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编号:10503272
冠心病患者血浆同型半胱氨酸的变化及其机制的探讨
http://www.100md.com 《中国医学杂志》 1998年第11期
     作者:高炜 姜宁 朱国英 孟昭亨 汤键

    单位:100034 北京医科大学第一医院心内科(高炜、姜宁、朱国英);北京医科大学心血管研究所(孟昭亨、汤健)

    关键词:冠状动脉病;高半胱氨酸

    中华医学杂志981106 【摘要】 目的 探讨同型半胱氨酸(HCY)及其代谢相关因子和血脂与冠心病发病之间的关系。方法 40例经冠状动脉造影术证实为正常或冠心病患者,应用高效液相色谱分析测定血浆HCY,同时测定血浆叶酸、维生素B12浓度及血脂水平,并应用PCR检测N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因型。结果 (1) 冠心病患者血浆HCY浓度(17.1±3.6 μmol/L)高于正常对照组(7.6±1.2 μmol/L),合并有心肌梗死、高血压和有冠心病家族史的患者,其血浆HCY浓度更高;(2) 血浆HCY浓度与血浆叶酸、维生素B12浓度呈明显的非线性相关;(3) MTHFR纯合子突变者,血浆HCY浓度高;(4) CHD患者血脂与HCY水平无明显相关。结论 高同型半胱氨酸血症是冠心病的新的独立危险因素。
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    The mechanisms of hyperhomocysteinemia in coronary heart disease Gao Wei, Jiang Ning, Zhu Guoying, et al. First Hospital of Beijing Medical University, Beijing 100034

    【Abstract】 Objective To identify hyperhomocysteinemia (HHe) as a new and independent risk factor for coronary heart disease (CHD). Methods The association of coronary heart disease (CHD) and lipid, homocysteine (HCY) and the factors related to its metabolisms were examined. The mutation of the 677C→T transition of MTHFR was determined by PCR-based assay. Whole blood and plasma folate (FA) and plasma vitamin B12 (B12), as cofactors of those enzymes, were determined by radioimmunologic assay. Plasma HCY was determined by HPLC. Results Patients with CHD confirmed by coronary angiography had increased plasma HCY concentrations (17.1±3.6 μmol/L、7.6±1.2 μmol/L). In patients with MI, HPT and family history (FH) of CHD, plasma HCY increased significantly. Plasma HCY concentrations had significant non-linear inverse relation with plasma FA and B12 concentrations. Homozygous mutants showed higher plasma HCY concentrations. Patients with CHD had increased serum CHOL and VLDL levels, but plasma HCY concentrations were not correlated with serum lipid levels. Conclusion Hyperhomocysteinemia is an independent risk factor for coronary heart disease.
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    【Key words】 Coronary disease Homocysteine

    (Natl Med J China, 1998, 78:821-823)

    冠心病(CHD)是危害人类生命最严重的疾病之一。一般认为,高血脂、高血压(HPT)、糖尿病(DM)、吸烟等是其主要的危险因素[1]。但是,许多CHD患者不具上述危险因素。近年来有人提出,高同型半胱氨酸(HCY)是CHD的一个新的独立的危险因素[1]。在我国,关于HCY与CHD的关系目前尚少见报道。本研究旨在探讨HCY及其代谢相关因子和血脂与CHD发生之间的关系。

    对象和方法

    一、对象

    选自1997年9月~1997年11月于我院心内科导管室行冠状动脉造影检查者。其中19例冠状动脉管壁光滑,无迂曲延长等动脉硬化表现,为对照组,男11例,女8例,年龄59±10岁,其中吸烟者7例,有HPT 7例,DM 1例。CHD组21例患者均有至少1支冠脉狭窄大于50%。男16例,女5例,年龄53±11岁,吸烟者13例,HPT6例、DM 3例,心肌梗死9例。两组受试者年龄、性别差异无显著意义,心、肾及肝脏功能均正常。
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    二、方法

    空腹取血,EDTA抗凝,离心(5 000r/min,4 ℃,5分钟),分离血浆,-70℃保存备测。用Martin Svardal改良高效液相色谱分析方法测定血浆HCY;Johan B Ubbink的放射免疫分析方法测定叶酸及B12,试剂盒购自天津德普生物制品公司;以PAP法测定血脂,包括甘油三脂(TG),胆固醇(CHOL),低密度脂蛋白(LDL),极低密度脂蛋白(VLDL),高密度脂蛋白(HDL),载脂蛋白-A(Apo-A),载脂蛋白-B(Apo-B),试剂盒购自北京中生公司。

    2.N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)基因型分析:取股动脉血,以125 U/ml肝素抗凝,经红细胞裂解液、白细胞裂解液及蛋白酶K消化快速提取DNA。应用PCR测定MTHFR基因型。引物为5′-TGAAGGAGAAGGTGTCTGCGGGA -3′和5′-AGGACGGTGCGGTGAGAGTG -3′,其变性、延伸、复性温度分别为94 ℃、60 ℃、72 ℃,共40个循环,扩增片段为198 bp。以HinfⅠ酶切1小时,经8%聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。
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    3.统计学分析:应用SPSS-PC软件包及POMS软件,采用t检验,F检验及曲线拟合。HCY、叶酸、维生素B12等指标,以±s表示;MTHFR基因型为等级分组资料,采用Ridit检验。

    结果

    一、血浆HCY浓度变化

    对照组血浆HCY浓度平均为7.6±1.2 μmol/L,其中男为9.3±1.9 μmol/L,女为5.2±0.7 μmol/L,两组比较P<0.05。CHD患者血浆HCY浓度平均为17.1±3.6 μmol/L,其中男为20.6±4.5 μmol/L,女为5.8±1.2 μmol/L,两组比较P<0.05。CHD患者与对照组比较,平均血浆HCY浓度明显增高,(P<0.05)。冠状动脉单支病变患者血浆HCY浓度为14±5 μmol/L,多支病变患者血浆HCY浓度为20±6 μmol/L,均高于对照组(P<0.01)。
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    有心肌梗死(MI)病史的CHD患者血浆HCY浓度为25.4±5.0 μmol/L,较无心肌梗死的CHD患者血浆HCY浓度(8.3±1.6 μmol/L)增高,与对照组相比差异具有非常显著意义(P<0.001)。

    有高血压病及冠心病家族史(FH)患者血浆HCY浓度均较无高血压和FH的CHD患者明显增高(P<0.05),与正常对照组血浆HCY相比差异有非常显著意义(P<0.001),但吸烟史及糖尿病对HCY无明显影响(表1)。

    二、血浆HCY浓度与叶酸、维生素B12浓度关系

    血浆叶酸、维生素B12浓度与血浆HCY呈非线性关系(图1,2)。

    三、血浆HCY浓度与MTHFR基因型的关系

    1.MTHFR的基因型:对照及CHD患者MTHFR基因经PCR及酶切确定,可以分为正常、杂合及纯合突变(表2)。
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    表1 两组CHD危险因素与血浆HCY浓度的关系(μmol/L,±s) 组别

    例数

    HCY

    吸烟史

    HPT

    FH

    DM

    对照组

    19

    10.8±2.6

    9.2±2.0
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    13.6±3.2

    9.8±1.8

    CHD组

    21

    16.5±4.3

    24.4±4.6

    4.3±1.1

    15.8±3.8

    P值

    <0.001

    <0.001

    >0.05

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    图1 血浆HCY浓度与血浆叶酸的关系

    图2 血浆HCY浓度与血浆维生素B12关系

    表2 对照组及CHD患者MTHFR基因型比较 组别

    例数

    正常

    杂合

    纯合

    对照组
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    19

    29(4/14)

    50(7/14)

    21(3/14)

    CHD组

    21

    10(2/20)

    20(4/20)

    70(14/20)

    r值

    0.073 5

    0.308 8
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    0.735 3

    χ2=4.0954,P<0.05

    2.血浆HCY浓度与MTHFR基因型的关系:MTHFR纯合突变者血浆HCY浓度为16.5±4.6 μmol/L,较杂合突变者(9.2±2.1 μmol/L)增高,基因型正常者为7.2±2.2 μmol/L(P<0.05)。

    四、血浆HCY浓度与血脂的关系

    1.对照组和CHD组血脂水平:为了分析血浆HCY浓度与血脂的关系,在测定血浆HCY的同时,亦测定了血脂(表3)。

    2.血浆HCY浓度与血脂的相关关系:用多元相关分别对对照组和CHD组各项血脂指标和HCY进行分析表明,各指标间均无明显相关关系。

    表3 对照组与CHD患者血脂水平比较(±s) 组别
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    TG

    (mmol/L)

    CHOL

    (mmol/L)

    LDL

    (mmol/L)

    VLDL

    (mmol/L)

    HDL

    (mmol/L)

    APO-A

    (g/L)

    APO-B
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    (g/L)

    对照组

    1.6±1.2

    4.4±0.6

    3.0±0.6

    0.32±0.06

    1.17±0.36

    114±24

    108±31

    CHD组

    1.8±1.7

    5.4±0.8
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    4.0±0.8

    0.34±0.05

    1.11±0.28

    115±19

    126±29

    P值

    >0.05

    <0.001

    <0.001

    >0.05

    >0.05

    >0.05

, 百拇医药     >0.05

    3.CHD分型的初步探讨:由于高血脂和高血浆HCY是CHD发病的两个独立的危险因素,我们对21例CHD患者按WHO高血脂指标和HCY水平进行初步分类(血浆TG>1.70 mmol/L,CHOL>5.68mmol/L,LDL>3.20 mmol/L为高脂血症。HCY>14 μmol/L为高HCY),血脂与血浆HCY浓度均高者占33.3%;血脂水平高、血浆HCY浓度正常者占42.3%;血脂正常、血浆HCY浓度高者占9.5%;血脂水平与血浆HCY浓度均正常者占14.3%。初步将CHD分为高血脂高HCY、高血脂正常HCY、正常血脂高HCY及正常血脂正常HCY 4型。讨论

    一、高HCY在CHD发病中的作用

    许多文献报道HCY是CHD的一个新的独立的危险因素[1],Clarke等报道高HCY组较正常HCY组危险性增加23倍。此外有人对14 916例无明显动脉硬化受试者血浆HCY浓度测定,进行大规模前瞻性研究表明,5年后高HCY组与正常组相比心肌梗死危险性高3倍[2]。本工作亦发现,CHD患者血浆HCY浓度高于对照组,有多支病变,心肌梗死合并有HPT和冠心病家族史的患者,血中HCY浓度更高,说明在我国高血浆HCY可能是CHD,尤其是心肌梗死发病的一个重要的危险因素,因此控制血浆HCY水平,对于降低CHD发病率可能具有重要意义。
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    二、HCY与血脂的关系

    近年来,有研究表明高HCY与人群中10%的CHD发病率有关,而且血浆HCY浓度增加5 μmol/L与胆固醇增加0.52 mmol/L可以同等程度地增加CHD的危险性,而降低HCY水平可以减少心血管病的死亡率[1]。本研究发现1/3患者HCY及血脂水平均增高,但血脂水平与HCY并无明显相关,提示高血脂与高HCY可能是CHD的两个相互独立的危险因素。为此,我们依据血脂和HCY水平将CHD分为4型。用以指导有针对性的治疗,如:高血脂可以侧重应用调脂药和降脂药进行治疗,而高HCY可以应用叶酸、维生素B12和B6进行治疗,并且对于CHD的预后估计也有一定的意义。

    本研究中尚有14.3%的患者血脂及HCY水平均不高,提示CHD的发生还与其它危险因素有关。

    三、高HCY的发生机制
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    在体内HCY是蛋氨酸代谢的中间产物[3]。关于HCY升高的机理目前尚不了解。有人提出血浆HCY浓度升高可能与叶酸、维生素B12及基因型有关[4]。叶酸和维生素B12在HCY的代谢中起着十分重要的作用,它们可以作为一种辅酶,参与HCY的还原和代谢反应[5]。本工作发现血浆HCY浓度与血浆叶酸、维生素B12浓度呈非线性负相关,提示叶酸、维生素B12缺乏可能是诱发高HCY的一个重要因素。

    关于HCY代谢相关酶基因型是否与高HCY有关,有不同的报道[1]。本结果提示,MTHFR基因型突变可能与高HCY有关。这可能是MTHFR基因突变减低MTHFR酶活性,不能有效促进HCY转化为蛋氨酸所致。但是我们亦发现,在对照组中亦有MTHFR纯合突变,但血中HCY并不高,而一些CHD患者,并无MTHFR突变,提示除MTHFR可以促进HCY代谢以外,还有其它因素影响HCY的代谢。可见,高HCY的产生可能是多因素的,它不仅与叶酸、维生素B12有关,还与一些遗传因素有关,其中一些代谢酶基因的突变可能亦是引起高HCY的重要原因之一。
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    本课题为国家攀登计划资助项目

    参考文献

    1 Susan C, Louis M, Vivian F. Hyperhomocysteinemia-an emerging and important risk factor for thromboembolic and cardiovascular disease, Clin Chem, 1996, 106:709-722.

    2 Chasan-Taber L, Selhub S, Rosenberg IH, et al. A prospective study of folate and vitamin B6 and risk of myocardial infarction in US physicians. J Am Coll Nutr, 1996, 15:136-143.
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    3 Flemming S. Inborn errors of metabolism causing homocysteinemia and related vascular involvement. Haemostasis, 1989, 19(suppl 1):4-9.

    4 Per MU, Helga R, Sally P S, et al. Total homocysteine in plasma or serum: methods and clinical applications. Clin Chem, 1993, 39:1764-1779.

    5 Jacob S, Paul FJ, Peter WF, et al. Vitamin status and intake as primary determinants of homocysteinemia in an elderly population. JAMA, 1993, 270:2693-2698.

    (收稿:1998-04-16 修回:1998-08-03), 百拇医药