李闯兵,朱集兰,徐 娟,代青湘
(青海大学附属医院,青海 西宁 810000)
随着人群生活水平提高及人口老龄化,心血管病防治成为老龄社会的重要课题。有研究认为亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)基因突变致酶活性下降,使血浆同型半胱氨酸水平升高,是心血管病的独立危险因素[1]。MTHFR C677T基因多态性与心血管病的关系成为研究热点。现综述如下。
我国已进入老龄化进程越来越快的时代,2025年之前,老年人口将每年增长100万人[2]。心血管病是老年病死率最高的疾病,年龄为心血管病高危因子。老年心血管病有着如下特点[3-4]:①随年龄的增长,动脉粥样硬化引起血管内膜纤维增生性肥厚,周围血管阻力增加;②70岁以上老人约半数可见心血管系统淀粉样变,心脏淀粉样变可导致心房颤动、传导阻滞和心力衰竭;③增龄引起心脏起搏以及传导受阻;④增龄致心肌间质的总胶原增多,心肌僵硬度增加;⑤多种疾病相互之间产生不良影响[5]。
2.1 MTHFR的生化特性、功能及基因结构 MTHFR是一碳单位代谢酶,存在于动物肝脏。其主要作用是:①以一碳单位的形式参与嘌呤和嘧啶的合成,并为DNA、RNA和蛋白质甲基化提供甲基,影响DNA代谢[6];②作为甲基供体参与甲硫氨酸代谢,从而维持血浆Hcy正常水平。人类MTHFR基因位于染色体1p36.3上,整个编码区长度为1.98 kb,MTHFR基因组成包括11个外显子和10个内含子,外显子长度从0.102~0.432 kb之间不等,内含子为0.25~1.5 kb。
2.2 MTHFR 677C→T突变 Kang等[7]发现一种热不稳定性MTHFR,其生物活性仅有正常酶活性的50%,并且其与血浆同型半胱氨酸升高有关。MTHFR基因的突变类型有30余种,包括错义突变、无义突变、5’剪切点缺失突变等,Frosst等[8]于1995年首次发现了MTHFR C677T突变位点,是目前发现的MTHFR基因最常见的不耐热错义突变。Frosst等[8]研究表明,该突变导致MTHFR酶活性下降使Hcy甲基化障碍,导致Hcy水平升高。许多研究表明:热不稳定性MTHFR是心血管疾病的危险因素,在已有心血管病变的高同型半胱氨酸患者中发生率为28%[9]。
2.3 MTHFR C677T突变与Hcy 许多研究表明,高同型半胱氨酸血症是心血管疾病危险因子[10-11]。MTHFR酶是Hcy代谢的关键酶,该基因C677T在Hcy代谢途径是最为常见的突变类型。C→T的突变使其活性和耐热性降低而引起Hcy血中水平升高,血浆Hcy水平升高可直接或间接地损伤血管内皮细胞,使得ET-1合成增加,NO及PGI2分泌减少,破坏血管舒、缩因子的平衡。高Hcy还可刺激血管平滑肌细胞增殖,降低血管壁的顺应性,致血管壁弹性降低。因此Hcy水平的升高参与了心血管的病理生理过程。
随着年龄增加心血管弹性减低,老年人心血管病风险增大。体内代谢异常,导致MTHFR基因多态性基因突变,引起MTHFR酶活性下降,导致Hcy水平升高。MTHFR 677C→T突变致心血管病的机理如下。
3.1 内皮毒性作用 MTHFR 677C→T突变导致Hcy在体内水平升高,可引起内皮细胞损伤,破坏血管壁弹力层和胶原纤维致血管弹性下降。机理可能是:①Hcy在细胞内发生自氧化,产生氧自由基,导致细胞结构破坏和功能的改变[12];②Hcy降低细胞内谷胱甘肽过氧化物酶的水平,削弱了其阻止NO氧化失活的作用,增强了脂质过氧化物与过氧化氢对细胞损伤效应[13];③改变内皮细胞基因表达,诱导细胞凋亡。
3.2 刺激血管平滑肌细胞增生 Hcy促进血管平滑肌细胞增殖,血管顺应性下降,促进动脉硬化的形成。
3.3 对凝血功能的影响 Hcy改变凝血因子含量和活性促进血栓形成。
3.4 Hcy促进apoB自由胺基和LDL巯基化使LDL密度增加 Hcy还参与炎症反应与免疫反应,影响细胞发育和分化。
MTHFR是甲硫氨酸-叶酸代谢过程中关键酶之一,MTHFR C677T基因多态性在代谢过程中影响着Hcy水平,从而导致高Hcy血症,导致心血管损伤。心血管疾病存在多因素致病,MTHFR C677T基因多态性可能增加了心血管疾病的遗传易感性。对基因多态性与心血管疾病关系以及基因与环境的相互作用、老年心血管疾病的确切机理及影响需进一步探索研究。
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