郭志霞，趙興勝

(1.內蒙古醫(yī)科大學研究生學院,呼和浩特 010107;2.內蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院心血管內科，呼和浩特 010017)

隨著社會的發(fā)展和人們生活方式的改變，心血管疾病已成為我國居民死亡和疾病負擔的首要病因。2016年，我國心血管病死亡434.4萬例，冠心病死亡173.6萬例[1]，提高對心血管疾病危險因素的認識，早期進行有效干預，可給冠心病的診斷及治療提供很大幫助。自1969年McCully[2]首次提出血漿同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)可能與動脈粥樣硬化有關以來，國內外眾多研究提示，Hcy升高為冠心病的獨立危險因素[3-5]。2011年美國心臟協(xié)會與腦卒中協(xié)會聯(lián)合發(fā)布的腦卒中一級預防指南中指出，血漿Hcy升高將增加患動脈粥樣硬化性血管疾病(包括腦卒中)的風險[6]。血漿Hcy升高與冠心病的發(fā)生發(fā)展及預后密切相關，現(xiàn)就Hcy與冠心病的發(fā)病機制及相關性進行綜述，以期為冠心病的臨床研究及防治提供參考。

1 Hcy的生理功能

1.1Hcy的來源及代謝 Hcy是甲硫氨酸代謝過程的中間產物。食物中的甲硫氨酸進入人體后在甲硫氨酸腺苷轉移酶的催化下，生成S-腺苷甲硫氨酸，S-腺苷甲硫氨酸轉甲基后可生成S-腺苷同型半胱氨酸，后者水解后釋放腺苷生成Hcy。

Hcy主要通過再甲基化及轉硫化兩種途徑代謝。①再甲基化途徑：Hcy在甲硫氨酸合成酶的催化下結合甲基，以維生素B12為輔酶參與甲硫氨酸循環(huán)，生成甲硫氨酸，此過程的甲基是由N5-甲基四氫葉酸提供，亞甲基四氫葉酸還原酶(5，10-methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR)參與催化，此反應是在所有體細胞中進行的；另一條甲基化途徑是由甜菜堿提供甲基，在甜菜堿同型半胱氨酸甲基轉移酶催化下甲基轉化為蛋氨酸，同時生成二甲基甘氨酸，此反應主要在肝臟和腎臟中進行。②轉硫化途徑：Hcy在胱硫醚-β-合成酶催化下，以維生素B6的衍生物吡哆醛-5-磷酸作為輔酶因子，與絲氨酸縮合為胱硫醚，并進一步在γ-胱硫醚裂解酶的作用下不可逆地裂解為半胱氨酸和α-酮丁酸。此外，少量Hcy在細胞內合成后直接釋放入血漿中。

1.2高同型半胱氨酸血癥(hyperhomocysteinemia，HHcy)的定義 健康人血漿中總Hcy的水平為5～15 μmol/L，中國高血壓防治指南2018年修訂版[7]將空腹血漿總Hcy≥15 μmol/L作為HHcy的診斷標準。根據(jù)Hcy升高的程度分輕度HHcy(Hcy 15～30 μmol/L)、中度HHcy(Hcy 31～100 μmol/L)以及重度HHcy(Hcy>100 μmol/L)。

2 影響Hcy的因素

2.1遺傳因素 參與Hcy代謝過程的MTHFR、胱硫醚-β-合成酶、甲硫氨酸合成酶的遺傳代謝障礙會導致血漿Hcy水平升高，主要包括基因突變、堿基替換、插入或缺失等。目前已發(fā)現(xiàn)的MTHFR基因的突變類型有10多種，較為常見的有MTHFRC667T、MTHFRA1296C、MTHFRT1317C，其中MTHFRC667T在中國人群中表現(xiàn)出較高的遺傳突變率[8]。研究表明，當MTHFR677發(fā)生堿基C與T的置換會導致酶穩(wěn)定性降低，影響Hcy的分解代謝，導致血漿Hcy的水平升高[9]。

2.2營養(yǎng)因素 葉酸、維生素B12、維生素B6作為重要的輔酶因子參與Hcy的代謝過程，當其攝入不足時會導致Hcy水平升高。蛋氨酸作為人體必需氨基酸需從食物中獲取，當攝入大量含高動物蛋白和低植物蛋白的飲食會導致蛋氨酸的含量增高，從而升高Hcy的水平。

2.3疾病與藥物因素 腎臟作為Hcy代謝的主要器官，腎功能減退也會影響Hcy的水平，腎功能衰竭早期Hcy水平升高，并隨病情加重而明顯升高，血液透析、腎移植均可引起Hcy升高[10]。糖尿病、嚴重貧血、甲狀腺功能減退、阿爾茨海默病、癌癥等疾病以及二甲雙胍、降脂藥物、部分免疫抑制劑(甲氨蝶呤)、抗癲癇藥物(苯妥英鈉、卡馬西平及左旋多巴)等也可升高血漿Hcy的水平;而抗風濕藥、青霉胺、黏液溶解藥以及乙酰半胱氨酸則可降低血漿Hcy的水平[11-12]。

2.4其他因素 研究表明，Hcy的水平隨年齡的增長而升高，這可能與腎臟代謝功能降低有關，且男性普遍高于女性[13]，而這一差距在女性絕經后縮小，原因可能與雌激素調節(jié)有關。不良的生活習慣如吸煙、飲酒、大量飲用咖啡、缺乏鍛煉等也會導致較高的Hcy水平。

3 Hcy致冠心病相關機制

冠心病的病理基礎是冠狀動脈內膜損傷，內皮細胞屏障功能受損后脂質沉積，平滑肌增生，同時生長因子促進慢性炎癥反應，最終形成粥樣斑塊。Hcy致冠心病的發(fā)病機制尚未完全闡明，可能機制如下。

3.1血管內皮細胞損傷及凋亡 血管內皮細胞不僅是平滑肌與血液之間的屏障，還可通過分泌縮血管和擴血管物質調節(jié)局部血管。一氧化氮(nitric oxide，NO)是內皮細胞分泌的重要擴血管物質，Hcy升高可促進過氧化氫產生，過氧化物積累抑制一氧化氮合酶的活性，使NO生成減少，舒張功能受損，從而引起內皮細胞功能損傷[14]。

Hcy通過抑制G蛋白偶聯(lián)受體信號通路中的DNA甲基化啟動和成纖維生長因子-2的表達，抑制內皮細胞增殖，促進內皮細胞凋亡[15]。李錄等[16]發(fā)現(xiàn)，Hcy可致B細胞淋巴瘤-2(Bcl-2)基因表達下降，引起信使RNA和蛋白水平下降，內皮細胞凋亡增加，從而有利于吞噬了低密度脂蛋白的單核細胞在動脈內膜下浸潤，加速動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。Hcy也可通過下調瞬時受體電位通道香草醛類受體1型 (transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)蛋白的表達水平，抑制內皮細胞凋亡[17]。

內皮祖細胞為血管內皮細胞的前體細胞(能進一步增殖分化的幼稚內皮細胞)，其有助于新生血管的形成和血管損傷后的修復。有研究證明，Hcy通過促進細胞周期蛋白A的低甲基化，抑制細胞周期蛋白A的表達，從而抑制內皮祖細胞的增殖，導致內皮功能障礙，促進動脈粥樣硬化形成[18]。

3.2平滑肌細胞(smooth muscle cell，SMC)增殖 SMC是構成血管壁組織結構及維持張力的主要細胞，SMC增殖致血管管壁增厚，結構管壁破壞，舒張功能減弱，其是構成動脈粥樣硬化的病理基礎。Hcy能促進內皮細胞去甲基化，上調血小板源性生長因子，影響內皮細胞與SMC間的通路，使內皮細胞活化，促進SMC增殖[19]。Hcy誘導SMC內cyclin信使RNA和LOS癌基因表達，誘導靜止期細胞進入分裂期，實現(xiàn)SMC增殖[20]。Hcy可通過促進小凹蛋白-1的表達，抑制一氧化氮合酶的活性和NO釋放，活化磷脂酰肌醇-3-激酶/蛋白激酶B信號通路[21]，從而誘導血管平滑肌細胞增殖和遷移，導致動脈粥樣硬化。此外，Hcy能激活蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)信號途徑，促進膠原蛋白合成，抑制彈性蛋白和膠原蛋白交聯(lián)。

3.3脂代謝紊亂 脂代謝紊亂是動脈粥樣硬化最重要的危險因素，其中低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein-cholesterol，LDL-C)升高是引起動脈粥樣硬化的主要因素，目前認為氧化低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein，ox-LDL)是最重要的粥樣硬化因子。高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein-cholesterol，HDL-C)對動脈粥樣硬化有預防作用。

Hcy可促進內皮細胞產生活性氧類(reactive oxygen species，ROS)。LDL-C氧化修飾為ox-LDL后不能被正常LDL-C受體識別，但可被巨噬細胞清道夫受體識別并吞噬，后者進一步形成泡沫細胞，泡沫細胞是動脈粥樣斑塊的中心組成部分。楊帆等[22]發(fā)現(xiàn)，載脂蛋白E、胱硫醚-β-合成酶雙基因敲除小鼠，Hcy水平的升高能改變肝臟的脂肪代謝，增加巨噬細胞對修飾的LDL-C的攝取，從而導致膽固醇脂和三酰甘油在血管壁的堆積，促進動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。

HDL-C主要通過膽固醇逆向轉運機制清除動脈壁的膽固醇，發(fā)揮抗氧化作用，防止動脈粥樣硬化發(fā)生。動物研究發(fā)現(xiàn)，高蛋氨酸飲食可升高小鼠血漿Hcy的水平，同時血漿膽固醇水平升高、HDL-C降低，導致HDL-C逆向轉運機制及抗LDL-C氧化機制受損，推動動脈粥樣硬化進展[23]。

3.4凝血功能增強及纖溶系統(tǒng)紊亂 Hcy可直接激活凝血因子Ⅹ、Ⅻ、Ⅴ因子，導致蛋白C激活被抑制，從而引起凝血酶滅活減少，血栓素A2合成以及血小板的黏附性和聚集性增加[24-25]。實驗表明，經Hcy及其硫代內酯預處理的血小板，對膠原蛋白和纖維蛋白的黏附增加，提高了血小板的黏附性[26]。血小板黏附后被激活，繼而發(fā)生釋放反應和黏集反應，加速血栓形成。Hcy通過抑制血小板L-精氨酸/NO途徑，減少NO生成，導致花生四烯酸代謝改變，前列環(huán)素生成減少，誘導黏附分子表達增加，組織纖溶酶原激活物合成受到抑制[27]，促進血小板聚集，抑制纖溶系統(tǒng)，破壞機體凝血與纖溶的平衡。

3.5炎癥反應 Hcy主要通過激活N-甲基-D-天冬氨酸受體-ROS-細胞外信號調節(jié)蛋白激酶1/2 p38-核因子κB通路，刺激高敏C反應蛋白產生[28]。C反應蛋白是導致動脈粥樣硬化最主要的炎性介質之一，可通過介導炎癥反應、刺激內皮細胞表達粘連分子、抑制NO生成等損傷內皮細胞。Hcy升高還可誘導白細胞介素-8和單核趨化蛋白-1分泌[29]，改變內皮細胞功能，促進白細胞聚集和巨噬細胞吞噬，引起動脈粥樣硬化。ox-LDL刺激血管平滑肌增生鈣化，激活單核巨噬細胞、中性粒細胞、內皮細胞等炎性細胞，促進白細胞介素-6表達[30]，增加炎性因子釋放，推動動脈粥樣硬化進展。高水平的Hcy可通過活化脾臟T細胞，增加促炎因子的分泌，減少抗炎細胞因子生成，促進早期動脈粥樣硬化形成[25]。

3.6氧化應激 Hcy致氧化應激是Hcy引起冠狀動脈粥樣硬化的重要因素之一，主要是由機體氧化與抗氧化能力失衡導致的。體內常見的促進氧化應激的高活性分子有ROS和活性氮自由基。在體內，98%的Hcy以氧化型存在，Hcy自動氧化產生大量ROS，當ROS的氧化效應超過機體的抗氧化能力時就會導致中性粒細胞浸潤，蛋白酶分泌增加，從而引起內皮細胞結構和功能損傷，加速動脈粥樣硬化形成[31]。機體存在兩類抗氧化系統(tǒng)，一類是酶抗氧化系統(tǒng)，包括超氧化物歧化酶、過氧化氫酶等；另一類是非酶抗氧化系統(tǒng)，包括維生素C、維生素E、谷胱甘肽、褪黑素等。谷胱甘肽的結構受到破壞，損傷了抗氧化系統(tǒng)，抑制了自由基清除，增加了氧化應激對內皮細胞的損傷。研究發(fā)現(xiàn)，Hcy升高還可引起線粒體內膜去極化、caspase-9激活、ROS產生增加，從而誘導內皮細胞凋亡[32]。此外，Hcy也可激活基質金屬蛋白酶明膠酶、明膠酶B，引起細胞的細胞外基質重塑。目前猜測Hcy主要通過氧化應激參與動脈粥樣硬化的形成。

4 Hcy與冠心病的臨床相關性

4.1Hcy與冠心病的發(fā)生及嚴重程度的相關性 Hcy與冠心病的發(fā)生、冠狀動脈狹窄的嚴重程度以及死亡呈正相關。Hcy的升高對冠心病的發(fā)生發(fā)展有重要預測價值。Humphrey等[3]的Meta分析顯示，Hcy每增加5 μmol/L，冠心病的發(fā)生風險增加20%，且獨立于傳統(tǒng)危險因素。席新龍等[33]對535例行冠狀動脈造影的患者進行研究發(fā)現(xiàn)，Hcy與狹窄冠狀動脈支數(shù)以及狹窄冠狀動脈分級呈正相關。與陸紅葦和李旸[34]的研究結果相似，推測Hcy可能參與冠心病的進展。Hcy的升高還增加了冠心病的死亡風險，一項納入12項研究23 623例受試者的Meta分析顯示，Hcy每增加5 μmol/L，全因死亡風險增加27%，冠心病死亡風險增加32%[35]。

4.2Hcy與冠心病預后的關聯(lián) 動物研究表明，HHcy能抑制干細胞因子誘導的心臟干細胞歸巢，從而影響心肌梗死后心肌細胞的修復，進而影響冠心病的預后[36]。Hcy的水平可在一定程度上反映心肌損傷的程度，其對于冠心病患者的預后具有指導意義。Jih等[37]對1 307例因冠心病而行介入支架治療的患者行前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，Hcy水平升高(≥12 μmol/L)與冠狀動脈支架置入術后患者長期心血管事件風險增加獨立相關，推測Hcy是評估冠心病患者預后風險的標志物。另一項研究對850例急性心肌梗死患者的預后進行研究發(fā)現(xiàn)，伴有HHcy的患者術后30 d內心力衰竭、心臟破裂、死亡以及總體不良心血管事件的發(fā)生率均顯著高于Hcy正常者[38]。Girelli等[39]對350例行冠狀動脈旁路移植術的患者進行研究發(fā)現(xiàn)，在隨訪的58個月中，33例患者死亡，其中25例死于心血管事件，HHcy可能是冠狀動脈旁移植術患者死亡的獨立預測因子。綜上，Hcy可作為冠心病預后、不良臨床事件發(fā)生以及病死率的獨立預測因子。

4.3降低Hcy對冠心病的干預效果 葉酸、維生素B6以及維生素B12參與Hcy的代謝過程，也是目前臨床上較為常用的用于降低Hcy的藥物。對于葉酸和B族維生素用于干預治療Hcy升高的冠心病患者的療效仍存在爭議。國內有研究顯示，補充葉酸(包括或不包括維生素B6、維生素B12)可以降低血Hcy的水平，有效改善冠狀動脈硬化，降低心血管事件風險[40]。Jayedi和Zargar[41]的Meta分析發(fā)現(xiàn)，補充葉酸和維生素B6可有效降低冠心病的風險。

一項收集了近80年有效數(shù)據(jù)的Meta分析顯示，補充葉酸可降低10%的卒中風險及4%的心血管疾病風險，但未發(fā)現(xiàn)對冠心病患者遠期獲益或損害有關[42]。Zhou等[43]在PubMed和網絡科學數(shù)據(jù)庫中搜索了19項相關研究，通過標準化提取數(shù)據(jù)，使用Stata軟件將結果與固定效應模型合并，得出結論：B族維生素補充劑對卒中有顯著的保護作用，但對包括冠心病在內的心血管死亡或全因死亡風險無明確影響。研究認為，在降低Hcy的同時并不存在心血管結局獲益[44]。

阿托伐他汀在Hcy的作用下，通過影響內皮細胞Bcl-2啟動子區(qū)甲基化的水平發(fā)揮抗動脈粥樣硬化的作用[16]；甲鈷胺為內源性輔酶B12，參與了Hcy合成蛋氨酸。上述藥物可作為臨床參考，但遠期治療效果仍有待于臨床研究證實。

5 展 望

冠心病患者血漿Hcy的水平較健康人高，且水平與冠心病嚴重程度呈正相關。干預治療可降低血漿Hcy的水平，卻不能減少心血管事件的發(fā)生。說明Hcy可能是冠心病發(fā)生的危險因素卻不是獨立致病因素。有研究認為，Hcy很可能是急性事件的危險因素，其與傳統(tǒng)危險因素相互作用，共同導致動脈粥樣硬化的發(fā)生和進展。綜上所述，在臨床工作中將血漿Hcy與傳統(tǒng)危險因素結合，對于預防冠心病的發(fā)生發(fā)展及預后評估有重要作用。

葉酸不僅可以降低Hcy的水平，而且還是影響冠狀動脈硬化的獨立因素，通過改善內皮功能等影響動脈粥樣硬化的發(fā)展，有效預防和延緩動脈粥樣硬化，降低心血管事件的發(fā)生。B族維生素(包括葉酸)在降低Hcy的同時也可能對動脈硬化有促炎效應。最新研究發(fā)現(xiàn)，血清葉酸水平升高，血漿Hcy降低，在MTHFR的不同基因型中，TT基因型相比于CC和CT基因型需要更高的葉酸水平(至少15 μg/L)以消除基因型所致的血漿Hcy差異[45]。據(jù)此提出根據(jù)個體MTHFR C677T基因型和葉酸狀態(tài)制定葉酸治療方案。葉酸、維生素B6、維生素B12用于降低Hcy水平以預防冠心病時，所需干預切點、服用劑量及時長仍然有待于大規(guī)模的臨床前瞻性研究，盡量實現(xiàn)精準化、個體化治療。