康 慧(綜述),劉俊艷(審校)
(河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院神經內科,河北 石家莊 050051)
高同型半胱氨酸血癥(hypohomocysteinemia,Hhcy)通過多種機制誘發(fā)動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS),成為卒中防治領域的研究熱點。理論上B族維生素干預可以降低血漿同型半胱氨酸(homocysteinemia,Hcy)水平,進而有效防治卒中。中美卒中防治指南均推薦使用多種B族維生素干預Hhcy[1-2]。但多個大型臨床研究結果[3-4]顯示,B族維生素干預治療并未降低卒中的發(fā)生及再發(fā)風險?,F就Hhcy的發(fā)生機制、Hhcy與卒中發(fā)病風險、B族維生素干預治療后Hcy水平及卒中風險的相關研究綜述如下。
Hhcy指血漿中總Hcy水平(total homocysteinemia,tHcy)異常增高,一般認為高于15μmol/L即為Hhcy。血漿Hcy水平與測定方法有關,且不同種族人群血漿Hcy水平也存在差異。一般正常成人空腹血漿tHcy水平為5~15μmol/L,高于15μmol/L的Hhcy按血漿水平分為輕度15~30μmol/L,中度>30~100μmol/L及重度>100μmol/L 3種Hhcy[5]。
Hcy化學名稱為2-甲基4-巰基丁酸,是一種含硫的非蛋白質氨酸。血漿中的Hcy約1%以還原形式存在,70%~80%與白蛋白結合,其余20%~30%以Hcy二聚體(即同型胱氨酸)和同型半胱氨酸-半胱氨酸等混合二硫化物形式存在。體內Hcy為蛋氨酸分解代謝產物,又作為前體參與蛋氨酸合成。Hcy的代謝包括細胞內甲基化、轉硫基以及直接釋放至細胞外液等3種途徑,這種體內代謝或者轉化過程均需要特定的酶和輔助因子如葉酸、維生素B6(Vitamin B6,VitB6)、維生素B12(Vitamin B12,VitB12)等的參與。故Hcy代謝途徑中任何一個環(huán)節(jié)發(fā)生改變均可能導致血漿tHcy水平的升高。所以,遺傳、營養(yǎng)及藥物等因素均可影響B(tài)族維生素的吸收和代謝,繼而引起Hhcy。其中,遺傳因素如關鍵酶的缺陷可導致蛋氨酸及胱硫醚的合成代謝障礙、Hcy消耗減少引起Hhcy;而營養(yǎng)不良導致Hcy體內代謝的輔助因子如葉酸、VitB6、VitB12缺乏,也導致蛋氨酸、胱硫醚合成代謝異常,引起Hhcy;其他如抗腫瘤藥、抗癲癇藥、長期吸煙、飲濃茶及咖啡等均可干預B族維生素的代謝,導致Hcy消耗減少,引起Hhcy;此外,女性血漿tHcy水平低于男性,絕經前女性血漿tHcy水平低于絕經后,長期口服避孕藥的女性血漿tHcy水平明顯升高,說明雌激素具有調節(jié)Hcy代謝的作用。腎臟為Hcy清除和代謝的重要器官,慢性腎功能不全、腎臟移植患者均可伴有Hhcy。
Gibson和Shimke分別于60年代初首先描述了遺傳性同型半胱氨酸尿癥患者Hhcy與血管疾病間的相關性。1969年McCully[6]通過對遺傳性同型半胱氨酸尿癥患兒的尸檢發(fā)現,該病患兒存在廣泛的AS及動脈血栓形成的病理表現,提出Hcy水平升高與AS性疾病相關。此后,大量流行病學研究證實了這一理論,認為Hhcy是通過AS導致血管疾病的發(fā)生。
2.1 Hhcy導致AS的發(fā)生機制:有關Hhcy導致AS的發(fā)生機制存在較多假說。
2.1.1 血管內皮損傷機制:首先,Hcy可以增加炎癥介質的表達,改變細胞氧化、還原信號系統(tǒng)介導血管內皮損傷,啟動AS的進程;其次,Hcy增加機體的氧化負荷,改變細胞內抗氧化酶的生物活性,增加血管內超氧自由基的產生,后者對血管內皮有強烈的毒性作用;再者,Hcy阻礙血管內皮細胞產生NO,后者與Hcy結合形成S-亞硝基Hcy拮抗Hcy對內皮細胞的毒性作用,故NO產生減少使Hcy細胞毒性作用增強,促使內皮功能減退;最后,Hcy通過促進血管內皮細胞表面Fas蛋白的表達,激活死亡受體途徑、線粒體途徑和內質網應激途徑,誘導血管內皮細胞凋亡。
2.1.2 平滑肌細胞增生機制:平滑肌細胞過度增殖并向內皮下移是AS性血管疾病的顯著病理學特征。首先,Hcy可誘導血管平滑肌細胞中新的mRNA的形成,使動脈壁平滑肌細胞增殖;其次,Hcy可通過激活某些原癌基因,使DNA合成增加,進一步激活與細胞周期調節(jié)有關的周期蛋白基因表達,促使平滑肌細胞由靜止期進入細胞周期;最后,Hcy還可通過興奮性氨基酸受體或氧化還原受體,引起血管平滑肌細胞的增殖和膠原合成增多,從而誘導AS產生。
2.1.3 凝血-纖溶系統(tǒng)功能紊亂機制:Hcy破壞凝血和纖溶系統(tǒng)的平衡,使機體處于血栓前狀態(tài)。Hcy可增強凝血因子Ⅻ和Ⅴ的活性,降低抗凝血因子Ⅲ、Ⅳ的活性,阻止組織纖溶酶原激活物與血管內皮的結合,從而干擾內皮的纖溶活性,促進血栓的形成。
2.1.4 血小板功能紊亂機制:Hcy可使血小板黏附性增加,使TXA2合成增加。TXA2的縮血管及促進血小板聚集作用,導致發(fā)生血栓性疾病。
2.1.5 脂質代謝異常機制:Hcy濃度升高會形成Hcy巰基內酯,后者與低密度脂蛋白結合形成復合體,隨后被巨噬細胞吞噬形成泡沫細胞,促進低密度脂蛋白沉積于動脈壁,啟動AS。此外,Hhcy可促進低密度脂蛋白膽固醇的自身氧化,抑制載脂蛋白合成減弱高密度脂蛋白膽固醇的動脈保護作用。
2.2 Hhcy與腦卒中發(fā)生風險:Hhcy作為腦卒中的獨立危險因素已經得到公認[7-9]。流行病學研究顯示,19%~42%的Hhcy患者并發(fā)卒中。Hhcy作為老年人群腦卒中的獨立危險因素,血漿Hcy水平每升高1μmol/L,卒中的相對危險度增加1.07%[10]。
依據患者血漿tHcy水平可預測其顱內外AS的嚴重程度[11-13]。近期曼哈頓的一個多種族人群大樣本研究證實,隨著血漿tHcy水平的增高頸動脈斑塊數目不斷增多[12]。該研究與Selhub等[13]的研究結果一致,即患者血漿Hcy濃度越高,則顱外頸動脈病變的狹窄范圍越大、狹窄程度越重。Yoo等[11]通過顱腦MRA研究發(fā)現,存在2~3處AS性狹窄的腦梗死患者,其血漿Hcy濃度明顯高于單一AS性狹窄或無腦AS者。表明血漿Hcy升高水平與腦AS血管數量顯著相關,并且血漿tHcy水平越高者病死率越高,預后越差。
Hhcy同樣也是腦卒中復發(fā)的獨立危險因素之一[14]。近期有研究將急性大AS性腦梗死患者分為Hhcy和非Hhcy 2組,均未給予Hcy干預治療,隨訪18個月后發(fā)現Hhcy組腦卒中復發(fā)率顯著高于非Hhcy組[15]。證實Hhcy與腦卒中的復發(fā)有關,且血漿tHcy水平越高,腦卒中復發(fā)率越高。
流行病學研究證實Hhcy患者多伴有葉酸、VitB12水平減低。同時,大量國內外臨床研究證實B族維生素干預可顯著降低血漿tHcy水平[16-18]。國內朱炬等[16]研究結果顯示,B族維生素干預3個月后干預治療組血漿tHcy水平較基線水平下降14.7%,2年后下降19.2%。HOPE-2研究[18]將5 522例患有心血管疾病成人隨機分組,經過5年干預治療后隨訪,結果顯示B族維生素干預組血漿tHcy平均水平降低2.2μmol/L,而安慰劑組血漿tHcy平均水平則升高0.8μmol/L。
目前,國內外有關B族維生素干預治療的大型臨床研究使用的B族維生素干預劑量并不一致[3-4,16-20]。最大劑量VitB6100mg/d、VitB122mg/d、葉酸40mg/d,為美國大型試驗[19]干預劑量,對2 056例進展性慢性腎病或腎病末期伴Hhcy患者隨訪3個月,干預治療組血漿tHcy水平較安慰劑組明顯降低,隨訪3.2年,2組間病死率與血管疾病發(fā)病率差異無統(tǒng)計學意義。常用劑量VitB625~50mg/d、VitB120.4~1mg/d、葉酸2~5mg/d,均安全有效。且干預劑量越大,血漿tHcy水平下降越明顯。VISP研究[3]對3 680例缺血性卒中患者經過2年隨訪干預治療,結果表明大劑量組(口服25mg VitB6、0.4mg VitB12、2.5mg葉酸)血漿tHcy水平下降值比小劑量組(口服200μg VitB6、6μg VitB12、20μg葉酸)更加明顯。
B族維生素干預治療Hhcy是否能有效預防缺血性卒中的發(fā)生及再發(fā),目前主要存在2種相悖的觀點。
4.1 B族維生素干預可有效預防缺血性卒中的發(fā)生及再發(fā):美國大型流行病學調查研究[21]對9 764例既往無心血管病參與者平均跟蹤隨訪19年,研究表明大劑量葉酸(>300.6μg/d)干預較小劑量(<136μg/d)可以明顯降低卒中及腦血管病的發(fā)病率。Wang等[22]的Meta分析顯示對缺血性腦卒中患者進行血漿tHcy水平監(jiān)測,并用VitB12、葉酸進行降低血漿Hcy水平后干預治療,可預防卒中再發(fā),葉酸和復合維生素B治療36個月后,卒中復發(fā)風險降低18%。HOPE-2研究[18]結果證實B族維生素干預雖然對全因死亡、總體缺血性事件的風險并沒有影響,但干預治療36個月時卒中相對風險減少約25%,絕對風險減少1.3%,且隨著干預治療時間的延長,獲益越明顯,亞組分析顯示血漿tHcy水平較高的患者干預治療后受益更多。
4.2 B族維生素干預不能有效預防缺血性卒中的發(fā)生及再發(fā):Lee等[23]的Meta分析顯示葉酸干預不能顯著降低卒中風險。VISP研究[3]顯示通過補充B族維生素降低非致殘性缺血性卒中患者血漿tHcy水平,對再發(fā)卒中、心血管事件或者死亡并沒有預防作用,高劑量治療組沒有顯著減少卒中復發(fā)率。這與Anderson等[24]研究的葉酸干預和血漿tHcy水平降低與導致心血管疾病發(fā)病率無關的試驗結果是一致的,都能夠很好地解釋Hcy是血管疾病的一個標記,而不是原因的假說。VITAYOPS研究[4]結果表明,給卒中或TIA患者補充B族維生素對于減少3~4年內主要血管終點事件的發(fā)生無顯著影響。與我國朱炬等[16]的臨床研究結果也是一致的。
綜上所述,測定腦梗死患者血清葉酸、VitB12水平有重要的臨床意義,可以同血壓、血脂、血糖等一樣作為腦血管病的一種特異、重要的危險因素加以監(jiān)測,并可以通過一些干預措施如飲食譜的改變、補充攝入含葉酸及VitB12類藥物等以降低血漿tHcy水平,從而有可能達到預防腦卒中再發(fā)的作用。通過降低血漿tHcy水平以期達到減少腦血管事件發(fā)生的防御措施一直備受關注,然而對血清葉酸、VitB12水平下降危險性的量化分析及對本國人群每日補充葉酸、VitB12安全有效劑量的確定,尚有待進一步研究和探討。
[1] GOLDSTEIN LB,BUSHNELL CD,ADAMS RJ,et al.Guidelines for the primary prevention of stroke:a guideline for healthcare professionals from the American Heart Association/American Stroke Association[J].Stroke,2011,42(2):517-584.
[2] 中華醫(yī)學會神經病學分會腦血管病學組缺血性卒中二級預防指南撰寫組.中國缺血性腦卒中和短暫性腦缺血發(fā)作二級預防指南2010[J].中華神經科雜志,2010,43(2):154-160.
[3] TOOLE JF,MALINOW MR,CHAMBLESS LE,et al.Lowering homocysteine in patients with ischemic stroke to prevent recurrent stroke,myocardial infarction,and death: the Vitamin Intervention for Stroke Prevention(VISP) randomized controlled trial[J].JAMA,2004,291(5):565-575.
[4] VITATOPS TRIAL STUDY GROUP.B vitamins in patients with recent transient ischemic attack or stroke in the VITAmins TO Prevent Stroke (VITATOPS) trial:a randomised,double-blind,parallel,placebo-controlled trial[J].Lancet Neurol,2010,9(9):855-865.
[5] KANG SS,WONG PW,MALINOW MR.Hyperhomocyst(e)inemia as a risk factor for occlusive vascular disease[J].Annu Rev Nutr,1992,12:279-298.
[6] MCCULLY KS.Vascular pathology of homocysteinemia: implications for the pathgensis of arteriosclerosis[J].Am J Pathol,1969,56(1):111-128.
[7] UNAL E,MUNGAN S,BILEN S,et al.The effects of lipoprotein(a) and homocysteine on prognosis and risk factors in acute ischemic stroke[J].Int J Neurosci,2013,123(8):532-536.
[8] HANKEY GJ.Is plasma homocysteine a modifiable risk factor for stroke?[J].Nat Clin Pract Neurol,2006,2(1):26-33.
[9] MARTIN-HERRERO F,MARTN-MOREIRAS J,PABON P,et al.Homocysteine and outcome in young patients with acute coronary syndromes[J].Int J Cardiol,2007,118(2):183-188.
[10] ARONOW WS,AHN C,GUTSTEIN H.Increased plasma homocysteine is an independent predictor of new atherothrimbtic brain infarction in older persons[J].Am J Cardiol,2000,86(5): 585-586.
[11] YOO JH,CHUNG CS,KANG SS.Relation of plasma homocyst(e)ine to cerebral infarction and cerebral atherosclerosis[J].Stroke,1998,29(12):2478-2483.
[12] ALSULAIMANI S,GARDENER H,ELKIND MS,et al.Elevated Homocysteine and Carotid Plaque Area and Densitometry in the Northern Manhattan Study[J].Stroke,2013,44(2):457-461.
[13] SELHUB J,JACQUES PF,BOSTOM AG,et a1.Association between plasma homocysteine concentrations and extracranial carotid-arterystenosis[J].N Engl J Med,1995,332(5):286-291.
[14] BOYSEN G,BRANDER T,CHRISTENSEN H,et al.Homocysteine and risk of recurrent stroke[J].Stroke,2003,34(5):1258-1261.
[15] WU XQ,DINGJ,GE AY,et al.Acute phase homocysteine related to severity and outcome of atherothrombotic stroke[J].Eur J Intern Med,2013,24(4):362-367.
[16] 朱炬,張哲成,張靜,等.B族維生素干預對高同型半胱氨酸血癥腦梗死患者二級預防的作用[J].中華神經科雜志,2012,45(6):396-399.
[17] HANKEY GJ,FORD AH,YI Q,et al.Effect of B vitamins and lowering homocysteine on cognitive impairment in patients with previous stroke or transient ischemic attack: a prespecified secondary analysis of a randomized,placebo-controlled trial and meta-analysis[J].Stroke,2013,44(8):2232-2239.
[18] SAPOSNIK G,RAY JG,SHERIDAN P,et al.Homocysteine-lowering therapy and stroke risk,severity,and disability: additional findings from the HOPE 2 trial[J].Stroke,2009,40(4):1365-1372.
[19] JAMISON RL,HARTIGAN P,KAUFMAN JS,et al.Effect of homocysteine lowering on mortality and vascular disease in advanced chronic kidney disease and end-stage renal disease: a randomized controlled trial[J].JAMA,2007,298(10):1163-1170.
[20] HODIS HN,MACK WJ,DUSTIN L,et al.High-Dose B vitamin supplementation and progression of subclinical atherosclerosis:a randomized controlled trial[J].Stroke,2009,40(3):730-736.
[21] BAZZANO LA,HE J,OGDEN LG,et al.Dietary intake of folate and risk of stroke in US men and women: NHANES Ⅰ Epidemiologic Follow-up Study[J].Stroke,2002,33(5):1183-1188.
[22] WANG X,QIN H,DEMIRTAS H,et al.Efficacy of folic acid supplementation in stroke prevention: a meta-analysis[J].Lancet,2007,369(9576):1876-1882.
[23] LEE M,HONG KS,CHANG SC,et al.Efficacy of homocysteine-lowering therapy with folic acid in stroke prevention:a meta-analysis[J].Stroke,2010,41(6):1205-1212.
[24] ANDERSON JL,JENSEN KR,CARLQUIST JF,et al.Effect of folic acid fortification of food on homocysteine-related mortality[J].Am J Med,2004,116(3):158-164.