是动脉硬化形成的重要因素。另一方面,Rodgers等[15]在其研究中发现,HCY及其衍生物能增加血小板凝血恶烷的产生,从而影响血小板聚集和凝血因子V的活性。 HCY可能作为一种血栓形成剂,影响血栓调节素的表达和蛋白C的活性[5, 15]。 Stamler等[14]认为,在生理条件下一氧化氮与HCY反应形成的S-亚硝基同型半胱氨酸,具有抗血小板活性的作用; HCY本身并不直接引起血小板的聚

血液中同型半胱氨酸的检测和意义

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。 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

同型半胱氨酸的代谢及生理功能

同型半胱氨酸的代谢及生理功能同型半胱氨酸,又称为同半胱氨酸,是一种含有硫原子的氨基酸,在人体中扮演着重要的代谢和生理功能。它是同型半胱氨酸代谢途径中的关键成分,也是一种常见的合成抑制剂。那么,同型半胱氨酸在人体中的代谢及生理功能是什么呢? 一、同型半胱氨酸的代谢 同型半胱氨酸是一种有机硫化合物,既可以从饮食中获取,也可以通过内源性合成。在人体内,同型半胱氨酸的代谢主要通过两种途径进行:转硫酸化途径和甲基化途径。 转硫酸化途径: 同型半胱氨酸首先被转化为半胱氨酸,然后被氧化成半胱氨酸代谢产物——硫酸半胱氨酸,并进一步转化为硫酸基。硫酸半胱氨酸是同型半胱氨酸代谢障碍的标志物之一,可以通过血浆、尿液等方式检测。 甲基化途径:

同型半胱氨酸还可以通过甲基化途径代谢,进一步转化为半胱氨酸和甲基同型半胱氨酸。甲基化途径中的关键酶为同型半胱氨酸甲基转移酶(MAT),这一途径不仅是同型半胱氨酸代谢的另一种方式,同时也是S-腺苷甲硫氨酰基合成的关键步骤。 二、同型半胱氨酸的生理功能 同型半胱氨酸在人体内有着重要的生理功能,主要涉及蛋白质合成、亚硫酸代谢、氮代谢等方面。 蛋白质合成: 同型半胱氨酸可以通过转硫酸化途径和甲基化途径产生硫酸半胱氨酸和甲基同型半胱氨酸,这些代谢产物是蛋白质内含硫基的重要来源。硫基是蛋白质结构和功能的关键组成部分,同时还涉及一些重要功能如抗氧化和细胞信号传导等。 亚硫酸代谢:

同型半胱氨酸代谢障碍与亚硫酸代谢异常相关。同型半胱氨酸水平增高可能导致亚硫酸的释放量增加,从而影响亚硫酸代谢,增加氧离子应激的程度。 氮代谢: 同型半胱氨酸是一种含有硫原子的氨基酸,与氨基氮代谢密切相关。在人体内,同型半胱氨酸可以通过甲基化途径转化为甲基同型半胱氨酸,进一步转化成组氨酸,而组氨酸是一种重要的一碳物质,与氨基酸代谢、激素合成等生理过程密切相关。 总之,同型半胱氨酸作为一种重要的氨基酸,在人体内扮演着重要的代谢和生理功能。合理的饮食和生活方式可以帮助我们维持正常的同型半胱氨酸水平,进而保护我们的健康。

同型半胱氨酸

同型半胱氨酸的代谢及测定 1. 代谢过程 同型半胱氨酸:又称为高半胱氨酸(Homocysteine,Hcy),是甲硫氨酸的中间代谢产物,在体内由甲硫氨酸转甲基后生成。有两种去路,一是Hcy 可在胱硫醚缩合酶(CBS)和胱硫醚酶的催化下生成半胱氨酸,需要维生素B6的参与,或经巯基氧化结合生成高胱氨酸,另外Hcy还可在叶酸和维生素B12的辅助作用下再甲基化重新合成甲硫氨酸,此过程需甲硫氨酸合成酶(MS)的催化,并且必须有N5-甲基四氢叶酸作为甲基的供体,后者是四氢叶酸经5,10-甲烯四氢叶酸还原酶(MTHFR)催化而产生。 2. 存在形式及测定 高半胱氨酸在体内主要以还原型、胱氨酸(氧化型)、高半胱氨酸-高半胱氨酸及高半胱氨酸-胱氨酸二硫化物混合氧化型等形式存在,在血浆中有游离和蛋白结合体两种,前者占20%,后者与清蛋白结合,占70%~80%,所有统称为总Hcy。有人发现不同情况下游离形式和蛋白结合体可重新分布,较高的温度或储存时间较长,则高半胱氨酸迅速与蛋白结合,而游离体含量很少。血液离体后红细胞仍可不断地释放Hcy到细胞外液中,因此一般研究均以测定血浆标本为主,并且采血后应及时分离测定或冰冻。Hcy 测定过去曾用氨基酸分析仪测定,比较复杂且不稳定,八十年代开始应用高压液相色谱技术(HPLC)检测,质控稳定,应用广泛。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。 3. 影响因素 (1)性别和年龄:血浆总高半胱氨酸水平存在男女性别差异,可能与雌激素调节Hcy的代谢有关,研究发现女性的水平低于男性。Jacobsen等人应用HPLC检测健康男性血浆总Hcy水平为9.26±1.88μmol/L,女性水平为7.85±2.29μmol/L。绝经前女性水平(8.9±1.0μmol/L)低于绝经后女性水平(10.2±2.5μmol/L),因此有人认为绝经前女性较低的同型半胱氨酸水平为防止动脉粥样硬化和心血管疾病的预防因素之一。年龄越大其高半胱氨酸水平越高。 (2)饮食和药物:高动物蛋白饮食中甲硫氨酸含量较高,摄入过多易引起Hcy水平升高,蔬菜和水果中叶酸和维生素B含量高,往往有助于降低Hcy水平。药物中如长期口服避孕药的女性易致维生素B6缺乏,氨甲喋呤、三乙酸氮尿苷等抗肿瘤药物由于抑制叶酸代谢可引起同型半胱氨酸水平升高,而青霉胺可降低血浆Hcy水平。

同型半胱氨酸结构

同型半胱氨酸结构 1. 引言 同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)是一种含有硫原子的氨基酸,其分子式为 C4H9NO2S。同型半胱氨酸结构与功能的研究在生物化学和医学领域具有重要意义。本文将介绍同型半胱氨酸的结构特点、生物合成途径、代谢途径以及与人体健康的关系。 2. 结构特点 同型半胱氨酸的分子结构中包含一个氨基(NH2)基团、一个羧基(COOH)团、一 个甲基(CH3)团和一个硫原子(S)。硫原子与羧基和甲基通过共价键相连,形成一个特殊的结构。 同型半胱氨酸的结构使其具有一些特殊的性质。首先,硫原子的存在赋予了同型半胱氨酸一定的亲水性,使其能够与其他亲水性物质发生相互作用。其次,同型半胱氨酸的甲基团使其能够参与甲基化反应,从而影响DNA和蛋白质的甲基化修饰过程。 3. 生物合成途径 同型半胱氨酸的生物合成途径主要包括两个关键酶的催化反应:甲硫酸盐还原酶(Methionine synthase)和半胱氨酸合成酶(Cystathionine β-synthase)。 甲硫酸盐还原酶催化反应将甲基化的腺苷三磷酸(S-adenosylmethionine, SAM) 转化为S-adenosylhomocysteine(SAH),并释放出同型半胱氨酸。该反应是同型 半胱氨酸生物合成途径的关键步骤之一。 半胱氨酸合成酶催化反应将L-半胱氨酸和L-丝氨酸转化为半胱氨酸和甘氨酸。该 反应也是同型半胱氨酸生物合成途径的关键步骤之一。 4. 代谢途径 同型半胱氨酸代谢途径主要包括两个关键酶的催化反应:同型半胱氨酸甲硫酸盐转移酶(Homocysteine methyltransferase)和同型半胱氨酸半胱氨酸转硫酶(Homocysteine transsulfurase)。 同型半胱氨酸甲硫酸盐转移酶催化反应将同型半胱氨酸与甲硫酸盐反应,生成甲硫酸甘氨酸和硫代甘氨酸。该反应是同型半胱氨酸代谢途径的关键步骤之一。 同型半胱氨酸半胱氨酸转硫酶催化反应将同型半胱氨酸与半胱氨酸反应,生成半胱氨酸和甲硫酸盐。该反应也是同型半胱氨酸代谢途径的关键步骤之一。

半胱氨酸合成途径

半胱氨酸合成途径 一、前言 半胱氨酸是一种非常重要的氨基酸,它在生命体内具有很多重要的作用。因此,研究半胱氨酸的合成途径对于我们了解生命体内代谢过程以及预防和治疗相关疾病具有重要意义。 二、半胱氨酸的定义和作用 1. 定义 半胱氨酸是一种含有硫原子的氨基酸,其分子式为C3H7NO2S。 2. 作用 (1)半胱氨酸参与蛋白质合成; (2)半胱氨酸可以被转化为其他含硫代谢物,如谷胱甘肽等; (3)半胱氨酸还可以参与DNA甲基化过程,对细胞基因表达起到调节作用。

三、半胱氨酸的合成途径 在生物体内,半胱氨酸的合成途径主要有两条:硫辛酸途径和甲硫氨 酸途径。下面将分别介绍这两条途径。 1. 硫辛酸途径 硫辛酸途径是半胱氨酸合成的主要途径,它包括两个关键酶的催化作用:丙酮酸羧化酶和半胱氨酸合成酶。 (1)丙酮酸羧化酶 丙酮酸羧化酶是硫辛酸途径中的第一个关键酶,它将丙烯二酸转化为 L-丙氨酸。这个反应需要NAD+参与,同时释放出CO2。 (2)半胱氨酸合成酶 半胱氨酸合成酶是硫辛酸途径中的第二个关键酶,它将L-丝氨酸和硫 辛烷基转化为半胱氨酸。这个反应需要PLP(吡哆磷)作为辅助因子,并释放出硫代甲烷基。 2. 甲硫氨酸途径

甲硫氨酸途径是另一条半胱氨酸合成途径。这个途径包括三个关键步骤:甲硫基转移、甲硫基裂解和亚甲基四羧酸的重排。 (1)甲硫基转移 在这个步骤中,甲硫氨酸和ATP经过一系列反应后形成S-腺苷基甲硫氨酸。这个反应需要甲硫基转移酶和ATP参与。 (2)甲硫基裂解 在这个步骤中,S-腺苷基甲硫氨酸经过一系列反应后裂解成亚甲基四羧酸和L-半胱氨酸。这个反应需要S-腺苷基-L-半胱氨酸合成酶、亚硝化还原酶等多种辅助因子参与。 (3)亚甲基四羧酸的重排 在这个步骤中,亚甲基四羧酸被重排为L-丝氨酸,从而进入到硫辛烷途径中继续合成半胱氨酸。 四、半胱氨酸合成途径的调控 半胱氨酸合成途径的调控主要包括两个方面:底物浓度的调控和关键

半胱氨酸合成途径

半胱氨酸合成途径 标题:半胱氨酸合成途径:解析生物体中一种重要的氨基酸合成过程 摘要:本文将深入探讨半胱氨酸的合成途径,同时分析生物体中这一重要氨基酸合成过程的关键环节和作用。通过从简单到复杂、由浅入深的方式,我们将帮助您更好地理解半胱氨酸合成途径,并提供相关观点和理解。 引言:作为生物体中重要的氨基酸之一,半胱氨酸在蛋白质合成、代谢调节以及抗氧化等方面扮演着重要角色。半胱氨酸的合成途径复杂而精细,涉及多个关键酶和代谢物的转化过程。掌握半胱氨酸合成途径的深度信息对于了解生物体的生化过程和调控机制至关重要。 一、半胱氨酸合成途径的基本概要 在生物体中,半胱氨酸的合成主要依赖于蛋氨酸和丙酮酸的反应,同时需要多个辅助酶和辅酶的参与。这一合成途径涉及多个关键步骤,包括蛋氨酸合成、蛋氨酸转化、半胱氨酸合成酶的催化等。我们将逐一深入探讨这些重要步骤并分析其作用。 二、蛋氨酸合成的途径与调控 蛋氨酸是半胱氨酸合成的先导物,其合成途径是半胱氨酸合成途径的

起点。我们将详细研究蛋氨酸合成的途径和参与的关键酶,以及这一 合成过程中的调控机制。此外,我们还将探讨蛋氨酸合成途径在生物 体中的重要意义,并提出自己的观点和理解。 三、蛋氨酸转化的关键酶及其作用 蛋氨酸转化是半胱氨酸合成途径中不可或缺的一步。我们将深入分析 参与蛋氨酸转化的关键酶,并研究其在半胱氨酸合成过程中的作用。 值得注意的是,蛋氨酸转化可能还涉及一些辅助物质的参与,我们将 对这些物质的作用进行详细讨论。 四、半胱氨酸合成酶的催化机制与调节 半胱氨酸合成酶是半胱氨酸合成途径中的关键酶,其催化活性直接影 响半胱氨酸的合成速率。我们将重点研究半胱氨酸合成酶的催化机制,并分析其受到的调控机制。通过深入了解半胱氨酸合成酶的功能和作用,我们可以更好地理解半胱氨酸合成途径的整体效率和调控机制。 五、半胱氨酸合成途径的生物学意义与应用 最后,我们将总结半胱氨酸合成途径的重要性,并讨论其在生物体中 的生物学意义和应用价值。半胱氨酸合成途径不仅与蛋白质合成密切 相关,还在各个细胞代谢过程中发挥重要作用。我们将分享自己对这 一合成途径的观点和理解,并展望相关研究和应用的前景。 结论:半胱氨酸合成途径是生物体中一个复杂而关键的氨基酸合成过

同型半胱氨酸

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

同型半胱氨酸化学结构

同型半胱氨酸化学结构 同型半胱氨酸(Homocysteine)是一种非蛋白质氨基酸,由半胱氨酸 酶催化亚甲基四氢叶酸依赖的甲硫转移的反应生成。它在生物体内通过多 个途径生成和代谢,并在一定程度上与心血管疾病、神经系统疾病和其他 慢性疾病的发展有关。 1. 甲硫转移途径:在这个途径中,Homocysteine synthase酶将蛋 氨酸转化为半胱氨酸,同时释放出一个甲基基团。这个甲基基团可以再次 被与同型半胱氨酸反应的DNA和S-adenosylmethionine依赖的甲基转移 酶转移,形成甲硫脂肪酸或其他甲硫化合物。 2.脱甲基化途径:在这个途径中,DNA脱甲基化酶和调节因子辅助下,同型半胱氨酸由蛋氨酸通过甲基化转化生成。这个过程需要亚甲基四氢叶 酸和维生素B12的共同作用。 在正常的代谢中,同型半胱氨酸经过降解途径变为半胱氨酸。这个途 径需要维生素B6的作用,其中的同型半胱氨酶酶促进了还原过程。另一 个代谢途径则是通过亚硫酸还原酶,将同型半胱氨酸还原为半胱氨酸。 同型半胱氨酸与心血管疾病有关的主要机制是它对血管内皮细胞功能 的不良影响。同型半胱氨酸在高浓度情况下可以促进氧化应激反应,生成 自由基,还可以抑制内皮细胞的一氧化氮合酶活性,从而降低一氧化氮的 生成。这些效应导致内皮细胞功能障碍,增加动脉损伤和血液凝块形成的 风险。 此外,同型半胱氨酸还与神经系统疾病发展有关。过高的同型半胱氨 酸水平与神经退行性疾病、老年痴呆症和帕金森病等神经系统疾病的发病

风险增加相关。同型半胱氨酸通过多种途径参与了神经元的氧化应激、炎症反应和线粒体功能受损等,进而导致神经细胞的损伤和死亡。 总结起来,同型半胱氨酸是一种非蛋白质氨基酸,与心血管疾病和神经系统疾病的发展有关。它的化学结构为H2N-CH2-CH2-S-CH2-CH-COOH,通过甲硫转移和脱甲基化途径生成。高浓度的同型半胱氨酸会引起氧化应激反应、抑制内皮细胞功能和增加动脉损伤的风险。此外,它与神经系统疾病的发病风险也有关,可能通过氧化应激、炎症反应和线粒体功能受损等机制导致神经细胞的损伤和死亡。

同型半胱氨酸形成机制

同型半胱氨酸形成机制 同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)是一种非蛋白质氨基酸,由甲 硫氨酸经脱甲组脱气酶催化脱去甲基生成。同型半胱氨酸具有一对自由氨 基和羧基,同时它的侧链上还有一个巯基。同型半胱氨酸在人体中参与多 种生物化学反应,如克降解等,同时也参与胶原蛋白和组氨酸的合成,在 细胞内为蛋白质修饰起到重要作用。 转硫酶途径是同型半胱氨酸形成的主要途径。在氨基酸代谢过程中, 蛋氨酸与Ⅲ型同型半胱氨酸甲酸转化为同型半胱氨酸的酶为同型半胱氨酸 甲酸转化酶。该酶催化反应形成同型半胱氨酸甲酸转化酶络合物,然后该 络合物经脱硫酶催化使得同型半胱氨酸甲酸转化酶还原,释放出同型半胱 氨酸和谷胱甘肽。该反应的还原剂为脱硫酶,它将还原型的蛋氨酸转化为 半胱氨酸,并催化同型半胱氨酸甲酸转化酶还原。转硫酶途径的产物同型 半胱氨酸被肾脏进一步代谢,转化为半胱氨酸。该反应由半胱氨酸酶催化,同时还需要辅酶B6的参与。同型半胱氨酸和半胱氨酸的浓度水平通常由DNA甲基化决定。 甲基途径是同型半胱氨酸形成的另一条途径。具体而言,同型半胱氨 酸通过蛋氨酸和甲基化组合物生成鸟苷的途径形成。在这个过程中,蛋氨 酸甲硫氨酸化作用被酶催化,产生一种叫做蛋氨酸甲双氢酸的化合物。蛋 氨酸甲双氢酸与一个甲基团反应,形成半胱氨酸和同甘醇胺。随后,同甘 醇胺进一步甲基化,形成甜菜碱。最后,甜菜碱与腺苷三磷酸反应,生成 鸟苷。这个过程的产物鸟苷可以通过多种代谢途径进一步代谢,其中的一 个是生成同型半胱氨酸。 此外,同型半胱氨酸还可以通过其他途径进行代谢,如转重氮途径等。这些途径的具体机制还待进一步研究。

总之,同型半胱氨酸的形成主要通过转硫酶途径和甲基途径进行。这些途径在维持体内同型半胱氨酸水平的平衡和正常代谢过程中发挥重要作用。因此,进一步研究同型半胱氨酸形成的机制对于相关疾病的预防和治疗具有重要意义。

你对高同型半胱氨酸血症了解多少?

你对高同型半胱氨酸血症了解多少? 同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)简称血同,是一种含硫氨基酸,是甲硫氨酸脱甲基后的产物,这是Hcy的唯一来源。多种因素可导致血总同型半胱氨酸(totalhomocysteine,Hcy)水平的蓄积,形成高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinemia,HHcy),目前推荐将成人血中总Hcy ≥ 10 μmol/L 【因不同医院的设备有所差异,应用试剂不同,参考范围可能不同】定义为高同型半胱氨酸血症(孕妇和儿童属于特殊人群, 宜低于成人参考值),简称高血同。高血同可反映机体甲基化状态和转硫化的异常状态,损伤细胞、组织、器官,是许多慢性疾病发生的独立危险因素或重要危险因素,与高血压、高血脂、高血糖一样,是判定健康风险的重要指标之一。 Hcy代谢通路 1.高血同的危险因素 ①遗传因素:Hcy代谢的某些关键酶失活,如:MTHFR、CBS、MS、CBL,甜菜碱同型半胱氨酸甲基转移酶(beraine homocysteine metjy1,BHMT),可导致高血同。MTHFR C677T突变。 ②营养因素及生活方式:因饮酒、吸烟等不良生活方式导致叶酸、维生素B6、维生素B12的消耗过多或者这些营养素摄入过少,都可引起血同的升高。 ③年龄和性别:随年龄的增长,血同水平逐渐升高。另外,受雌激素的影响,男性血同水平高于女性,女性绝经后高于绝经前。 ④疾病与药物:肾功能障碍和损伤、甲状腺功能减退、严重贫血、严重硬皮病及恶性肿瘤等疾病以及应用氨甲蝶呤、一氧化氮、抗癫痫药、利尿药、烟酸等药物可使血同水平升高。 2.高血同导致损伤的机制 1.S-腺苷甲硫氨酸(SAM)抑制或受阻,影响DNA、RNA 合成、修复造成细胞分化、发育异常和凋亡;导致 DNA 甲基化的紊乱造成基因表达抑制、染色体的失活等; 2.转硫通路受阻,影响谷胱甘肽的生成,造成氧化损伤;

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,要紧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都可致使同型半胱氨酸升高。 二,致病机理 同型半胱氨酸致病机理:①损伤血管壁致使血管阻塞;②损伤血管内皮细胞; ③增进血小板激活;④增强凝血功能;⑤增进滑腻肌增值;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年之久的研究发觉,天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%。叶酸能爱惜心血管系统是由于它能降低Hcy水平,而Hcy是引发动脉硬化最终致使心脏病和中风的罪魁罪魁。美国心脏协会建议成人摄取400μg叶酸/天,妊妇每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避免出血性卒中的发生。 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,证明高Hcy血症是国人CHD,尤其是MI的独立危险因素,且Hcy水平与CHD严峻程度一致。【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个彼此独立的危险因素,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觉,Hcy与心力衰竭的相关性更为紧密,对尚未显现心脏病病症者来讲,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】

血清同型半胱氨酸

血清同型半胱氨酸 同型半胱氨酸(Hcy)简称血同,属于体内一种较为重要的氨基酸。多种因素可以导致血总同型半胱氨酸蓄积,形成高同型半胱氨酸血症,简称高血同。 临床研究发现,Hcy 除了与血压、血糖等有密切关系外,尚与脑卒中、痴呆、心血管疾病、肾脏疾病、骨骼系统疾病,甚至癌症等有关联。故 Hcy 的水平应该与血糖、血压、血脂一样,成为临床医生关注的重点。 01Hcy的代谢过程 1)再甲基化——甲硫氨酸 ①叶酸途径:以叶酸为原料,经过一系列过程生成 5-甲基四氢叶酸,以维生素 B12 为载体在相关酶的催化下,把甲基提供给 Hcy 生成甲硫氨酸。 ②甜菜碱(三甲基甘氨酸)途径:直接供给 Hcy 甲基生成甲硫氨酸。 2)转硫通路——半胱氨酸 Hcy 在胱硫醚酶缩合酶及胱硫醚酶的作用下生成半胱氨酸,此过程需要维生素 B6 的参与。 Hcy 的代谢产物具有重要的生理功能,如半胱氨酸可以为抗氧化物质谷胱甘肽提供巯基,半胱氨酸的脱羧产物牛磺酸是组成胆汁的重要成分。 02Hcy 与疾病的关系 1)与高血压的关系 Hcy 可引起钠重吸收,刺激血管平滑肌细胞增殖并改变血管壁弹性,进而导致高血压,高血压伴 Hcy 升高又被称

为 H 型高血压,高血压与高 Hcy 协同作用使心脑血管疾病的发病风险大幅提升。 2)与高血糖的关系 高 Hcy 本身并不会引起血糖的升高,但高 Hcy 的糖尿病患者,大血管损伤与微血管病变的发生率更高,如心血管疾病、神经病变、肾脏病变等,故糖尿病患者需要重视 Hcy 水平。 3)与骨骼的关系 高水平的 Hcy 会对成骨细胞和破骨细胞产生有害影响,破坏胶原分子的交联,减伤骨量,即高 Hcy 水平可能会增加骨质疏松和骨折的风险,老年患者也应该重视 Hcy 水平。 4)与心血管疾病的关系 Hcy 化脂蛋白与微生物的聚集在动脉斑块形成的过程中起促进作用,会加速血管阻塞,进而增加心血管事件的发生率,对于存在缺血性心脏疾病的患者亦应该重视 Hcy 的水平。 5)与肾脏疾病的关系 肾脏参与 Hcy 的代谢和清除过程,高 Hcy 与肾功能减退和肾小球滤过率负相关,是慢性肾脏病进展的独立危险因素。 6)与其他疾病的关系 高 Hcy 亦与脑卒中密切相关,是引起脑卒中的独立危险因素;Hcy 升高还可以引起痴呆,高 Hcy 可用于预测阿尔茨海默症。 高 Hcy 还与妊娠和男科疾病有关,高 Hcy 水平会增加妊娠糖尿病、妊娠高血压、习惯性流产等疾病的发生风险,

高同型半胱氨酸血症的研究进展

高同型半胱氨酸血症的研究进展 【摘要】高同型半胱氨酸血症作为多种疾病的独立危险因子,已经越来越受到关注,诸多医家就其影响因素、与临床多系统疾病的相关性及其发病机制进行了深入研究。本文收集整理了相关报道,对以上几个方面的问题进行了总结。 【关键词】高同型半胱氨酸血症影响因素独立危险因子发病机制 同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是含硫氨基酸,在体内经蛋氨酸脱甲基化生成,作为一种血管损伤性氨基酸,是多种疾病的危险因子[1]。近年来对高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteine,Hhcy)的研究增多,现就近年研究进展总结如下。 1 Hhcy参考值 Kuo等[1]报道,正常人Hcy参考值男性为5.3~16.9 μmol/L(8.5 μmol/L),女性为4.5~13.9 μmol/L(7.2 μmol/L)。我国正常人血浆Hcy水平<14 μmol/L[2]。Hhcy 参考以下标准[3]:轻度高同型半胱氨酸血症16~30 μmol/L;中度高同型半胱氨酸血症31~100 μmol/L;重度高同型半胱氨酸血症>100 μmol/L。 2 高同型半胱氨酸血症的发生 2.1 同型半胱氨酸的代谢同型半胱氨酸是含硫氨基酸,在体内经蛋氨酸脱甲基化生成,同型半胱氨酸主要通过以下两条途径进行代谢:(1)再甲基化途径:约有50%同型半胱氨酸在蛋氨酸合成酶的作用下,以维生素B12为辅因子,以N5-甲基四氢叶酸为甲基供体,发生再甲基化,重新合成蛋氨酸。这一反应中的甲基供体(N-甲基四氢叶酸)是由N-5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)作用于N-5,10-亚甲基四氢叶酸形成的。在这一过程中,叶酸和维生素B12起着重要作用,如果叶酸和维生素B12缺乏,同型半胱氨酸再合成蛋氨酸障碍,会导致高同型半胱氨酸血症。马雪兴等[4]以叶酸缺乏饲料喂养实验大鼠3个月亦成功制备了Hhcy大鼠模型。(2)转硫途径:另外约50%的同型半胱氨酸经转硫途径不可逆生成半胱氨酸和α-酮丁酸,此过程需维生素B6依赖的胱硫醚β合成酶参与。如果维生素B6缺乏影响同型半胱氨酸经转硫途径的代谢,也会造成高同型半胱氨酸血症。 2.2 影响同型半胱氨酸水平的因素血浆总同型半胱氨酸的水平受很多因素的影响[5],如参与同型半胱氨酸代谢的酶的基因遗传变异,肾功能损害,B族维生素或叶酸缺乏,服用抗叶酸或B族维生素药物,器官移植,雌激素缺乏,缺乏运动、肥胖症、吸烟、酒精和咖啡及年龄、性别等。人MTTIFR基因定位于1p36.3,人胱硫醚β合成酶基因定位于21q22.3,两者突变活力降低可导致Hhcy。Hcy有随年龄增加递增的趋势,男性高于女性,雌激素可以降低Hcy浓度,可能与甜菜碱Hcy转换酶、Hcy甲基转移酶的活性不同有关。Vit B6、Vit B12和叶酸是Hcy代谢必需的辅助因子,由于饮食、环境、生活习惯甚至药物等原因造成它们的相对或绝对不足,是Hhcy的重要原因。许多研究表明了它们的相关性。并且增加VitB6、VitB12和叶酸摄入,可以减低Hcy水平[6~9]。 3 高同型半胱氨酸血症与多种疾病相关 近年来多个研究发现高同型半胱氨酸血症是多种疾病的危险因子,特别是冠状动脉粥样硬化、老年性痴呆、中风、静脉栓塞等心脑血管疾病。此外,血浆中同型半胱氨酸升高还可导致新生儿缺陷和习惯性流产。 3.1 同型半胱氨酸水平升高与心血管疾病的关系 3.1.1 增加冠状动脉疾病死亡率Nygard等[10]对587例冠状动脉粥样硬化患者(其中64例在随后的5年内死亡)的统计资料表明:冠状动脉疾病病死率与患者血浆总同型半

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

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