詹云浩，陳仰昆，肖衛(wèi)民※

(1.廣東醫(yī)科大學(xué)研究生院，廣東 湛江 524023； 2.東莞市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，廣東 東莞 523059)

葉酸代謝通路涉及葉酸、同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)、關(guān)鍵酶活性及基因多態(tài)性等[1]，其中關(guān)鍵酶主要包括亞甲基四氫葉酸還原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)和蛋氨酸合成酶[2]。MTHFR有10余種位點突變類型，其中最常見、最重要的為C677T基因突變[3-4]。這種突變是指胞嘧啶堿基(C)突變?yōu)樾叵汆奏A基(T)后，該基因編碼的丙氨酸由纈氨酸所取代。MTHFR基因突變后產(chǎn)生CC、CT、TT三種基因型。TT基因型人群較CC及CT基因型人群血漿Hcy水平高[5]。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)血漿Hcy水平超過15 μmol/L時即為高同型半胱氨酸血癥(hyperhomocysteinemia，HHcy)，其是腦卒中發(fā)生的獨立危險因素[6-8]。MTHFR C677T基因位點突變導(dǎo)致MTHFR活性降低和不耐熱性增加，是導(dǎo)致Hcy水平升高重要的遺傳因素之一[9]。同樣，蛋氨酸合成酶A2756G基因多態(tài)性也影響了葉酸和Hcy的代謝[10]。腦的小血管和大血管在結(jié)構(gòu)上有延續(xù)性，但兩者在病因分型上卻相互獨立，臨床表現(xiàn)也不盡相同。隨著對腦小血管病(cerebral small vessel disease，CSVD)認(rèn)識的深入，越來越多的研究從遺傳方面著手闡明其病變機制，其中不乏MTHFR基因多態(tài)性?，F(xiàn)就MTHFR C677T基因多態(tài)性與CSVD的相關(guān)性研究進展予以綜述。

1 HHcy的病理生理機制及其與腦卒中的關(guān)系

Hcy來源于蛋白飲食中蛋氨酸的代謝，位于再甲基化和轉(zhuǎn)硫途徑的結(jié)合處，再甲基化途徑旨在保存甲硫氨酸并回收甲基四氫葉酸，這一過程依賴于維生素B12作為輔助因子或甜菜堿作為底物[11]。甲硫氨酸被轉(zhuǎn)化為S-腺苷甲硫氨酸，S-腺苷甲硫氨酸作為涉及人體內(nèi)DNA、RNA和蛋白質(zhì)等多個反應(yīng)的甲基供體，通過羥基化再生為Hcy。HHcy與動脈粥樣硬化密切相關(guān)，同時也可致血壓升高，雖然其機制尚未完全闡明，但可能與下列因素有關(guān)：血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷、DNA功能障礙、平滑肌細(xì)胞增殖、氧化應(yīng)激增加、谷胱甘肽過氧化物酶活性降低和促進炎癥反應(yīng)等[12]。人體內(nèi)Hcy主要以氧化形式存在，而HHcy可增加血管內(nèi)皮細(xì)胞的氧化應(yīng)激，其氧化過程釋放的活性物質(zhì)(超氧化物及過氧化氫)能直接損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞致基質(zhì)暴露，從而啟動一系列不利的生物學(xué)反應(yīng)引起內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙[13]。HHcy所產(chǎn)生的氧化活性物質(zhì)會影響血管舒縮調(diào)節(jié)因子平衡，減少一氧化氮生成及降低其利用率，同時HHcy通過生長因子的介導(dǎo)引起平滑肌細(xì)胞增殖及膠原沉積，致管壁增厚、血管順應(yīng)性降低，從而增加循環(huán)阻力，最終使血壓升高[14]。有學(xué)者將HHcy與高血壓結(jié)合起來考慮，將伴有HHcy的高血壓稱為“H型高血壓”，并提出其帶來的心腦血管危害似乎較單一原發(fā)性高血壓要更大[15]。此外，HHcy還可通過上調(diào)血管緊張素、損傷血管彈性結(jié)構(gòu)及啟動內(nèi)皮細(xì)胞凋亡途徑等病理生理機制致腦血管疾病。

目前，公認(rèn)的腦卒中危險因素包括高血壓、高脂血癥、吸煙、缺乏運動、腹型肥胖、心臟病、不合理飲食、飲酒、糖尿病和社會心理因素等，其中高血壓為最重要的一個，同時也是能有效緩解腦卒中的重要靶標(biāo)[16]。研究發(fā)現(xiàn)，HHcy在腦卒中患者中的比例達33.3%[17]，主要通過促進動脈粥樣硬化及影響血壓導(dǎo)致腦卒中的發(fā)生，其中以急性缺血性腦卒中最為顯著[18]。國外一項Meta分析發(fā)現(xiàn)，Hcy每升高5 μmol/L，腦卒中的發(fā)生風(fēng)險將增加59%，而Hcy每降低3 μmol/L，腦卒中的發(fā)生風(fēng)險可下降24%[19]。隨著研究的深入，學(xué)者發(fā)現(xiàn)HHcy不僅對大動脈粥樣硬化型腦卒中影響大，還對CSVD起重要作用[20]。

2 MTHFR C677T基因多態(tài)性與HHcy的關(guān)系

引起HHcy的原因主要有3個：①Hcy代謝酶的遺傳缺陷；②機體營養(yǎng)不良；③腎功能不全。其中，MTHFR C677T基因突變是最常見原因，這種關(guān)鍵酶缺陷導(dǎo)致Hcy向蛋氨酸的轉(zhuǎn)化減少，從而導(dǎo)致HHcy的發(fā)生。HHcy不僅對血管內(nèi)皮造成損害，同時也可作為促進高血壓進一步發(fā)展的危險因素[21]，對靶器官造成更嚴(yán)重的破壞，而H型高血壓在我國高血壓人群中的比例高達75%[22]，故這將會給社會帶來更沉重的負(fù)擔(dān)。MTHFR C677T基因突變引起HHcy，高血壓與之相互促進，共同增加腦血管疾病的易感性及嚴(yán)重程度[23]。有研究發(fā)現(xiàn)，MTHFR C677T基因多態(tài)性與環(huán)境和種族相關(guān)[24-25]，我國腦血管疾病的危險人群中TT基因型發(fā)生率高達25%[1]，而在相同的葉酸水平下，TT基因型血漿Hcy水平高于其他兩種基因型[26]。有學(xué)者對20 424例來自中國腦卒中一級預(yù)防試驗的高血壓患者進行分析發(fā)現(xiàn)，Hcy對首次腦卒中患者的影響由MTHFR C677T基因多態(tài)性及葉酸水平?jīng)Q定，且在葉酸干預(yù)下TT基因型患者獲益最少[27]?？梢?，MTHFR基因突變可升高HHcy患者腦卒中的風(fēng)險，同時也為患者制訂更精準(zhǔn)的診療方案提供依據(jù)。

3 MTHFR C677T基因多態(tài)性與CSVD的關(guān)系

腦小血管包括腦內(nèi)小動脈、小靜脈、微動脈、微靜脈及毛細(xì)血管，其具有以下重要功能：血液輸送、腦血流調(diào)節(jié)、血腦屏障組成、維持腦微環(huán)境穩(wěn)定、體液物質(zhì)回流[28]。CSVD是指上述血管在各種病因和多種機制的作用下出現(xiàn)功能障礙，從而導(dǎo)致一系列腦實質(zhì)受損的臨床、影像、病理綜合征[29]。從病因上，CSVD可分為6大類：①小動脈硬化，與高血壓相關(guān)性最為明顯；②散發(fā)性或遺傳性腦淀粉樣血管?。虎燮渌z傳性CSVD；④炎癥或免疫介導(dǎo)性CSVD；⑤靜脈膠原化疾??；⑥其他CSVD。在所有缺血性腦卒中病因中，CSVD約占25%[30]，其臨床癥狀多樣，如腔隙性綜合征、認(rèn)知障礙、頭暈、抑郁、帕金森綜合征、步態(tài)異常及排尿障礙等[31]。隨著中國人口老齡化，CSVD的發(fā)病率逐漸上升，但因其發(fā)病隱匿、臨床表現(xiàn)多樣，CSVD的早期診斷和治療存在一定困難。2013年，國際神經(jīng)影像研究專家組發(fā)布共識指南確立了代表CSVD關(guān)鍵性損傷的6種神經(jīng)影像標(biāo)志性表現(xiàn)：新發(fā)皮質(zhì)下小梗死、血管源性腔隙灶、血管源性白質(zhì)高信號、血管周圍間隙(perivascular space，PVS)、腦微出血和腦萎縮[32]。同時，CSVD的生物標(biāo)志物包括血清α2巨球蛋白、血清輕鏈蛋白、部分微RNAs、血漿組織型纖溶酶原激活劑、腦脊液標(biāo)志物及基因標(biāo)志物等，但其總體特異性不高。研究顯示，MTHFR基因C677T多態(tài)性與CSVD存在密切聯(lián)系，且HHcy在其中發(fā)揮重要作用[33]。

3.1MTHFR C677T基因多態(tài)性與腦白質(zhì)高信號(white matter hyperintensities,WMHs) 顱腦磁共振成像上所顯示的WMHs又稱腦白質(zhì)疏松癥，最早由Hachinski等[34]提出，其最常見病因為缺血性腦血管病。由于腦深部穿通動脈常缺乏有效側(cè)支循環(huán)供應(yīng)[35]，所以當(dāng)其發(fā)生完全或不完全閉塞時，WMHs在顱腦磁共振成像上表現(xiàn)為腦室旁、半卵圓中心等部位的長T1長T2片狀病灶，各病灶之間甚至可廣泛融合。高血壓和高齡為WMHs的主要危險因素[36]。雖然WMHs一般不會導(dǎo)致急性神經(jīng)功能損害，但可導(dǎo)致認(rèn)知、情感及步態(tài)障礙等癥狀[37]。

Szolnoki等[38]的研究表明，HHcy與WMHs發(fā)展相關(guān)，其中MTHFR A1298C基因變異體具有獨立的遺傳風(fēng)險，這種風(fēng)險可能由MTHFR C677T基因變異體升高，即攜帶T等位基因者的WMHs體積可能大于攜帶C等位基因者。有研究通過對比晚發(fā)型HHcy患者補充足量葉酸和維生素B12治療前后的顱腦磁共振成像發(fā)現(xiàn)，WMHs范圍較治療前縮小，且對HHcy患者的早期診斷與治療可有效減輕其認(rèn)知功能損害[39]。另有研究發(fā)現(xiàn)，葉酸和維生素B12通過影響神經(jīng)鞘磷脂酶，從而影響髓鞘的形成導(dǎo)致WMHs[40]。在危險因素的促使下，Hcy代謝環(huán)路中存在多種影響WMHs的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是MTHFR C677T基因多態(tài)性，其可以通過控制關(guān)鍵酶的活性及轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物水平參與WMHs的進程。雖然有研究表明MTHFR C677T基因多態(tài)性與HHcy密切相關(guān)，但并未得出MTHFR C677T基因多態(tài)性與WMHs存在顯著的相關(guān)性[41]，且其結(jié)果僅來源于少數(shù)研究，仍需更多的前瞻性及流行病學(xué)研究進一步證實。

3.2MTHFR C677T基因多態(tài)性與腔隙性腦梗死 腔隙性腦梗死是指顱腦內(nèi)小而深的穿支動脈閉塞引起放射冠、基底核、丘腦、內(nèi)囊及腦橋等部位腦組織缺血壞死，壞死的腦組織被吸收后形成直徑為2～20 mm的囊腔，其發(fā)生、發(fā)展與高血壓、吸煙及腎功能損害等密切相關(guān)，若同時合并WMHs提示可能存在彌漫性腦小血管病變[42]。腔隙性腦梗死的病灶小且遠(yuǎn)離皮質(zhì)功能區(qū)，癥狀可能較輕，致殘率相對較低，但會反復(fù)發(fā)作，最終導(dǎo)致注意力下降、記憶力減退及構(gòu)音不清等的發(fā)生[43]。

研究發(fā)現(xiàn)，腔隙性腦梗死的大小、形狀及部位與危險因素改變無關(guān)[44]，表明大多數(shù)腔隙性腦梗死有共同的內(nèi)在腦小血管病理基礎(chǔ)。Choi等[45]進行病例對照研究發(fā)現(xiàn)，缺血性腦卒中與HHcy相關(guān)，與TT基因型無關(guān)；但二次數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在腔隙性腦梗死亞型中TT基因型是引起HHcy的重要遺傳因素。同時，TT基因型人群更容易出現(xiàn)血管疾病，當(dāng)Hcy水平升高且葉酸攝入不足時，體內(nèi)的一氧化氮合酶生成減少，超氧自由基的清除率下降，這會影響血壓的調(diào)節(jié)及血管內(nèi)皮功能，從而導(dǎo)致腦血管疾病的發(fā)生[46]。Rutten-Jacobs等[33]進行了基于顱腦磁共振成像的腔隙性腦卒中大規(guī)模研究，納入英國Leuven腦卒中研究及歐洲多國磁共振成像證實腔隙性腦卒中協(xié)作中的數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MTHFR C677T基因多態(tài)性與腔隙性腦梗死及WMHs體積顯著相關(guān)，與大動脈粥樣硬化型或心源性栓塞型腦卒中無關(guān)，其可能由于MTHFR C677T基因多態(tài)性增加高血壓的易感性并與高血壓相互作用，以及在二級預(yù)防治療中缺乏對HHcy的有效控制所致。目前，有關(guān)腔隙性腦梗死與MTHFR基因多態(tài)性的報道并不少見，若能進一步發(fā)現(xiàn)其與WMHs、PVS、腦微出血、腦萎縮之間的關(guān)聯(lián)，就能更好地闡明MTHFR基因多態(tài)性與CSVD的關(guān)系。

3.3MTHFR C677T基因多態(tài)性與PVS擴大 PVS是指經(jīng)蛛網(wǎng)膜下腔進入腦實質(zhì)的小血管壁周圍潛在的間隙，又稱V-R間隙[47]，其具有回流、免疫等功能[48]。當(dāng)血管被拉伸、內(nèi)皮受損或回流受阻時，腦脊液增多致使PVS擴張，常見于腦白質(zhì)、基底核區(qū)及腦干等部位。

研究發(fā)現(xiàn)，PVS擴大與高血壓、年齡、吸煙、腔隙性腦梗死、WMHs及腦微出血相關(guān)，其被認(rèn)為是CSVD的影像標(biāo)志之一[49]。有學(xué)者對121例腦出血患者進行回顧性多中心隊列研究，在T2加權(quán)像上對PVS擴大、WMHs、腦微出血和腔隙性腦梗死進行測量評分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PVS擴大的嚴(yán)重程度與高血壓動脈病變密切相關(guān)[50]。一項來自西班牙的隊列研究也發(fā)現(xiàn)，動脈硬化度與基底節(jié)區(qū)PVS擴大負(fù)荷量相關(guān)[51]。PVS擴大與其他CSVD亞型有著共同的血管基礎(chǔ)，MTHFR C677T基因多態(tài)性通過Hcy的介導(dǎo)，對血管有強致硬化作用，故其可能對PVS擴大有一定影響。另有研究發(fā)現(xiàn)，MTHFR T等位基因除了損害血管內(nèi)皮功能外，還可能增加PVS炎癥反應(yīng)，從而影響急性腦損傷患者的預(yù)后[52]。因此，對PVS擴大與HHcy及MTHFR C677T基因多態(tài)性的關(guān)系仍有待進一步研究。

3.4MTHFR C677T基因多態(tài)性與腦微出血 腦微出血是指磁敏感加權(quán)成像上小而圓的低信號病灶，病理上主要表現(xiàn)為腦小血管微量出血后在皮質(zhì)下、基底核區(qū)及腦干的含鐵血黃素沉積[53]。局限在腦葉的腦微出血與腦淀粉樣血管病相關(guān)，而深部腦微出血與高血壓相關(guān)[54]。Wang等[55]發(fā)現(xiàn)，腦微出血患者的Hcy水平較非腦微出血高，提示HHcy是腦微出血的獨立危險因素。MTHFR C677T基因多態(tài)性可通過影響Hcy水平，一方面直接損傷血管，另一方面與高血壓協(xié)同作用，對腦微出血發(fā)生有潛在影響。有研究發(fā)現(xiàn)，MTHFR C677T基因多態(tài)性與高血壓[24]及出血性腦卒中[56]密切相關(guān)，但未見其與腦微出血之間相關(guān)性的報道。由于腦微出血被認(rèn)為是嚴(yán)重CSVD的標(biāo)志，其對急性缺血性腦卒中溶栓治療出血風(fēng)險有指導(dǎo)意義，故MTHFR基因C677T多態(tài)性與腦微出血的相關(guān)性值得深入探討。

3.5MTHFR C677T基因多態(tài)性與腦萎縮 腦萎縮是指與特定的局灶性損傷(腦外傷或腦梗死)無關(guān)的腦容積減少，在影像學(xué)上表現(xiàn)為腦溝和腦室相對于顱內(nèi)容積的擴大。腦萎縮與患者的認(rèn)知能力減退相關(guān)。一項來自新加坡的癡呆癥流行病學(xué)研究，通過對768例老年患者的腦白質(zhì)和灰質(zhì)體積進行量化分析發(fā)現(xiàn)，HHcy與總腦白質(zhì)體積縮小顯著相關(guān)，降低血漿Hcy水平可能有預(yù)防神經(jīng)退化或延緩癡呆發(fā)展的作用[57]。鑒于Hcy與腦萎縮密切相關(guān)，有研究對359例患有輕度認(rèn)知障礙的老年白人進行了1年的跟蹤隨訪，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MTHFR C677T基因多態(tài)性可能是促進輕度認(rèn)知障礙患者腦萎縮的病因所在[58]。

4 CSVD伴HHcy的防治措施

CSVD的危險因素眾多，其中高血壓和高齡最為突出，而當(dāng)高血壓患者同時出現(xiàn)HHcy會對CSVD患者造成更顯著的損害。目前有研究表明，通過補充葉酸代謝通路中的重要輔酶(葉酸和維生素B6、維生素B12)能有效降低Hcy水平[59]。MTHFR的活性隨C677T位點CC、CT、TT 3種基因型的改變呈遞減的趨勢，Zeng等[60]研究發(fā)現(xiàn)，相同飲食背景下男性(CC、CT、TT)組及女性TT基因型組的Hcy水平與葉酸的相關(guān)性更強，女性CC、CT基因型組的Hcy水平與維生素B12的相關(guān)性更強。一項基于中國人的研究發(fā)現(xiàn)，MTHFR C677T基因多態(tài)性對于預(yù)測高血壓伴重度HHcy(Hcy>20 μmol/L)患者具有良好的敏感性，且將性別和年齡作為預(yù)測因子能進一步提高其敏感性[61]。因此，對于CSVD伴H型高血壓患者早期識別其MTHFR基因型，并進行飲食指導(dǎo)及個體化藥物干預(yù)，優(yōu)化治療方案，可以縮短病程。對于腦卒中患者大劑量的葉酸及B族維生素治療有潛在危害，特別是對伴有糖尿病及腎功能不全人群[62]。因此，臨床工作中需把握好禁忌證及預(yù)防不良反應(yīng)的發(fā)生，對患者進行藥學(xué)監(jiān)測為有效可行的辦法。

5 小 結(jié)

我國人群的葉酸平均水平普遍低下，H型高血壓患病率高，HHcy可能會對WMHs、腔隙性腦梗死、PVS擴大、腦微出血、腦萎縮等CSVD產(chǎn)生不可逆的影響。目前多項研究表明，葉酸、Hcy及MTHFR C677T基因多態(tài)性等因素與CSVD的發(fā)生有一定關(guān)聯(lián)[7,27,33]，但仍缺乏大樣本的前瞻性研究綜合評價葉酸代謝環(huán)路，特別是MTHFR C677T基因多態(tài)性與高血壓人群中CSVD的關(guān)聯(lián)性及對CSVD進展的影響。近年來隨著影像學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，CSVD的診斷率越來越高。未來，應(yīng)從發(fā)病機制、飲食習(xí)慣、營養(yǎng)狀況、生存環(huán)境甚至遺傳基礎(chǔ)等不同角度闡明CSVD，從而為其防治提供更科學(xué)合理的依據(jù)。