1、血浆同型半胱氨酸水平正常值与检测方法 2011-2-10 13:39 张曼 1 孙宁玲 2 1. 北京世纪坛医院 2. 北京大学人民医院 近十多年的研究证实，血液中高浓度的同型半胱氨酸(Homocysteine，Hcy) 是冠状动脉疾病、脑血管及外周血管疾病的独立危险因素【1-5】。因此，血浆 Hcy 的实验室检测正逐渐受到重视。鉴于临床应用的需求在逐渐增多,临床医生 对 Hcy 的病理生理意义和临床意义的理解也在逐渐提高, 但临床医师对目前血 浆 Hcy 的检测及界定值的认识还缺乏统一认识，因此，本文拟就相关内容作一 述评。 1. Hcy 概述 Hcy 是由蛋氨酸去甲基生成的一种含硫氨基酸,
2、它在体内主要通过再甲基化、 转硫作用两种途径进行代谢：其一，在蛋氨酸合成酶的催化作用下，以维生素 B12 为辅酶，以 N5-甲基四氢叶酸为甲基供体，Hcy 被甲基化生成蛋氨酸。此过 程的关键酶是以维生素 B2 为辅酶的亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)，该酶使 N5，N10-亚甲基四氢叶酸还原为 N5-甲基四氢叶酸，其作用非常重要;其二， Hcy 与丝氨酸结合，在胱硫醚-合成酶(CBS)催化作用下，以维生素 B6 为辅 酶，生成胱硫醚，后者再裂解为半胱氨酸和 -酮丁酸，参与代谢，形成转硫 化途径。 当上述代谢途径受阻时，Hcy 在细胞内蓄积，并进入血液循环，引起慢性 病理损害。参与 Hcy 代
3、谢的酶(如 MTHFR 和 CBS)如有遗传缺陷可导致严重的高 Hcy 血症，而由于营养因素导致的维生素 B6、B12 和叶酸的缺乏同样可产生高 Hcy 血症。就与冠心病、脑卒中的关系而言，营养因素(包括烹调、饮食习惯) 在目前可能更为多见、更为重要。 除遗传、营养因素外，年龄、种族、生活习惯(如吸烟、饮酒、高蛋氨酸食 物等)、药物和某些疾病因素等也可以不同程度地影响血浆 Hcy 水平。 血浆中约 75%的 Hcy 与白蛋白结合，形成结合型 Hcy，其余的则主要以二硫 键结合的 Hcy-Hcy、Hcy-半胱氨酸化合物形式存在，为游离型;只有 12%以还 原型 Hcy 存在于血浆中。通常测定的是
4、血浆中所有形式 Hcy 总和，即总 Hcy(total Homocysteine,tHcy)。 2. Hcy 界值与心脑血管疾病风险预测 一般认为，血浆 tHcy 正常值参考范围为 515mol/L(高效液相色谱法)， 当血浆 tHcy15mol/L 时，即为高 Hcy 血症(Hyperhomocysteinemia,HHcy); 也有学者认为正常健康人血浆 tHcy 应小于 12mol/L【6】。当血浆 tHcy40mol/L 时即超出肾阈值，可出现同型半胱氨酸尿，这种情况主要见于 遗传病。单测一次空腹血浆 tHcy 会使 55%高 Hcy 血症漏诊，故国际上采用蛋氨 酸负荷试验增加高 Hc
5、y 血症的检出率。 Boushey 等人发现，男性血浆 tHcy 浓度介于 9.014.9mol/L 者，其患 冠心病的危险性是低于 9.0mol/L 者的 2 倍，而高于 14.9mol/L 者，其危险 性则增加 6 倍，因此 Boushey 于 1995 年建议理想的血浆 tHcy 浓度应低于 10mol/L【7】。 Guilliams【8】认为，Hcy 不再是血管性疾病的一个标记物，而是一个致 病因子。作者列举下列基于临床资料的统计学模型来阐明血浆 tHcy 水平与冠心 病风险的关系：当 Hcy 为 6.5mol/L 时，患冠心病的风险比已超过 1，以后随 着 Hcy 上升，特别是大于
6、10mol/L 后，冠心病风险也几乎呈线性上升，直到 Hcy 水平达 20mol/L 以上时才趋于效应平台，但此时风险比已近 12。 2004 年，在 Toole 等人【9】进行的著名“预防脑卒中的维生素干预 RCT 试验”(VISP 试验)中，明确定义男性 Hcy9.5mol/L、女性 Hcy8.5mol/L 即为轻到中度高 Hcy 血症患者，并纳入为受试人群。该试验 虽未证实高剂量维生素较之低剂量维生素更有益于预防脑卒中，但明确显示脑 卒中风险与血浆 Hcy 水平之间的相关性。后来，在排除了 VISP 试验中肾功能不 全及维生素 B12 状态因素后的再分析结果表明，脑卒中风险降低 21%。
7、Arauz 等 人【10】在 39 名由颈动脉剥离引起的脑梗塞患者中观察到血浆 Hcy 平均水平仅 为 9.81mol/L，但显著高于对照组的 6.38mol/L。 2006 年，美国高血压协会(ASH)和脑卒中协会(ASA)发布了对于缺血性脑卒 中和短暂脑缺血发作患者的卒中预防指南【11】。在该指南里，高 Hcy 血症被 列为脑卒中的重要风险因子之一，并定义 Hcy10mol/L 即为高 Hcy 血症，建 议给予患者补充维生素 B6、B12 和叶酸。 2009 年，我国台湾学者 Sun 等【12】为确定血浆 Hcy 预测心血管疾病风险 的临界值，调查了总共 2009 人的队列，并已追踪随访
8、13 年。结果发现，当 Hcy9.47mol/L 时，心血管事件风险增加 2.3 倍，而当 Hcy11.84mol/L 时， 全因死亡风险增加 2.4 倍。因此，作者认为：血浆 Hcy 水平与心血管事件及全 因死亡有显著关联性，9.47mol/L 和 11.84mol/L 可确定分别为 Hcy 预测心 血管事件风险及死亡风险的界值。 综上所述，基于心脑血管疾病“预防第一”原则，对血浆 tHcy 正常值范围 的界定应宜低不宜高，10mol/L 可视为 Hcy 预测心脑血管事件风险的临界值， 一旦血浆 tHcy10mol/L，即应提倡进行早期干预治疗和“零级预防”心脑血 管事件，如补充叶酸和/或其
9、它固定复方制剂如依那普利叶酸片、和/或 B 族维 生素等，从而有效预防心脑血管事件的发生。另外一旦合并高血压(即 H 型高血 压)，根据已有研究显示，心脑血管事件风险显著增加, 高血压患者 tHcy10mol/L 时，心脑血管事件风险比正常人增加 10-30 倍，如果同时为 MTHFRC677T 的 TT 纯合突变基因型携带者，风险可高达 40 倍以上，因此 tHcy10mol/L 即可视为高危，而 tHcy15mol/L 则可视为极高危。 3. Hcy 检测方法 (1)同位素法 通过 14C 标记的腺苷与 tHcy 缩合后，经色谱分离，液体闪烁 计数放射强度来测定 tHcy 浓度。该法灵敏度
10、高、特异性强，但由于操作繁琐且 有放射污染，虽经改良也未能推广使用。 (2)高效液相色谱法(HPLC) 是目前比较成熟且可推广使用的方法，方法学 包括柱前衍生-HPLC-荧光检测法，HPLC-柱后衍生-紫外检测法或荧光检测法和 HPLC-电化学检测法。目前已有 tHcy 全自动的 HPLC-荧光检测仪问世。 Bartesaghi 等人【13】建立的不用内标 HPLC 法同样具有良好的分离效果，测 定精度和分析速度可用于大样本分析。 (3)荧光偏振免疫检测(FPLA)法 该方法灵敏度高，检测速度快，但价格昂 贵，故短时期内不易普及。检测时，首先用二巯基苏糖醇将结合型 Hcy 还原出 来，然后通过
11、特异性的 S 腺苷 Hcy 合成酶催化 Hcy 转变为 S 腺苷 Hcy，与作为 示踪物的荧光素标记 S 腺苷 Hcy 类似物一起与特异性单克隆抗体竞争性结合， 引起示踪物偏光性改变，从而检测出 Hcy 浓度。 (4)酶免疫测定法 这种方法也需要将 Hcy 先转化为 S 腺苷 Hcy，然后加入 辣根过氧化物酶标记的单克隆抗体，最后加入辣根过氧化物酶的底物，并在 450nm 处检测。加入蛋氨酸与半胱氨酸对检测结果均无影响，无交叉反应。这 种方法的检测结果与 HPLC 检测结果的相关系数达 0.986。 (5)循环酶法 是近年发展起来、可用于自动生化分析仪的一种技术，它使 tHcy 检测更加快速、
12、方便。其原理是结合的 Hcy(氧化形式)被还原成游离的 Hcy，在胱硫醚-合成酶的催化下和丝氨酸反应生成 L-胱硫醚，后者被胱硫 醚-裂解酶分解成 Hcy 和丙酮酸，丙酮酸参与 NADH 显色反应，生成的 Hcy 再 次参与第一步反应，如此循环。该方法与 HPLC 法相关性良好，无需样本预处理， 目前正被国内外广泛采用。 综上所述在 Hcy 的检测方法上，循环酶法(生化法)更简便、易行，有利于 各医院的检测，可以在临床广泛采纳。 4. 同型半胱氨酸检测的临床意义: 已知同型半胱氨酸的代谢与维生素和叶 酸的代谢有关，当叶酸代谢异常或缺乏时可呈现高 Hcy，高 Hcy 可通过炎症反 应途径使血管的
13、结构和功能发生障碍，产生心脑血管疾病。最新文献研究陆续 提示，高 Hcy 不仅与出生缺陷和心脑血管事件风险增加密切相关，而且也与许 多常见病如血管性认知功能损害、老年痴呆、骨质疏松症等有关。已知高血压、 糖尿病患者有部分的高 Hcy 现象，同时心血管和脑血管疾病的患者以及肾功能 障碍的患者(Hcy 的排泄异常)均可使血浆中 Hcy 增高，因此目前的研究已经证 实高 Hcy 血症是心脑血管疾病的危险因素，是需要治疗的。我国是高卒中发生 国家，心血管疾病的发生也在逐年增加，在此背景下，我们除了要关注传统的 危险因素外，对高 Hcy 现象，尤其是合并高血压的患者，应给于重视，及早的 检出，积极地综合
14、干预，有利于我国心脑血管疾病早期防治。 参考文献 1 Herrmann W. Significance of hyperhomocysteinemia. Clin Lab. 2006, 52(7-8): 367-374. 2 Wald DS, Law M, Morris JK. Homocysteine and cardiovascular disease: evidence on causality from a meta-analysis. BMJ. 2002, 325(7374): 1202. 3 Xiaobin Wang, Xianhui Qin, Hakan Demirtas, et
15、 al. Efficacy of folic acid supplementation in stroke prevention: a meta analysisJ. Lancet, 2007, 369:1876-1882 4 Saposnik G, Ray JG, Sheridan P, et al. Homocysteine-lowering therapy and stroke risk, severity, and disability: additional findings from the HOPE 2 trial. Stroke. 2009, 40(4): 1365-1372.
16、 5 王拥军，刘力生，饶克勤，等. 我国脑卒中预防策略思考：同时控制 高血压和高同型半胱氨酸水平. 中华医学杂志, 2008, 88(47): 3316-3318 6 Castaon MM, Lauricella AM, Kordich L, et al. Plasma homocysteine cutoff values for venous thrombosis. Clin Chem Lab Med. 2007, 45(2):232-236. 7 Boushey CJ, Beresford SA, Omenn GS, et al. A quantitative assessment of
17、plasma homocysteine as a risk factor for vascular disease. Probable benefits of increasing folic acid intakes. JAMA. 1995，274(13): 1049-1057. 8 Guilliams TG. Homocysteine A Risk Factor for Vascular Diseases: Guidelines for the Clinical Practice J J Am Nutra Assoc. 2004, 7(1):11-21. 9 Toole JF, Malin
18、ow 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. JAMA. 2004, 291(5): 565-575. 10 Arauz A, Hoyos L, Cant C, Mild hyperhom
19、ocysteinemia and low folate concentrations as risk factors for cervical arterial dissection. Cerebrovasc Dis. 2007，24(2-3):210-214. 11 Sacco RL, Adams R, Albers G, et al. Guidelines for prevention of stroke in patients with ischemic stroke or transient ischemic attack: a statement for healthcare pro
20、fessionals from the American Heart Association/ American Stroke Association Council on Stroke: co-sponsored by the Council on Cardiovascular Radiology and Intervention. Circulation, 2006, 113: e409-449 12 Sun Y, Chien KL, Hsu HC, et al. Use of serum homocysteine to predict stroke, coronary heart dis
21、ease and death in Ethnic Chinese: a 12-year prospective cohort study. Circ J 2009,73: 1423-1430 13 Bartesaghi S, Accinni R, De Leo G, et al. A new HPLC micromethod to measure total plasma homocysteine in newborn. J Pharm Biomed Anal. 2001, 24(5-6): 1137-1141. 【作者简介】 张曼博士，女，北京世纪坛医院检验中心主任，主任医师，教授，博士生
22、导师。中国医师协会检验专业委员会副会长。中华医学会“知名专家进社区” 检验专业委员会主任委员。中国生物化学与分子生物学会、临床应用生物化学 与分子生物学分会任常务理事。国家卫生标准委员会、中华医院管理学会检验 委员会和中华医学会检验委员委员。国家卫生部继续教育专家，国家基因扩增 实验室验收专家，国家质量监督管理专家委员会评审专家，中华检验医学杂志 编委，中国实用妇产杂志编委，医师进修杂志编委等多种职务。 孙宁玲博士，女，北京大学人民医院心脏中心副主任、高血压病房以及高 血压研究室主任和心内科副主任，博士生导师。现任：中国医师协会高血压专 家委员会副主任委员，中国高血压联盟副主席、常务理事，北京高血压协会副 会长，中华医学会心血管学会高血压学组委员、中国女医师协会心血管分会副 主任委员以及中华医学会北京心血管学会委员。中华医学会老年学分会心血管 学组副主委。兼任中华老年心脑血管病杂志和中华高血压杂志副主编以及中华 心血管病杂志、中国循环杂志、中国心血管病杂志以及中国临床药理学杂志等 10 余家一类杂志的编委或常务编委。早年曾在德国埃森大学医学院高血压研究 中心进修学习。长期从事高血压临床和基础研究。
