叶酸在心血管疾病防治中的研究进展*

詹一科，仇小强

(桂林医学院1.附属医院心内科;2.公共卫生学院，桂林 541001)

叶酸是B族维生素的一种，也称为维生素M、维生素B9或维生素BC，最早的时候由MITCHELL在菠菜叶中提取纯化获得。叶酸在人体内不能直接产生作用，必须以四氢叶酸的活性形式起作用，并以N5-甲基四氢叶酸的形式存在于血液中。四氢叶酸主要生物学作用是作为一碳单位的载体提供甲基和参与核酸的合成。

叶酸代谢过程中主要酶有亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase ，MTHFR)，蛋氨酸合成酶(methionine synthase，MTR)，胱硫醚-β-合成酶(cystathionine-β-synthase ，CBS)，甲硫氨酸合酶(methionine synthase，MS)，甲硫氨酸合酶还原酶(methionine synthase reductase，MTRR)等;在代谢过程的主要转运体有:叶酸受体(folate receptor，FR)和还原叶酸载体(reduced folate carrier，RFC)。

当叶酸摄入不足或者代谢通路受干扰的时候，可影响细胞DNA正常合成，也可使体内同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)水平升高。早期已有学者[1]发现单药应用叶酸或联合应用维生素B6、维生素B12都能使血浆Hcy水平下降。MATTE等[2]则发现叶酸可能还有间接抗氧化和维持DNA稳定性的作用。

1 叶酸与先天性心脏病

叶酸较广泛用于预防先天性心脏病。加拿大政府于1998年强制执行面粉及面食中叶酸含量强化规定，IONESCU-ITTU等[3]对 1990～2005年在加拿大魁北克省出生的1324440例新生儿的先天性心脏缺陷出生率进行时间趋势分析显示:该规定执行前的1990～1998年间先天性心脏病发生率没有明显差异，而规定强制执行后的1999～2005年间，先天性心脏病发生率下降6%，提示增加叶酸的摄入量对先天性心脏缺陷有预防作用。VAN BEYNUM等[4]在几乎同时期(1996～2005年)对荷兰北部人群的病例对照研究也得出类似结果:摄入充足叶酸可以降低先天性心脏病的发生率。我国研究[5]也支持叶酸对先天性心脏病发生的积极预防影响:母亲补充叶酸可降低后代出现先天性心脏病的风险，在怀孕前越早补充叶酸，补充时间持续越长，则先天性心脏病出现概率越低。可以说，叶酸对先天性心脏病的积极影响已在多国得到认可。

怀孕前补充足够量的叶酸可以显著降低先天性心脏病的发病率，但叶酸与发生先天性心脏病的具体机制至今仍不明确。目前，国内外许多学者都将叶酸代谢途径的基因多态性与先天性心脏病的关系作为研究的焦点。MTRR是叶酸代谢途径非常重要的基因之一，ZHAO等[6]对我国3个汉族独立人群进行病例对照研究，对2340例先天性心脏病患者及2270例健康参与者的对照研究发现，MTRR第一内含子的基因位点(rs326119，c.56+781 A ＞C)，基因携带型为杂合子AC型的人群是野生纯合子AA型的人群患先天性心脏病的1.4 倍(odds ratio=1.40;P=2.32 ×10－7)，而基因携带型为纯合子CC型的人群是野生纯合子AA型的人群患先天性心脏病的1.84倍(odds ratio=1.84;P=2.3×10－11)。通过进一步对患者的心脏组织样本行实时定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)检测及体外细胞转入基因载体实验发现，c.56+781 C等位基因低于野生型A等位基因的MTRR启动转录活性。同时，他们还发现该等位基因为CC纯合型的健康个体比等位基因为AA野生型的个体Hcy水平显著升高。

Hcy的升高可能是叶酸缺乏导致的表现，HAN等[7]认为，当机体缺乏叶酸时会导致Hcy的累积，从而使得机体内的Hcy升高，进而出现高同型半胱氨酸血症(HHE)，母亲怀孕时出现HHE是子代发生心脏缺陷的高危因素[8]。

先天性心脏病有众多表型，基因改变可能导致相关表型发生变化，CHRISTENSEN等[9]研究提示，叶酸相关基因的多态性可能与某些特定类型心脏缺陷相关，如MTRRc.66A＞G的改变可能与室间隔缺损相关。

补充叶酸可以降低先天性心脏病的发生率，但过量摄入叶酸可能也会有负面的影响[3-5]。MIKAEL等[10]报道实验鼠叶酸摄入量过剩的影响结果:在使用药物排除肠道菌群产生的叶酸对实验的影响，并给孕鼠饮食补充比正常推荐量高10倍的叶酸量后，观察在胚胎第14.5天时不良影响，发现对比正常控制饮食的孕鼠，过量摄入叶酸的孕鼠后代室间隔缺损发生率增高，并且可出现左右心室壁变薄。该实验也提醒孕妇及临床工作者对叶酸正常摄入量应有足够的重视，而不应只关注于叶酸是否摄入不足。

总之，先天性心脏病是环境与遗传因素共同影响的结果。叶酸为环境因素，起决定性作用的是遗传因素，但叶酸对先天性心脏病的发生起影响作用。研究叶酸基因型如何调节叶酸与机体的作用，对预防先天性心脏病及制定叶酸个体化治疗具有重大的现实意义。

2 叶酸与心肌梗死

不少学者认为叶酸浓度与心肌梗死的风险呈负相关[11-12]，而 Hcy浓度与心肌梗死的风险呈正相关[13-14]。在动物模型中，QIPSHIDZE 等[15]将 12 周龄小鼠的左前降支结扎诱发心肌梗死，并于术后4周后在成功造模小鼠的饮用水中加入叶酸(0.03 g·L－1)，观察发现叶酸能改善心肌梗死后心脏射血分数，提高MTHFR、CBS等的表达水平，同时降低血浆Hcy水平，减轻心肌纤维化、延缓心肌梗死引起的心肌重构。

叶酸可能存在不依赖降低血浆Hcy的心血管益处，有研究表明，叶酸的治疗使得血管内皮的二氢叶酸还原酶表达显著增加，促进催化二氢叶酸还原成四氢叶酸[16]。四氢叶酸携带一碳单位形成了5-甲基四氢叶酸，而5-甲基四氢叶酸能增加一氧化氮(NO)的合成，从而发挥对血管的保护作用。此外，叶酸可以提高内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的辅助因子四氢生物蝶呤(BH4)的生物利用度，而BH4可以恢复eNOS的失耦联。提示叶酸及其衍生物可能通过直接或间接地产生抗氧化作用，从而改善患者血管内皮功能[17]。而血管内皮细胞的功能与心肌梗死关系密切，这可能也是叶酸对心肌梗死防治有益影响的原因之一。

然而，也有人认为补充叶酸不能降低急性心肌梗死后的再发心血管事件的风险，更认为补充叶酸在内的B族维生素甚至可能产生有害的影响[18]。随后12064例心肌梗死患者的双盲随机对照试验报道:尽管长时间补充叶酸及维生素B12可使血液中的Hcy降低约 ＞25%，但对心血管事件没有产生有益的影响[19]。在预防心血管事件时，应将重点放在阿司匹林、他汀类等药物治疗及养成良好的生活方式上，而不应将补充叶酸等维生素降低Hcy的方法作为预防和治疗心肌梗死等心血管事件的常规方案。

上述临床研究不论阳性结果或阴性结果都可能是因为叶酸代谢途径的基因存在着多态性[20-21]，具有明显的种族分布等差异[22]，使机体对叶酸的作用效果也存在差异。因此，其对心血管疾病的预防及治疗作用需要更大范围并在机制上更进一步的研究才能定论。

3 叶酸与高血压

美国一项20年的随访研究显示:少年时期摄入叶酸过高的人在成年后原发性高血压发病率较低，这种关联性在白人较非裔美国人更为明显[23]。FORMAN等[24]对83882名年龄在27～44岁的成年女性长达14年的随访研究提示:叶酸摄入量增加能降低成年女性原发性高血压的发病率。

NG等[25]对118例(包括正常血压者80例及高血压患者38例)，年龄在65～90岁的老年人进行叶酸及6个叶酸代谢相关基因:MTHFR 677C＞T、MTHFR 1298A＞C、RFC-180G＞A等与原发性高血压发生的关系研究，发现MTHFR 677C＞T是发生原发性高血压的高风险基因(OR 1.89;95%CI 1.07 ～3.32，P=0.038)。此外，发现高血压患者对比血压正常者有着明显的较低膳食叶酸摄入量(P=0.0221)。多元回归分析显示:舒张压或收缩压与性别和叶酸摄入量存在显著的交互作用(分别为 P=0.014和 P=0.019)。从而说明叶酸及叶酸代谢基因MTHFR 677C＞T都可能影响着血压。

部分原发性高血压患者伴Hcy升高，对于原发性高血压患者中叶酸与Hcy的关系，QIN等[26]将480例轻、中、重度原发性高血压患者随机分为3组，分别为依那普利组、依那普利叶酸片组Ⅰ(每片剂含叶酸0.4 mg)及依那普利叶酸组Ⅱ(每片剂含叶酸0.8 mg)，经过8周治疗后发现，除了依那普利叶酸片组Ⅰ中基因为MTR 2756AG/GG的受试者外，含叶酸的治疗均能降低受试者Hcy的浓度。治疗后，基因型为MTHFR 677CC的受试者的Hcy在依那普利叶酸片组Ⅰ中比基因型为CT或TT型的受试者水平低，在依那普利叶酸组Ⅱ中则比基因型为TT型的受试者Hcy水平低。此外还发现，依那普利叶酸组Ⅱ中，基因型TT型比CC型的受试者Hcy下降幅度更大，在依那普利叶酸片组I中则未发现该特点。以上提示叶酸及叶酸代谢基因的多态性可能影响原发性高血压患者在叶酸治疗后Hcy的水平及治疗过程中对叶酸的敏感性。

孕妇早期摄入足量叶酸对后代先天性心脏病的预防有积极的作用[3-5]。但是，对我国南方 2个省193554名已登记过叶酸服用情况的妇女(总数47.9%服用叶酸，52.1%未服用叶酸)的调查[27]:服用叶酸的妇女妊娠高血压和先兆子的总发病率分别为9.7%和2.5%，未服用叶酸妇女妊娠高血压和先兆子的总发病率分别为9.4%和2.5%，表明:怀孕早期服用叶酸不能防止妊娠高血压和先兆子的发生。

4 叶酸与心律失常

目前尚未见叶酸直接抗心律失常作用的报道，但叶酸对抗心律失常治疗后出现的相关问题的研究却可见报道。NASSO等[28]发现:血浆Hcy水平高的房室颤动患者在心外膜消融后复发概率更高，考虑到叶酸能减少血浆Hcy的水平，叶酸的这一作用今后可能在降低房室颤动患者消融后复发率方面得到应用。苯妥英钠可用于抗心律失常及抗癫，有研究发现，叶酸可降低服用苯妥英钠引起的牙龈增生[29]。以上都提示叶酸在抗心律失常等治疗上存在辅助的作用，可以减少不良反应或改善预后，完善抗心律失常治疗方案。

5 叶酸与心肌病

目前叶酸在心肌病的应用较少见报道。长期过量饮酒可导致心脏的扩张，表现为慢性心功能不全，称为酒精性心肌病[30]。长期饮酒造成包括叶酸在内的B族维生素的缺乏，可能参与心肌的病变。及早戒除不良的饮酒习惯，并补充叶酸在内的B族维生素，可能有助于心肌疾病的康复。

6 叶酸与心力衰竭

CUI等[31]对23119例男患者及35611例女患者进行14年的随访，调查结果提示:膳食叶酸的摄入量与受调查对象心力衰竭及心血管疾病死亡率呈负相关，在调整心血管疾病的危险因素后，研究结果仍然成立。关于叶酸是否能延缓心力衰竭的进程，必须对引起心力衰竭的病因具体分析，看叶酸是否对病因的预防或治疗能否起积极作用，因而不能一概而论。

7 结束语

综上所述，叶酸的应用目前不只局限于预防先天性心脏缺陷及神经管畸形，对心血管其他疾病，如心肌梗死、原发性高血压的预防和治疗都在一定程度起了积极的效果。然而，目前对叶酸在这些疾病中的具体机制仍不是很明确，研究叶酸及其代谢通路相关基因多态性及其影响，并简化及推广血浆叶酸测定方法，对今后心血管疾病预防、治疗的适应证及叶酸治疗用量等个体化治疗方案的制定都具有重大的意义。

[1]CUMMINGS P M，GIDDENS K，GENEST J J，et al.Effect of folic acid and antioxidant vitamins on endothelial dysfunction in patients with coronary artery disease[J].J Am Coll Cardiol，2000，36(3):758 －765.

[2]MATTE C，MACKEDANZ V，STEFANELLO F M，et al.Chronic hyperhomocysteinemia alters antioxidant defenses and increases DNA damage in brain and blood of rats:protective effect of folic acid[J].Neurochemistry Int，2009，54(1):7 －13.

[3]IONESCU-ITTU R，MARELLI A J，MACKIE A S，et al.Prevalence of severe congenital heart diseaseafter folic acid fortification of grain products:time trend analysis in Quebec，Canada[J].BMJ，2009，338:b1673.

[4]VAN BEYNUM I M，KAPUSTA L，BAKKER M K，et al.Protective effect of periconceptional folic acid supplements on the risk of congenital heart defects:a registry-based case-control study in the northern Netherlands[J].Eur Heart J，2010，31(4):464 －471.

[5]LI X，LI S，MU D，et al.The association between periconceptional folic acid supplementation and congenital heart defects:a case – control study in China[J].Prev Med，2013，56(6):385 －389.

[6]ZHAO J Y，YANG X Y，GONG X H，et al.Functional variant in methionine synthase reductase intron-1 significantly increases the risk of congenital heart disease in the han Chinese population clinical perspective[J].Circulation，2012，125(3):482 －490.

[7]HAN M，SERRANO M C，LASTRA-VICENTE R，et al.Folate rescues lithium-，homocysteine-and Wnt3A-induced vertebrate cardiac anomalies[J].Dis Model Mech，2009，2(9－10):467－478.

[8]VERKLEIJ-HAGOORT A C，VERLINDE M，URSEM N T C，et al.Maternal hyperhomocysteinaemia is a risk factor for congenital heart disease[J].BJOG:An Int J Obst Gynaecol，2006，113(12):1412 －1418.

[9]CHRISTENSEN K E，ZADA Y F，ROHLICEK C V，et al.Risk of congenital heart defects is influenced by genetic variation in folate metabolism [J].Cardiol Young，2013，23(1):89－98.

[10]MIKAEL L G，DENG L，PAUL L，et al.Moderately high intake of folic acid has a negative impact on mouse embryonic development[J].Clin Mol Teratol，2013，97(1):47 － 52.

[11]DROGAN D，KLIPSTEIN-GROBUSCH K，DIERKES J，et al.Dietary intake of folate equivalents and risk of myocardial infarction in the European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition(EPIC)–Potsdam study[J].Public Health Nut，2006，9(4):465 －471.

[12]VAN GUELPEN B，HULTDIN J，JOHANSSON I，et al.Plasma folate and total homocysteine levels are associated with the risk of myocardial infarction，independently of each other and of renal function[J].J Int Med，2009，266(2):182－195.

[13]CHAUHAN A P，TAILOR P B，JOSHI R，et al.Evaluation of serum homocysteine as an independent risk factor for myocardial infarction in young patients[J].Nat J Med Res，2012，2(4):423 －426.

[14]PAGE J H，MA J，CHIUVE S E，et al.Plasma total cysteine and total homocysteine and risk of myocardial infarction in women:a prospective study[J].Am Heart J，2010，159(4):599－604.

[15]QIPSHIDZE N，TYAGI N，SEN U，et al.Folic acid mitigated cardiac dysfunction by normalizing the levels of tissue inhibitor of metalloproteinase and homocysteinemetabolizing enzymes postmyocardial infarction in mice[J].Am J Physiol Heart Circul Physiol，2010，299(5):1484－1493.

[16]GAO L，CHALUPSKY K，STEFANI E，et al.Mechanistic insights into folic acid-dependent vascular protection:dihydrofolate reductase(DHFR)-mediated reduction in oxidant stress in endothelial cells and angiotensin II-infused mice:a novel HPLC-based fluorescent assay for DHFR activity[J].J Mol Cell Cardiol，2009，47(6):752 －760.

[17]ANTONIADES C，SHIRODARIA C，LEESON P，et al.MTHFR 677 C＞T Polymorphism reveals functional importance for 5-methyltetrahydrofolate，not homocysteine，in regulation of vascular redox state and endothelial function in human atherosclerosis[J].Circulation，2009，119(18):2507－2515.

[18]BONAA K H，NJOLSTAD I，UELAND P M，et al.Homocysteine lowering and cardiovascular events after acute myocardial infarction[J].New England J Med，2006，354(15):1578－1588.

[19]ARMITAGE J M，BOWMAN L，CLARKE R J，et al.Effects of homocysteine-lowering with folic acid plus vitamin B12 vs placebo on mortality and major morbidity in myocardial infarction survivors[J].J Am Med Assoc，2010，303(24):2486－2494.

[20]MESSIKA A H，KALUSKI D N，LEV E，et al.Nutrigenetic impact of daily folate intake on plasma homocysteine and folate levels in patients with different methylenetetrahydrofolate reductase genotypes[J].Eur J Card Prev Rehab，2010，17(6):701 －705.

[21]XUAN C，BAI X Y，GAO G，et al.Association between polymorphism of methylenetetrahydrofolate reductase(MTHFR)C677T and risk of myocardial infarction:a meta-analysis for 8140 cases and 10522 controls[J].Arch Med Res，2011，42(8):677 －685.

[22]KULLO I J，DING K，BOERWINKLE E，et al.Novel genomic loci influencing plasma homocysteine levels[J].Stroke，2006，37(7):1703 －1709.

[23]XUN P，LIU K，LORIA C M，et al.Folate intake and incidence of hypertension among American young adults:a 20-y follow-up study[J].Am J Clin Nutr，2012，95(5):1023 －1030.

[24]FORMAN J P，STAMPFER M J，CURHAN G C.Diet and lifestyle risk factors associated with incident hypertension in women[J].JAMA，2009，302(4):401 －411.

[25]NG X，BOYD L，DUFFICY L，et al.Folate nutritional genetics and risk for hypertension in an elderly population sample[J].J Nutr Nutrig，2008，2(1):1 －8.

[26]QIN X，LI J，CUI Y，et al.MTHFR C677T and MTR A2756G polymorphisms and the homocysteine lowering efficacy of different doses of folic acid in hypertensive Chinese adults[J].Heart London，2012，98(2):E130.

[27]LI Z，YE R，ZHANG L，et al.Folic acid supplementation during early pregnancy and the risk of gestational hypertension and preeclampsia novelty and significance[J].Hypertension，2013，61(4):873 －879.

[28]NASSO G，BONIFAZI R，ROMANO V，et al.Increased plasma homocysteine predicts arrhythmia recurrence after minimally invasive epicardial ablation for nonvalvular atrial fibrillation[J].J Thor Card Surg，2013，146(4):848 －853.

[29]ARYA R，GULATI S，KABRA M，et al.Folic acid supplementation prevents phenytoin-induced gingival overgrowth in children[J].Neurology，2011，76(15):1338 －1343.

[30]IACOVONI A，DE MARIA R，GAVAZZI A.Alcoholic cardiomyopathy[J].J Cardiov Med，2010，11(12):884 －892.

[31]CUI R，ISO H，DATE C，et al.Dietary folate and vitamin B6and B12intake in relation to mortality from cardiovascular diseases Japan collaborative cohort study[J].Stroke，2010，41(6):1285－1289.