張曉梅，周禹紅，房志仲

(天津醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院，天津 300070)

葉酸(folic acid，F(xiàn)A)是一種B族維生素，又稱作維生素M，由蝶啶、對氨基苯甲酸和L-谷氨酸組成。FA廣泛存在于新鮮的水果、蔬菜和肉類食品中，尤以酵母、肝及綠葉蔬菜中含量較多。1930年Lucy Wills發(fā)現(xiàn)在紡織女工懷孕期間普遍存在巨幼細胞性貧血。這類人群營養(yǎng)狀況不佳，飲食中缺乏維生素B的攝入。而存在于酵母或酵母提取物中的這種維生素可以改善妊娠婦女巨幼細胞貧血癥。直至1941年Mitchell等美國學(xué)者在菠菜中發(fā)現(xiàn)了這種維生素，由于其主要來源于植物葉，因此將其正式命名為FA。1945年，Angler等學(xué)者用化學(xué)方法合成了蝶酰谷氨酸并完成了結(jié)構(gòu)測定，與FA結(jié)構(gòu)一致，從此FA可以人工合成獲得[1]。

葉酸是目前臨床上用于治療巨幼紅細胞性貧血和預(yù)防新生兒神經(jīng)管缺陷疾病的主要藥物。除用于治療葉酸缺乏癥之外，葉酸許多新的治療作用正逐漸被發(fā)現(xiàn)，葉酸的相關(guān)研究也成為人們廣泛關(guān)注的焦點。成為繼維生素C、維生素E之后，國際市場上新崛起的維生素產(chǎn)品，其市場前景十分廣闊。本文分別介紹了葉酸的發(fā)現(xiàn)過程、理化性質(zhì)及臨床應(yīng)用等幾方面的內(nèi)容，同時綜述了葉酸在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用進展。

1 FA的理化性質(zhì)

FA是一種呈淡黃色至橙黃色的結(jié)晶性粉末，無臭無味。它在丙酮中易溶，在熱水和堿性溶液中能溶，冷水中微溶，而不溶于苯、氯仿、乙醚和乙醇等溶劑。FA對酸、熱敏感，易被分解破壞，在中性或堿性條件下耐熱。酸性環(huán)境下不穩(wěn)定，pH值低于5時，會很快被破壞。加入抗氧化劑，如維生素C和檸檬酸鈉，可以對FA起保護作用。另外，F(xiàn)A對光敏感，特別是紫外線，因此保存時應(yīng)避光、低溫、密封[1]。

FA主要分為天然FA和合成FA兩種類型。天然FA存在于新鮮的水果、蔬菜和肉類食品中，尤其以酵母、肝及綠葉蔬菜中含量較多。但是，在食物的加工過程中，天然FA會大量損失[2]。天然FA的生物利用度較低，是合成FA生物利用度的80%[3]。人體不能自身合成FA，必須依靠外源性FA的攝取才能維持自身健康，因此合成FA的補充具有重要的意義。

2 FA缺乏對不同人群的影響

據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明，在不同人群均存在一定比例的FA缺乏情況。特別是妊娠期婦女，對FA的需求量高于一般人群，更容易出現(xiàn)FA缺乏的不良癥狀。

2.1FA對妊娠期婦女及胎兒的影響 FA在機體內(nèi)以四氫FA(THF)的形式發(fā)揮生理功能。它參與蛋白質(zhì)、核酸和磷脂的代謝以及嘌呤、嘧啶的合成；催化氨基酸之間的相互轉(zhuǎn)化；參與血紅蛋白和其他甲基化合物的合成。因此，F(xiàn)A影響DNA的合成，在細胞分裂增殖、組織生長以及神經(jīng)介質(zhì)的合成均產(chǎn)生重要影響，尤其是細胞增殖速度較快的組織，如紅細胞等。FA是胚胎生長發(fā)育必須的物質(zhì)，為滿足胎兒生長發(fā)育的需要，通常妊娠期婦女FA需求量為500～600μg/d[4]。

FA缺乏會引起一系列新生兒疾病，特別是影響嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的發(fā)育，容易引發(fā)神經(jīng)管缺陷。許多臨床研究結(jié)果表明，補充FA可以有效預(yù)防新生兒神經(jīng)管缺陷[5]。上世紀90年代初，許多國家紛紛推行婦女圍受孕期增補FA的保健標(biāo)準[6]。

補充FA不僅對胎兒的神經(jīng)系統(tǒng)健康發(fā)育有重要意義，還對妊娠期婦女的健康有重要影響。有研究顯示[7]，孕前及孕早期補充小劑量FA可降低孕婦巨幼紅細胞性貧血的發(fā)生。FA缺乏還可導(dǎo)致孕婦同型半胱氨酸向蛋氨酸轉(zhuǎn)化障礙，發(fā)生高同型半胱氨酸血癥，從而導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞損傷，可能引發(fā)妊高征。高樹生等[8]通過對360例正常孕婦隨機分為兩組進行分析，發(fā)現(xiàn)服用FA的研究對象妊高癥發(fā)病率顯著低于對照組研究對象，孕期口服FA制劑可能是預(yù)防妊高癥的有效方法之一。然而通過平衡的膳食補充FA并不能滿足孕婦日常FA所需量，通過服用相關(guān)制劑補充FA仍然是非常必要的[9]。

2.2FA對兒童的影響 在人體生長發(fā)育階段，F(xiàn)A對腦細胞和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育有促進作用。FA缺乏可能導(dǎo)致兒童患繼發(fā)性腦FA缺乏，其癥狀主要表現(xiàn)為：共濟失調(diào)、神經(jīng)感覺性耳聾、錐體束功能喪失和遠端脊肌萎縮等。除此之外，F(xiàn)A缺乏還可引發(fā)兒童亞FA反應(yīng)性癲癇發(fā)作[10]，兒童早期低功能自閉癥的發(fā)生或與FA缺乏有關(guān)[11]。FA還可促進兒童骨髓中幼細胞成熟，具有預(yù)防兒童早期心血管疾病的作用[12]。因此，為保證各年齡階段人群的FA攝入量充足，特別是為了防止兒童、青少年出現(xiàn)FA缺乏癥，自1991年起，美國食品藥品監(jiān)督管理局率先要求各類谷物產(chǎn)品都需添加FA[13]。但目前為止，我國尚未提出FA強化面粉政策或項目。

2.3FA對老年人的影響 阿爾茨海默癥是老年期癡呆最常見的一種類型，主要表現(xiàn)為智力全面減退，病理特征為神經(jīng)元纖維纏結(jié)和β樣淀粉蛋白沉積，即老年斑。鄭占杰等[14]對77例阿爾茨海默病患者進行血漿Hcy和FA水平測定，其中對照組為39例同期常規(guī)體檢的健康老年人。結(jié)果顯示，實驗組血漿Hcy明顯高于正常對照組，而實驗組血漿FA水平明顯低于正常對照組。研究人員認為，F(xiàn)A水平降低可能參與阿爾茨海默病精神行為癥狀的發(fā)生。

另外，老年人易發(fā)血管疾病，導(dǎo)致認知衰退，即血管性癡呆。有文獻顯示[15]，F(xiàn)A聯(lián)合維生素B12干預(yù)治療，對輕度認知障礙有一定的效果，且血漿中FA與維生素B12的水平降低可能提示了阿爾茨海默癥的發(fā)病。

高血壓和心血管疾病也是中老年人高發(fā)疾病。其中，伴有血漿同型半胱氨酸升高的原發(fā)性高血壓，即H型高血壓與體內(nèi)FA水平有一定的相關(guān)性。FA缺乏導(dǎo)致血漿中Hcy水平升高，引發(fā)高Hcy血癥。血漿中高水平的Hcy會損傷血管內(nèi)皮細胞，加速動脈粥樣硬化，誘發(fā)H型高血壓。王東霞等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在老年H型高血壓患者中，常規(guī)降壓治療的基礎(chǔ)上應(yīng)用FA干預(yù)治療，可明顯減低血漿Hcy水平，同時可減輕動脈粥樣硬化程度。

3 FA的臨床應(yīng)用

FA對人體的營養(yǎng)作用早已證實，它對不同人群的特殊治療作用也廣泛應(yīng)用于臨床。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，近年來，人們逐漸發(fā)現(xiàn)了FA的其他新的治療作用，不斷應(yīng)用于多種疾病的預(yù)防、治療和診斷，故FA越來越成為研究的焦點。

3.1治療H型高血壓 同型半胱氨酸是動脈粥樣硬化性心血管疾病的預(yù)測因子，與心血管疾病的發(fā)生息息相關(guān)[17]。我國H型高血壓發(fā)病率高達75%[18]。且高血壓和高同型半胱氨酸是導(dǎo)致腦卒中發(fā)生的主要危險因素。FA是減低同型半胱氨酸水平的有效藥物，馬來酸依那普利FA片已于2006年3月獲得CFDA批準上市[19]，F(xiàn)A聯(lián)合馬來酸依那普利治療H型高血壓、預(yù)防腦卒中具有較好療效，安全性優(yōu)于使用單一藥物。研究人員[20]認為，F(xiàn)A干預(yù)治療H型高血壓，可以明顯降低血漿同型半胱氨酸水平，能夠改善頸動脈中膜厚度，緩解動脈粥樣硬化，增加心血管疾病患者的生存率，提高治療水平。

3.2治療萎縮性胃炎 有研究顯示[21]，萎縮性胃炎可以導(dǎo)致FA吸收不良。同時，萎縮性胃炎患者血清中FA水平與某些基因的表達及胃黏膜病變有關(guān)。而FA可以改變基因狀態(tài)，阻斷病情發(fā)展，從而治療萎縮性胃炎，干預(yù)胃癌生成。李祎群等[22]選擇了80例幽門螺旋桿菌陰性慢性萎縮性胃炎患者作為研究對象，依治療方式的不同隨機分為FA治療組和對照組。12周后對其臨床癥狀、胃鏡下觀察指標(biāo)及組織病理學(xué)等三方面進行研究分析。研究結(jié)果表明，F(xiàn)A對幽門螺旋桿菌陰性慢性萎縮性胃炎患者的臨床癥狀和胃黏膜病變情況有緩解作用。臨床上有FA聯(lián)合其他藥物參與治療萎縮性胃炎的情況。YU Enyuan等[23]將FA甲硝唑克拉霉素聯(lián)合用于慢性萎縮性胃炎的臨床治療。選擇38例慢性萎縮性胃炎患者作為研究對象，隨機分為對照組和FA+甲硝唑+克拉霉素治療組，觀察比較兩組療效，結(jié)果證明，F(xiàn)A+甲硝唑+克拉霉素聯(lián)合用藥對于慢性萎縮性胃炎的治療效果好，副作用發(fā)生率較低，值得臨床推廣應(yīng)用。

3.3治療骨性關(guān)節(jié)炎 骨性關(guān)節(jié)炎是由多種因素引起，表現(xiàn)為關(guān)節(jié)軟骨纖維化、潰瘍、皸裂，脫失的一種關(guān)節(jié)疾病[24]。該疾病的發(fā)生與氧化應(yīng)激介導(dǎo)的軟骨細胞死亡和軟骨基質(zhì)降解有關(guān)。研究表明[25]，F(xiàn)A是促進嘌呤和嘧啶合成的關(guān)鍵，且?guī)椭被岬幕ハ噢D(zhuǎn)化。這一過程也涉及到了細胞內(nèi)的Ca2+穩(wěn)態(tài)。研究人員在FA缺乏條件下培養(yǎng)Hep G2細胞。4周后，脂質(zhì)過氧化指標(biāo)明顯增大，這表明原細胞發(fā)生了劇烈的氧化應(yīng)激反應(yīng)。此外，這也與細胞釋放的同型半胱氨酸濃度呈正相關(guān)關(guān)系。研究結(jié)果表明，F(xiàn)A缺乏引起的細胞凋亡是由于NF-κB被激活，從而引起細胞釋放同型半胱氨酸，導(dǎo)致過氧化氫生產(chǎn)過剩。Hsu等[26]在FA缺乏條件下培養(yǎng)HIG-82細胞，實驗結(jié)果證明，F(xiàn)A缺乏誘導(dǎo)了活性氧過剩和細胞內(nèi)Ca2+釋放。而可以抑制活性氧過剩的相關(guān)抑制劑均與抑制細胞內(nèi)Ca2+釋放和細胞凋亡相關(guān)。FA缺乏將會抑制細胞增殖，干擾細胞周期，導(dǎo)致遺傳損傷，最終導(dǎo)致細胞死亡。因此，F(xiàn)A缺乏會引起滑膜細胞凋亡，補充FA有利于骨性關(guān)節(jié)炎的治療。

3.4輔助治療癌癥 FA的代謝途徑主要是參與單磷酸腺苷和嘌呤前體的合成，以及參與細胞內(nèi)甲基供體S-腺苷甲硫氨酸的形成。體內(nèi)FA缺乏時，甲基化反應(yīng)減少，可能導(dǎo)致癌基因的上調(diào)表達。FA缺乏引起腫瘤的機制可能為以下幾點：FA缺乏影響表觀遺傳調(diào)控；FA缺乏導(dǎo)致端粒酶長度增加和染色體不穩(wěn)定；FA缺乏影響亞甲基四氫FA還原酶的作用；FA缺乏將不能抑制血管異常增生；FA缺乏導(dǎo)致細胞凋亡率上升[27]。

3.4.1治療胃癌 有研究表明[28]，相比于健康人群，胃癌患者血漿中的FA水平會降低，且胃癌區(qū)總基因組的DNA甲基化水平低于癌旁和外周正常區(qū)。FA的供甲基作用可能對胃癌的發(fā)生發(fā)展有一定的影響。楊麗等[29]培養(yǎng)了三種人胃癌細胞系MKN-45、MKN-28和HGC-27，分別以不同濃度的甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑和FA干預(yù)，以RT-PCR方法檢測抑癌基因的表達情況。研究結(jié)果顯示，在人胃癌細胞系MKN-45和HGC-27細胞系中，抑癌基因p16INK4A的表達受DNA甲基化調(diào)控。因此，補充FA可以一定程度干預(yù)胃癌的發(fā)生。研究人員認為“FA狀態(tài)→DNA變化→基因表達→癌變”，可能是FA抗癌的機制[30]。

3.4.2治療肝癌 有研究表明[31]，體外采用FA對人肝癌細胞株SMMC-7721進行處理，當(dāng)FA濃度分別為75、375、750和1875 nmol/L時可以顯著抑制癌細胞的增殖。同時，隨時間的延長和劑量的增加，其抑制率呈上升趨勢。相比于陰性對照，生長曲線下移。FA還可以誘導(dǎo)肝癌細胞凋亡，為了闡明其分子機制，袁淑蘭等[32]用FA連續(xù)4 d處理體外培養(yǎng)的人肝癌細胞SMMC 7721，利用光鏡及電鏡觀察細胞形態(tài)改變，測定細胞生長曲線，考察細胞生長及增殖情況、細胞周期分布情況、細胞凋亡情況和相關(guān)基因表達情況。結(jié)果顯示，10 μg/ml FA即可誘導(dǎo)SMMC 7721細胞出現(xiàn)凋亡特征性形態(tài)改變，細胞生長和增殖的抑制情況顯著。實驗證明，F(xiàn)A具有誘導(dǎo)人肝癌細胞凋亡的作用，其分子機制可能與調(diào)控細胞凋亡相關(guān)基因的表達有關(guān)。

3.4.3治療大腸癌 5-氟尿嘧啶是治療大腸癌的首選藥物。然而，單用5-氟尿嘧啶或與其他化療藥物聯(lián)合應(yīng)用治療有效率僅為20%左右，對于復(fù)發(fā)病人的療效則更低。研究者發(fā)現(xiàn)[33]，大劑量FA加5-氟尿嘧啶持續(xù)48 h滴注為主方案治療晚期大腸癌療效較好，毒副反應(yīng)輕。江藝等[34]以22例大腸癌晚期患者為研究對象，采取大劑量FA加5-氟尿嘧啶持續(xù)48小時滴注處理，治療有效率占36.4%。該實驗結(jié)果表明，大劑量FA聯(lián)合5-氟尿嘧啶治療大腸癌，可以提高治療效果，值得臨床上廣泛推廣。

3.4.4治療其他癌癥 除了上述治療作用以外，補充FA還可以對舌癌、食管癌、乳腺癌、宮頸癌等癌癥有一定的干預(yù)和影響。高婷婷等[35]分別采用阿霉素、FA納米微粒和阿霉素FA納米顆粒干預(yù)體外培養(yǎng)的舌癌Tca8113細胞株的生長，考察細胞的形態(tài)以及細胞內(nèi)超微結(jié)構(gòu)反應(yīng)其抑制情況，實驗發(fā)現(xiàn)，阿霉素FA納米顆粒可以抑制口腔鱗癌細胞生長，引起舌癌細胞凋亡。體內(nèi)FA水平與食管癌的發(fā)生相關(guān)。郝婷等[36]采用化學(xué)發(fā)光免疫法測定研究對象血清FA水平，對比食管癌組和對照組的測定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血清FA水平低罹患食管癌的風(fēng)險高。陳建華等[37]采用高效液相色譜-熒光檢測法測定41例乳腺癌患者及15例乳腺良性腫瘤患者的血清FA和血漿同型半胱氨酸水平，測定結(jié)果顯示，與正常對照組相比，乳腺良性腫瘤患者的血清FA和血漿同型半胱氨酸的水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而乳腺癌患者的血清FA顯著下降，血漿同型半胱氨酸的水平高于正常人群，因此血清FA水平下降可能是乳腺癌的獨立的危險因子。馬景麗等[38]使用Meta分析宮頸癌779個病例，對照1374例，發(fā)現(xiàn)隨著FA水平降低，患病危險性增大，病例組與對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義，該結(jié)果提示，F(xiàn)A水平降低與宮頸癌發(fā)病相關(guān)。

然而，F(xiàn)A的補充需要謹慎，選擇適宜的劑量，針對不同的情況選擇合適的給藥量。癌癥患者過量服用FA或?qū)е履[瘤加速生長[39]。

3.4.5FA受體介導(dǎo)的靶向藥物和診斷顯影劑 FA具有相對分子質(zhì)量小、免疫原性低以及易于修飾和穿透腫瘤細胞等特點，因而將其應(yīng)用于靶向給藥治療時，具有迅速到達靶點、穿透力強、人體免疫反應(yīng)低以及血液清除速度快等優(yōu)點[40]。FA的生理功能決定了細胞分裂較快、增殖較多的組織需要大量的FA，故FA受體在腫瘤部位有高水平表達，F(xiàn)A對FA受體過度表達的細胞和組織具有高親和力。Lin Zhang等[41]制備了一種FA修飾的自微乳給藥系統(tǒng)，該給藥系統(tǒng)加載姜黃素。一方面，它可以提高活性成分姜黃素的溶解度，另一方面，可以結(jié)腸靶向給藥。添加FA的3種衍生物作為表面活性劑，制備得到結(jié)腸靶向膠囊。其作用機制是利用FA受體的內(nèi)吞作用，幫助藥物進入癌細胞發(fā)揮作用。體外釋放實驗結(jié)果表明，所制得的FA修飾的姜黃素自微乳給藥系統(tǒng)能有效地達到結(jié)腸，并立即釋放藥物。

Galbiati A等[42]用聚乙烯醇作為載體制備喜樹堿微囊，該活性成分難溶于水，而所得給藥系統(tǒng)可以克服這一缺點，在波長370 nm處進行分子診斷，可以判斷藥物負載情況。用殼聚糖-FA修飾微囊，所得制劑可選擇性作用于FA受體過度表達的癌細胞。研究者將制劑作用于HeLa細胞，以正常細胞作為對照，可以顯著降低HeLa細胞的增殖，而對成纖維細胞的影響可以忽略不計。因此，殼聚糖-FA修飾的喜樹堿微囊是一種很有前途的靶向給藥系統(tǒng)。

很多99mTc標(biāo)記的FA及其類似物被證明可用于FR陽性腫瘤的顯像診斷。胡春林[43]合成了用于99mTc標(biāo)記的雙功能螯合劑，即硫代乙酰-甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸(MAG3)。再通過乙二胺將FA與MAG3連接起來。實驗結(jié)果證明，該顯影劑在優(yōu)化條件下，正常小鼠體內(nèi)清除率較快，且正常組織的放射性攝取率很低。而在荷HeLa細胞的小鼠體內(nèi)，標(biāo)記效率大于70%，注射1 h后，在腫瘤細胞高度蓄積。因此，99mTc-MAG3-FA有望成為一種新型FA受體介導(dǎo)的陽性腫瘤的靶向放射性顯影劑。

Kumar M等[44]合成了腫瘤特異性、水分散性超順磁性氧化鐵納米粒子(SPIONs)，該納米粒子表面覆蓋檸檬酸/2-溴-2-甲基丙酸，使之具有水分散性、生物相容性。將FA偶聯(lián)于該物質(zhì)，并評價其作用效果。對于FA受體呈陽性的細胞，細胞內(nèi)鐵含量高度富集，但對細胞沒有表現(xiàn)出任何毒副作用，其富集機制可能是通過細胞的內(nèi)吞作用將FA-SPIONs攝入胞內(nèi)。研究表明，F(xiàn)A-SPIONs具有良好的膠體穩(wěn)定性和優(yōu)異的靈敏度，可成為一種具有應(yīng)用前景的MRI造影劑。

4 FA的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，由于世界各地FA強化政策的推行，基于強制性和自愿性FA強化的背景下，部分地區(qū)人群攝入FA總量過多，其攝入形式主要為合成FA。

Christine等[45]調(diào)查了美國大于等于1歲的人群中體內(nèi)未代謝FA的情況。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，這些FA補充品使用相對較高的人群中，其血漿濃度大于1 nmol/L，體內(nèi)存在未代謝FA的情況普遍。Shashi Vaish等[46]通過對愛爾蘭兒童合成FA攝入情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在強制性和自愿性FA強化的背景下，兒童禁食一夜后，血漿中未代謝FA超過10%。研究者認為，F(xiàn)A強化政策需要再斟酌。

有資料顯示[47]，攝入合成FA超過可耐受上限值時，會引發(fā)一些不良反應(yīng)。一方面，會掩蓋貧血跡象，即維生素B12缺乏的早期癥狀。另一方面，過量的合成FA進入血液循環(huán)，阻礙天然FA進入細胞，可能會引發(fā)白血病和關(guān)節(jié)炎，促進癌細胞生長。

我國人群中FA水平存在差異。以來自南北方有代表性的城鄉(xiāng)地區(qū)、35～64歲不同性別的2545人群為研究樣本，測定血漿FA，并進行不同性別、年齡血漿FA水平差異比較。結(jié)果顯示，男性血漿FA水平顯著低于女性，血漿FA缺乏率顯著高于女性。另外，血漿FA水平南方高于北方，除了北方冬春季節(jié)城市顯著低于農(nóng)村以外，城鄉(xiāng)FA缺乏率并不存在顯著差異[48]。

5 展望

FA在維持人體生長發(fā)育中扮演著重要的角色，對各年齡段人群的重要性也毋庸置疑。近年來，F(xiàn)A的其他治療作用被逐漸發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，因此，F(xiàn)A的補充越來越受到人們的重視。目前FA制劑只有片劑、膠囊劑、顆粒劑等普通固體制劑和液體制劑。采用合理有效的劑型可提高患者用藥依從性和藥物的生物利用度，F(xiàn)A制劑或?qū)碛懈玫氖袌銮熬啊?/p>

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