·综述·
高同型半胱氨酸血症和类风湿关节炎的关系
杨旭颖,高飞 综述,刘彦虹△审校
(哈尔滨医科大学附属第二医院检验科,黑龙江哈尔滨 150086)
关键词:同型半胱氨酸;高同型半胱氨酸血症;类风湿关节炎
同型半胱氨酸(Hcy)是一种含硫非必需氨基酸,同型半胱氨酸代谢酶的活性受损,叶酸、维生素B6、B12的缺乏等因素使人体内Hcy水平升高形成高同型半胱氨酸血症(HHcy)。Hcy升高可以激活类风湿关节炎(RA)患者的免疫系统,而免疫炎性反应可能导致HHcy,其可以促进RA患者动脉粥样硬化的发生,是动脉粥样硬化的独立危险因素。RA是一种导致多关节功能障碍的炎症性自身免疫性疾病。近年发现,因心血管疾病(CVD)引起RA患者的死亡数占RA患者总死亡数的50%~60%[1]。有效控制HHcy,可以控制动脉粥样硬化的发展,降低RA患者的病死率。本文主要对Hcy的生物学活性,以及HHcy与RA的关系做一综述。
1HHcy简介
Hcy是甲硫氨酸和半胱氨酸代谢过程中重要的中间产物,其合成和代谢主要发生在肝脏,健康人体血浆内游离Hcy很少,仅占1%,大部分与蛋白质相结合,大约占70%,游离形式与结合形式统称为总Hcy。健康人群血浆中Hcy浓度为5~15 μmol/L,当浓度高于正常范围后,称为HHcy。HHcy和心血管疾病具有密切的关系。研究发现,Hcy和血管病变之间呈现剂量依赖关系,是动脉粥样硬化独立的危险因素,Hcy每升高3 μmol/L,脑卒中风险升高19%,缺血性心脏病风险升高11%[2],而对Hcy的适当控制可以有效地预防心血管疾病的发生[3]。
2HHcy和RA
2.1HHcy可以激活RA患者的免疫系统RA是一种自身免疫性疾病,Hcy可作为一种免疫调节分子引起炎症的发生。Nowakowska-Plaza等[4]发现RA患者Hcy水平明显高于健康对照组。临床研究表明,20%~40%RA患者存在HHcy,升高的Hcy可以作为一种促炎因子和免疫刺激分子参与到RA的发病机制中[5]。在Hofmann等[6]研究的小鼠体内实验中,Hcy升高时,小鼠体内血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)、组织因子的表达升高,对小鼠进行维生素补充,Hcy水平降低,同时VCAM-1、组织因子的表达也受到抑制。Desai等[7]证实了Hcy可以诱导人血管细胞及单核细胞产生的细胞因子,主要包括白细胞介素-8(IL-8)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和细胞因子受体,使其表达升高。Hcy可以刺激机体产生其他细胞因子和炎性因子,主要包括白细胞介素-1β(IL-1β)[8]、白细胞介素-6(IL-6)[9],C反应蛋白(CRP)[10],以及黏附分子[10],其中包括P-选择素、E-选择素、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)。Lazzerini等[11]证实了在RA患者的滑膜细胞中Hcy刺激产生白细胞介素-6(IL-6)和IL-8是通过核因子-κB(NF-κB)这一途径,Hcy升高可以使活性氧(ROS)的产生增加,在还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的刺激下激活NF-κB。升高的Hcy通过NF-κB途径刺激细胞因子的产生,从而激活RA患者的免疫系统。临床研究发现,在166例RA患者中,Hcy水平与巨噬细胞活化标记物新喋呤的浓度呈正相关(P=0.002)[12]。在33例RA患者中,Hcy水平和免疫系统活化标志物肿瘤坏死因子-R75(TNF-R75)的浓度呈正相关(P<0.01),并且新喋呤及TNF-R75的浓度在Hcy高值组(Hcy>15 μmol/L)和低值组(Hcy≤15 μmol/L)间具有明显差异[13],说明免疫系统的激活和HHcy具有某种联系。在39例RA患者中,Hcy水平和可溶性白细胞介素2受体α(IL-2sRα)、可溶性细胞间黏附分子-1(sICAM-1)具有明显相关性[14],也说明T淋巴细胞及内皮细胞的活化与Hcy水平具有密切的关系。
2.2免疫炎症发生可导致RA患者HHcyHcy可以激活免疫系统促进炎症的发生,在RA患者中,免疫系统的激活和炎症又可以促进Hcy水平的增高,使其发生HHcy。Schroecksnadel等[15]报道辅助性T淋巴细胞1(Th1)参与RA患者的自身免疫反应,在Th1细胞免疫应答中,活化的T淋巴细胞可以释放大量的干扰素-γ(IFN-γ),IFN-γ可以刺激ROS的产生,引起内皮细胞损伤,由于免疫系统激活和炎性反应发生,抗氧化剂例如过氧化氢酶、谷胱甘肽等抑制作用受到影响,导致ROS产生增加,使得对氧化作用敏感的维生素B族被氧化。除了氧化应激反应,免疫细胞的增殖也可使维生素B族的消耗增加,从而使RA患者血浆Hcy水平升高。Kerekes等[16]研究的52例RA患者中,CRP与Hcy具有明显的相关性(P=0.002);Lopez-Olivo等[17]发现152例RA患者中,Hcy高值组(Hcy>15 μmol/L)和低值组(Hcy≤15μmol/L)CRP水平比较差异有统计学意义(P=0.04);Lazzerini等[5]研究发现,在使用大剂量糖皮质激素后RA患者体内Hcy水平下降高达26%,同时CRP的浓度也随之下降,并且这种效应持续6个月以上,支持了RA患者的炎症状态和HHcy的产生具有关联性。
2.3HHcy促进RA患者动脉粥样硬化的发生近年来文献报道,由动脉粥样硬化引起的心血管疾病是导致RA患者病死率升高的主要原因[18]。然而RA患者合并心血管疾病较为隐匿,临床症状不十分明显,这为早期诊断带来了一定困难。HHcy可以促进RA患者动脉粥样硬化的发生,其致病作用可能主要和炎症活动、血管内皮细胞受损这两个方面有关。在RA患者中,炎性因子和类风湿因子可以加快动脉粥样硬化的形成,Hcy可以促进IL-6、IL-8等细胞因子及血管平滑肌细胞产生的VCAM-1的增加,也可以诱导外周血单个核细胞中NF-κB的活化,出现核易位。HHcy诱导NF-κB激活途径可能是RA患者发生动脉粥样硬化的始动机制之一。HHcy也是导致RA患者内皮功能损伤的重要因素之一,可对血管内皮细胞产生毒性作用。由一氧化氮(NO)介导的内皮细胞依赖性血管舒张功能随着Hcy水平的升高而明显受损,导致内皮功能紊乱,血管内皮细胞的损伤又加速RA患者动脉粥样硬化的发生[19]。
2.4补充叶酸、维生素B12可治疗RA患者的HHcy研究报道,在37例RA患者中Hcy不仅和CRP等炎性因子及红细胞沉降率(ESR)具有一定的相关性,甲硫氨酸过高引起的Hcy水平升高与RA患者关节疼痛和肿胀的数量等疾病活动性指标也具有一定关联[20]。RA患者血浆Hcy水平与叶酸、维生素B12水平呈负相关,这些说明RA患者可能在免疫系统的活化中消耗叶酸及维生素B12。而在Berglund等[21]对RA患者的6年随访中发现,对RA患者进行叶酸补充,可以有效地降低患者Hcy水平,并且使用甲氨蝶呤的患者其Hcy水平也明显降低。但也有文献报道,使用低剂量的甲氨蝶呤可导致RA患者HHcy的发生[22],产生相反结果可能和患者的基因有关。可以通过叶酸和维生素B12的补给来有效控制RA患者体内Hcy水平。
3小结
Hcy可以激活RA患者免疫系统促进炎症的发生,免疫炎性反应可以促进RA患者产生HHcy。在RA患者中,HHcy可能主要通过炎症、血管内皮细胞功能损伤两方面促进动脉粥样硬化的发生。服用叶酸、维生素B12可有效降低RA患者的Hcy水平。临床上有效监测Hcy可以预防和延缓RA患者动脉粥样硬化的发生,提高患者的生活质量。
参考文献
[1]Sokka T.Long-term outcomes of rheumatoid arthritis[J].Curr Opin Rheumatol,2009,21(3):284-290.
[2]Homocysteine Studies Collaboration.Homocysteine and risk of ischemic heart disease and stroke:a meta-analysis[J].JAMA,2002,288(16):2015-2022.
[3]Martí-Carvajal AJ,Solà I,Lathyris D,et al.Homocysteine-lowing interventions for preventing cardiovascular events[J].Cochrane Database Syst Rev,2013(1):CD006612.
[4]Nowakowska-Plaza N,Potaczek DP,Gluszko P,et al.Antibodies to N-homocysteinylated albumin and haemoglobin in patients with rheumatoid arthritis:a potential new marker of disease severity[J].Scand J Rheumatol,2014,43(1):17-21.
[5]Lazzerini PE,Capecchi PL,Selvi E,et al.Hyperhomocysteinemia,inflammation and autoimmunity[J].Autoimmun Rev,2007,6(7):503-509.
[6]Hofmann MA,Lalla E,Lu Y,et al.Hyperhomocysteinemia enhances vascular inflammation and accelerates atherosclerosis in a murine model[J].J Clin Invest,2001,107(6):675-683.
[7]Desai A,Lankford HA,Warren JS.Homocysteine augments cytokine-induced chemokine expression in human vascular smooth muscle cells:implications for atherogenesis[J].Inflammation,2001,25(3):179-186.
[8]Su SJ,Huang LW,Pai LS,et al.Homocysteine at pathophysiologica concentrations activates human monocyte and induces cytokine expression and inhibits macrophage migration inhibitory factor expression[J].Nutrition,2005,21(10):994-1002.
[9]Holven KB,Aukrust P,Retterstol K,et al.Increased levels of C-reactive protein and interleukin-6 in hyperhomocysteinemic subjects[J].Scand J Clin Lab Invest,2006,66(1):45-54.
[10]Mansoor MA,Seljeflot I,Arnesen H,et al.Endothelial cell adhesion molecules in healthy adults during acute hyperhomocysteinemia and mild hypertriglyceridemia[J].Clin Biochem,2004,37(5):408-414.
[11]Lazzerini PE,Selvi E,Lorenzini S,et al.Homocysteine enhances cytokine production in cultured synoviocytes from rheumatoid arthritis patients[J].Clin Exp Rheumatol,2006,24(4):387-393.
[12]Rho YH,Solus J,Raggi P,et al.Macrophage activation and coronary atherosclerosis in systemic lupus erythematosus and rheumatoid arthritis[J].Arthritis Care Res,2011,63(4):535-541.
[13]Schroecksnadel K,Frick B,Kaser S,et al.Moderate hyperhomocysteinaemia and immune activation in patients with rheumatoid arthritis[J].Clin Chim Acta,2003,338(1/2):157-164.
[14]Wållberg-Jonsson S,Cvetkovic JT,Sundqvist KG,et al.Activation of the immune system and inflammatory activity in relation to markers of atherothrombotic disease and atherosclerosis in rheumatoid arthritis[J].J Rheumatol,2002,29(5):875-882.
[15]Schroecksnadel K,Frick B,Wirleitner B,et al.Moderate hyperhomocysteinemia and immune activation[J].Curr Pharm Biotechnol,2004,5(1):107-118.
[16]Kerekes G,Szekanecz Z,Dér H,et al.Endothelial dysfunction and atherosclerosis in rheumatoid arthritis:a multiparametric analysis using imaging techniques and laboratory markers of inflammation and autoimmunity[J].J Rheumatol,2008,35(3):398-406.
[17]Lopez-Olivo MA,Gonzalez-Lopez L,Garcia-Gonzalez A,et al.Factors associated with hyperhomocysteinaemia in Mexican patients with rheumatoid arthritis[J].Scand J Rheumatol,2006,35(2):112-116.
[18]Ormseth MJ,Lipson A,Alexopoulos N,et al.Association of epicardial adipose tissue with cardiometabolic risk and metabolic syndrome in patients with rheumatoid arthritis[J].Arthritis Care Res (Hoboken),2013,65(9):1410-1415.
[19]Ahmed HM,Youssef M,Mosaad YM.Antibodies against oxidized low-density lipoprotein are associated with subclinical atherosclerosis in recent-onset rheumatoid arthritis[J].Clin Rheumatol,2010,29(11):1237-1243.
[20]Chiang EP,Bagley PJ,Selhub J,et al.Abnormal vitamin B(6) status is associated with severity of symptoms in patients with rheumatoid arthritis[J].Am J Med,2003,114(4):283-287.
[21]Berglund S,Södergren A,Wållberg Jonsson S,et al.Atherothrombotic events in rheumatoid arthritis are predicted by homocysteine-a six-year follow-up study[J].Clin Exp Rheumatol,2009,27(5):822-825.
[22]Hoekstra M,Haaqsma CJ,Doelman CJ,et al.Intermrttent rises in plasma homocysteine in patients with rheumatoid arthritis treated with higher dose methotreate[J].Ann Rheum Dis,2005,64(1):141-143.
(收稿日期:2015-03-01)
DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.05.023
文献标识码:A
文章编号:1673-4130(2016)05-0635-02
作者简介:杨旭颖,女,主管检验技师,主要从事临床生物化学与检验研究。△通讯作者,E-mail:liuusa@yahoo.com。