李艳玲,侯 王月,牛 超,虞立霞,程义勇,洪 燕△
(1.天津市中医药大学第一附属医院营养科,天津300193;2.军事医学科学院卫生学环境医学研究所,天津300050)
同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)是蛋氨酸代谢过程中的重要中间产物。近年来大量的流行病学调查、临床和基础研究表明,高同型半胱氨酸血症与某些神经精神疾患如阿尔茨海默病、帕金森病、抑郁症及认知障碍等疾病的发病、发展和预后存在一定的联系。多项研究表明老年痴呆患者血浆的Hcy水平明显高于对照组[1],但AD患者的Hcy水平与认知功能的相关性尚需研究资料证实。本研究通过临床研究观察AD患者和对照组血清Hcy和叶酸的水平,明确Hcy水平与认知功能的相关性,为探讨Hcy在AD发病中的作用提供了科学依据。
在天津中医药大学第一附属医院,选择符合美国精神障碍诊断统计手册第4版 (DSM-IV)和美国国立神经和语言障碍和卒中——老年性痴呆及相关疾病学会(NINCDS-ADRDA)诊断标准患有AD的患者36例,头颅 CT和/或 MRI显示脑室扩大,脑裂、脑沟增宽,颞叶海马萎缩,并排除其他可致认知功能障碍的器质性疾病及功能性精神障碍。对照组32例选择年龄、性别尽量与病例组匹配且无痴呆的老年人。凡正在或1个月内服用过B族维生素、叶酸以及合并严重肝肾功能异常、有感染征象及免疫性疾病和恶性肿瘤等者均予以排除。两组应在年龄、性别构成比,合并高血压、糖尿病、高脂血症、冠心病、脑卒中以及吸烟、肝肾功能等方面差异均无显著性。所有入选者对测试均知情同意。对受试者进行认知功能检测,同时测定血浆中Hcy及叶酸水平。比较AD患者和对照组的Hcy及叶酸水平,对AD组受试者血浆Hcy水平与认知功能障碍程度进行相关性分析。对受试者或其家属进行膳食调查,依据食物调查表观察和计算叶酸的摄入量是否与AD的发生有关。
认知功能障碍评定采用简易智力状态检查量表(mini-mental state examination,MMSE),痴呆程度评定根据临床痴呆评定量表(clinical dementia rating scale,CDR)。
膳食调查采用三天24 h回顾法,资料采集直接通过患者或在其家属协助下完成。结合中国食物成分表(2002)中各类食物叶酸的含量,计算受试者的叶酸摄入量。
采用酶转化法测定血清中Hcy的总浓度。检测时先用1,4二硫苏糖醇(dithiothreitol,DDT)将氧化态的Hcy还原,再用基因重组甲硫氨酸分解酶(methioineγ-lyase)将 Hcy反应生成硫化氢(H2S),氨(ammonia)和酮基丁酸(2-ketobutyrate),形成的硫化氢再与适当呈色剂反应形成可测量的荧光化合物。这种荧光物质在660 nm刺激后可在710 nm处放出荧光。其定量线性范围介于 1μmol/L和 100μmol/L之间。具体检测步骤按照试剂盒的要求进行。Hcy检测试剂盒和OP-162 Hcy荧光专用检测仪为上海杏恩生物科技公司产品。血清Hcy正常值是5~15 μmol/L,高于此值为高同型半胱氨酸血症。
血清样品按照美国DPC公司的电化学发光免疫法检测试剂盒中的说明书进行检测。向预先准备的试管中分别加入200μl校正、质控或检测样本。向所有试管中加入1 000μl的工作液,旋转混匀。松开所有试管盖,将所有试管放入沸腾水浴(100℃)内15~20 min。从100℃水浴箱中取出所有试管,放入室温水浴箱内冷却5 min。向IMMULITE样本杯加入至少350μl经处理的样本,用美国DPC公司IMMULITE 1000电化学发光分析仪检测。
实验数据以均数±标准差(±s)表示,应用SPSS 10.0软件对计量资料进行方差分析,计数资料采用χ2检验。
结果显示,AD患者血清Hcy水平显著高于对照组,AD组有23例(64%)病人有高同型半胱氨酸血症(Hhcy),对照组 7例(22%),经χ2检验两组有统计学意义,血清和膳食叶酸水平显著低于对照组(P<0.05,表 1)。
Tab.1 Concentration of Hcy and folate in serum and folate in diet(±s)
Tab.1 Concentration of Hcy and folate in serum and folate in diet(±s)
Hcy:Homocysteine;Hhcy:Hyperhomocysteinemia number of all subjects;FA:Folate*P<0.05 vs Control
Group n Hcy(μmol/L)Hhcy n(%) FA(μg/L) FA(μg/d )Control 32 12.38±4.25 7(22) 7.92±2.22 259.74±41.92 AD 36 17.51±5.62*23(64)*5.17±1.76*206.94±44.51*
图1所示,AD组受试者血清Hcy水平与CDR分值呈显著正相关性。
Fig.1 Correlation plots of serum Hcy concentrations and CDR
图2所示,AD组受试者血清Hcy水平与MMSE分值呈显著负相关性。
Fig.2 Correlation plots of serum Hcy concentrations and MMSE
Hcy是营养必需氨基酸蛋氨酸代谢的中间产物。Hcy的代谢途径主要有两条:一是以维生素B12为辅酶,在蛋氨酸合成酶(methionine synthase,MS)、N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)的作用下再甲基化形成蛋氨酸;二是以维生素B6为辅酶在胱硫醚β-合成酶(cystathionine beta-synthase,CBS)的作用下合成胱硫醚。血浆 Hcy的正常值是 5~15μmol/L[2]。血浆的Hcy水平高于此值称为高同型半胱氨酸血症,遗传和后天的多种因素都可导致高同型半胱氨酸血症。
1976年Wilcken等通过流行病学调查最先提出Hcy是心脑血管病的一个独立危险因素,近年来又有研究表明,高同型半胱氨酸血症与某些神经心理疾患如 AD、帕金森病(Parkinson’s disease,PD)、抑郁症及认知障碍等疾病的发病、发展和预后有一定的联系。1992年,Bell等首次在一组急性抑郁症发作的老年患者中发现血浆Hcy浓度与认知功能呈显著负相关[3]。1996年Riggs等报道,在68例58岁及以上的观察对象中,血浆Hcy浓度与空间模仿技巧呈负相关关系[4];Den Heijer等(2003)研究了 1077名年龄60~90岁受试者血浆Hcy水平与其脑组织萎缩程度的关系,结果显示,血浆Hcy水平较高者,大脑皮层和左右两侧海马的萎缩程度也较高,为Hcy与阿尔茨海默病发病之间的关系提供了另一有利证据[5]。Mizrahi等(2004)检测了 79例 AD患者和 156例健康对照者血浆Hcy、维生素B12和叶酸水平,在校正年龄、性别和吸烟后发现,AD患者Hcy水平显著高于对照组,而叶酸和维生素B12并无显著差异,提示认知功能减退可能是高Hcy血症直接引起[6]。近年 Kim(2008)、Sung(2009)和 Abderrahim(2010)[7]等的研究显示,Hcy水平升高与认知功能损伤存在密切联系。
叶酸是Hcy代谢过程中的重要辅助因子,影响血浆Hcy水平的因素众多,但几无例外,都是通过影响其代谢途径而起作用的,血浆叶酸水平可能是众多因素中对血浆Hcy水平影响最大的因素之一。业已证明血浆Hcy水平与叶酸水平呈负相关,高同型半胱氨酸血症者较非高同型半胱氨酸血症者血浆叶酸水显著降低。Sturat(2004)[8]的 Meta分析表明,相对维生素B12、维生素B6、维生素B2等B族维生素而言,叶酸降低血浆Hcy的能力最强,每日补充0.5~5.0 mg可使血浆 Hcy浓度平均下降约 25%。Tanne(2004)[9]通过对大量的临床叶酸干预实验Meta分析后预测,每日摄入200μg的叶酸可使血浆Hcy平均降低4μmol/L,使美国每年死于心血管疾病的患者减少 13 500~50 000人。严江涛(2004)[10]等对220例中老年人血浆Hcy及叶酸进行检测分析以探讨它们之间的关系,进而对35例高同型半胱氨酸血症病人给予口服叶酸治疗观察,结果高同型半胱氨酸血症组的血浆叶酸水平显著低于正常组;在血浆叶酸水平低于6μg/L时,高同型半胱氨酸血症发生率明显高于其它组,口服叶酸可以显著降低血浆Hcy水平。由此可见血浆Hcy水平升高与机体叶酸水平有关,增加富含叶酸的饮食摄入有助于血浆Hcy水平恢复正常。
本研究结果显示,AD患者血清Hcy水平显著高于对照组,AD组受试者血清Hcy水平与CDR分值呈显著正相关,与MMSE分值呈显著负相关。结果还表明血清和膳食叶酸水平显著低于对照组。老年人由于机体各器官代谢功能减退,胃肠道消化吸收能力降低、食欲不好、长期进食少以及某些疾病等原因引起偏食、厌食、挑食,或者是由于生活习惯等原因,容易发生维生素缺乏,所以叶酸缺乏可能是老年人Hcy水平升高进而导致AD发生的重要原因。
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