李娟 綜述 喻明，2 審校

1.遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，貴州 遵義 563000；2.遂寧市中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，四川 遂寧 629000

缺血性卒中(ischemic stroke，IS)具有高發(fā)病率、高致死率及高致殘率的特點(diǎn)[1]。據(jù)我國(guó)卒中流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國(guó)腦卒中患病率、發(fā)病率和死亡率分別為1 114.8/10萬(wàn)、246.8/10萬(wàn)人年和114.8/10萬(wàn)人年[2]。而據(jù)2017年GBD卒中負(fù)擔(dān)調(diào)查報(bào)道統(tǒng)計(jì)，在2017年全球1 193.1萬(wàn)起中風(fēng)事件中，IS占64.9%，原發(fā)性腦出血(PICH)占26.2%，蛛網(wǎng)膜下腔出血(SAH)占8.9%，且中風(fēng)流行病學(xué)正在持續(xù)快速發(fā)展，導(dǎo)致中風(fēng)負(fù)擔(dān)的主要因素是IS[3]。IS負(fù)擔(dān)的增加將對(duì)患者及其家庭和社會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，制定和實(shí)施更有效的初級(jí)預(yù)防戰(zhàn)略，以減少IS患病負(fù)擔(dān)及其社會(huì)影響是全球持續(xù)關(guān)注的研究熱點(diǎn)。在IS中，約75%的IS發(fā)生在由頸內(nèi)動(dòng)脈供應(yīng)的區(qū)域，頸動(dòng)脈粥樣病變被認(rèn)為是IS發(fā)生及發(fā)展的重要原因，其發(fā)生及嚴(yán)重程度與IS密切相關(guān)[4]。臨床上主要通過(guò)頸動(dòng)脈彩超或頭頸部CTA測(cè)量頸動(dòng)脈內(nèi)-中膜厚度(IMT)，以IMT＞1.0 mm作為頸動(dòng)脈粥樣硬化的診斷標(biāo)準(zhǔn)；當(dāng)頸動(dòng)脈內(nèi)膜增厚大于1.5 mm時(shí)形成頸動(dòng)脈斑塊，根據(jù)斑塊是否容易發(fā)生脫落栓塞分為易損性斑塊(低回聲脂質(zhì)型斑塊和回聲強(qiáng)弱不均的潰瘍型混合斑塊)和非易損性斑塊(纖維型斑塊和鈣化型斑塊)；并隨著頸動(dòng)脈斑塊不斷增厚，可引起斑塊形成處血管管腔狹窄及血流動(dòng)力學(xué)改變，根據(jù)狹窄程度分為輕度狹窄(狹窄率＜50%)、中度狹窄(狹窄率為50%～69%)和重度狹窄(狹窄率為70%～99%)[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)，與缺血性腦血管事件相關(guān)的頸動(dòng)脈高危斑塊(即易損性斑塊)具有富脂大壞死核心(LRNC)、斑塊內(nèi)出血(IPH)和纖維帽破裂(FCR)等特征，高危斑塊容易發(fā)生斑塊破裂出血、血栓形成、脫落而造成遠(yuǎn)端顱內(nèi)血管栓塞，這些被認(rèn)為是缺血性腦血管事件的主要原因[7]。因此，早期診斷頸動(dòng)脈斑塊易損性已成為預(yù)防腦血管病的關(guān)鍵靶點(diǎn)。除頸動(dòng)脈斑塊構(gòu)成的高風(fēng)險(xiǎn)外，多項(xiàng)研究探討了頸動(dòng)脈狹窄程度與IS的相關(guān)性，認(rèn)為IS發(fā)生及復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與頸動(dòng)脈狹窄程度顯著相關(guān)[8]。有學(xué)者報(bào)道，對(duì)于頸動(dòng)脈狹窄程度＞75%的患者，其1年內(nèi)發(fā)生IS的概率約為10.5%，并隨著狹窄程度的進(jìn)展，其5年內(nèi)發(fā)生IS的概率為30%～75%；而對(duì)于頸動(dòng)脈狹窄程度在70%～90%且合并腦缺血的患者，1年內(nèi)將有26%～28%的患者發(fā)生IS[9]。臨床上可通過(guò)頸動(dòng)脈的狹窄程度預(yù)測(cè)IS發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)狹窄程度采取不同的防治措施。除了常規(guī)抗血小板藥物及他汀類藥物的卒中二級(jí)預(yù)防外，針對(duì)具有手術(shù)指征的患者還可進(jìn)一步采取頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)(CEA)或頸動(dòng)脈支架植入術(shù)(CAS)，CEA/CAS后30 d內(nèi)死亡或中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)明顯降低[10]。因此，對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化的預(yù)防或延緩其進(jìn)展成為IS二級(jí)預(yù)防的主要措施。

頸動(dòng)脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素包括不可控因素(性別、年齡、遺傳代謝等因素)和可控危險(xiǎn)因素(吸煙、飲酒、高血壓、糖尿病、高脂血癥、高同型半胱氨酸、肥胖、高尿酸等)[11]。改變生活方式，戒煙限酒，控制血壓、血糖，低鹽低脂飲食等針對(duì)可控危險(xiǎn)因素進(jìn)行干預(yù)是目前頸動(dòng)脈粥樣硬化的主要防治措施。然而，隨著精準(zhǔn)醫(yī)療模式的提出，基因多態(tài)性的研究正逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，旨在根據(jù)基因多態(tài)性對(duì)患者實(shí)施個(gè)性化診療。有學(xué)者提出，MTHFR基因多態(tài)性是參與IS及頸動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生及發(fā)展的重要遺傳因素，且研究結(jié)論仍存在部分爭(zhēng)議，因此，本文就MTHFR基因多態(tài)性與IS及頸動(dòng)脈粥樣硬化的相關(guān)性進(jìn)行概述。

1 MTHFR基因多態(tài)性及流行病學(xué)特征

MTHFR基因(N5-N10-亞甲基四氫葉酸還原酶MTHFR)位于常染色體1p36.3，主要編碼N5-N10-亞甲基四氫葉酸還原酶，是葉酸及同型半胱氨酸(Homocysteine，Hcy)代謝的關(guān)鍵酶。研究表明，MTHFR基因具有多態(tài)性，目前已發(fā)現(xiàn)MTHFR基因多態(tài)位點(diǎn)有近20種；其中C677T和A1298C兩個(gè)多態(tài)性在臨床上具有重要研究意義[12]。研究最廣泛且與臨床相關(guān)性最高的是C677T基因的錯(cuò)位突變型。此突變由位于第4外顯子的第677位核苷酸上胞嘧啶(C)突變?yōu)樾叵汆奏?T)，包括純合突變TT基因型及雜合突變CT基因型。該位點(diǎn)的突變導(dǎo)致其對(duì)應(yīng)密碼子的編碼產(chǎn)物由原來(lái)的丙氨酸替換成纈氨酸，且該突變產(chǎn)物處于MTHFR酶活性中心的關(guān)鍵位點(diǎn)，是MTHFR酶活性降低的最重要的突變類型[13]。研究發(fā)現(xiàn)，MTHFR C677T位點(diǎn)突變最終導(dǎo)致其編碼產(chǎn)物MTHFR酶與黃素腺嘌呤二核苷酸(FAD)結(jié)合較弱的局部結(jié)構(gòu)被擾動(dòng)，從而提高了FAD的解離率，導(dǎo)致MTHFR酶生物活性下降而對(duì)Hcy代謝能力減低[14]。研究顯示，在MTHFR C677T雜合突變(CT基因型)的人群中，MTHFR酶功能降低約為正常的65%，而在純合突變(TT基因型)的人群中，MTHFR酶生物活性只有正常MTHFR CC基因型人群的30%[15]。MTHFR C677T基因位點(diǎn)的突變頻率具有空間及種族差異性。據(jù)報(bào)道，T等位基因在意大利人和居住在美國(guó)加利福尼亞州的西班牙裔人群中很高，在美國(guó)黑人和撒哈拉以南非洲的一些地區(qū)很低。在美國(guó)，白人的變異率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于黑人，但美國(guó)黑人仍與非洲黑人存在顯著差異[16]。而在中國(guó)人群中，C677T基因位點(diǎn)突變頻率隨著維度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，不同地區(qū)C677T純合突變TT基因型及雜合突變CT基因型的分布頻率各不相同，但突變頻率都較高[17-18]。

2 MTHFR基因多態(tài)性與Hcy的關(guān)系

同型半胱氨酸(Hcy)是甲硫氨酸代謝的中間含硫產(chǎn)物。在正常代謝中，Hcy在維生素B12和葉酸存在下，通過(guò)MTHFR酶催化亞甲基四氫葉酸使其還原成甲基四氫葉酸，然后甲基四氫葉酸將甲基轉(zhuǎn)移給Hcy后使其轉(zhuǎn)變?yōu)榧琢虬彼?蛋氨酸)，進(jìn)而使血液中Hcy含量保持在較低水平[19]。在血漿維生素B12和葉酸水平正常條件下，MTHFR酶在Hcy代謝過(guò)程中起主要作用，其代謝活性可直接影響Hcy血漿濃度。當(dāng)MTHFR基因發(fā)生C677T位點(diǎn)突變時(shí)，MTHFR酶的催化活性降低，對(duì)Hcy的代謝作用減弱，此類發(fā)生該基因突變的人群血漿Hcy水平較正常個(gè)體升高[20]。例如，有研究指出，TT基因型人群的Hcy濃度高于CC基因型人群[21-22]。還有研究也發(fā)現(xiàn)，與未突變的CC基因型個(gè)體相比，純合突變TT基因型個(gè)體具有更高的Hcy水平，其Hcy水平明顯高于CC基因型及CT基因型，而雜合突變CT基因型個(gè)體具有輕-中度升高的Hcy水平[23-24]。

3 Hcy致動(dòng)脈粥樣硬化機(jī)制

3.1 Hcy損傷血管內(nèi)皮多項(xiàng)基礎(chǔ)研究結(jié)果表明Hcy與內(nèi)皮功能障礙有關(guān)[25-26]。在正常情況下，一氧化氮通過(guò)形成S-亞硝基-同型半胱氨酸(一種血管擴(kuò)張劑)來(lái)解毒Hcy。過(guò)量的Hcy沒(méi)有被一氧化氮完全中和，自動(dòng)氧化成高胱氨酸，產(chǎn)生對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞有毒的氧自由基，如過(guò)氧化氫、羥基自由基等，直接損害血管內(nèi)皮細(xì)胞。同時(shí)，高Hcy也可以通過(guò)抑制一氧化氮合酶活性，降低內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生一氧化氮的能力來(lái)?yè)p害其維持血管張力的能力[27]。此外，高Hcy可抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞色素C氧化酶的活性，降低細(xì)胞色素C氧化酶-17的表達(dá)，增加血管細(xì)胞中活性氧的水平，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。

3.2 Hcy促進(jìn)血栓形成研究認(rèn)為，Hcy可通過(guò)增強(qiáng)血小板黏附和聚集功能、改變促凝劑-抗凝劑的平衡等途徑促進(jìn)血栓形成[28]。(1)促進(jìn)血小板聚集：高Hcy可通過(guò)多種機(jī)制增強(qiáng)血小板的聚集功能，且各種機(jī)制相互作用，最終共同促進(jìn)血栓形成。①Hcy可抑制血小板對(duì)L-精氨酸的攝取能力，通過(guò)影響L-精氨酸/NOS/NO通路使NO合成減少，NO減少能明顯激活血小板，使血小板的聚集功能增加，同時(shí)，NO減少可促進(jìn)氧自由基生成增多，進(jìn)一步損傷血管內(nèi)皮，促進(jìn)血小板的黏附和聚集[29]。②Hcy可通過(guò)多種途徑誘導(dǎo)花生四烯酸動(dòng)員，促使血栓素A2(TXA2)釋放，TXA2是腺苷酸環(huán)化酶抑制劑，對(duì)血小板聚集有極強(qiáng)的促進(jìn)作用，TXA2增加可能是血栓形成的主要因素[30]。③Hcy可促進(jìn)內(nèi)源性氧自由基(ROS)的生成，誘導(dǎo)血小板內(nèi)Ca2+釋放，細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度是血小板活化過(guò)程中重要的調(diào)控因子，最終可引起血小板的活化聚集和血栓形成[31]。(2)影響促凝-抗凝系統(tǒng)：①研究報(bào)道，高Hcy血癥可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞生成纖溶酶原激活物抑制物1(PTA-1)，使其影響個(gè)體的纖溶系統(tǒng)[32]。②Hcy還可以增加或降低血漿凝血因子的水平，干擾凝血因子的活性，進(jìn)而促進(jìn)血液凝聚[33-34]。

3.3 Hcy啟動(dòng)炎癥，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化研究表明，過(guò)量的Hcy可激活核因子-κB(NF-κB)，NF-κB是一種轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)節(jié)炎癥和免疫反應(yīng)中各種基因的轉(zhuǎn)錄，從而增強(qiáng)促炎基因的轉(zhuǎn)錄[35]。此外，高Hcy可通過(guò)上調(diào)多種促炎細(xì)胞因子(如單核細(xì)胞趨化蛋白1、白細(xì)胞介素8等)并下調(diào)抗炎細(xì)胞因子(如巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子)的表達(dá)，誘導(dǎo)機(jī)體炎癥反應(yīng)[36-37]。

綜上，高Hcy可能通過(guò)直接損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞、促進(jìn)血栓形成及增強(qiáng)氧化應(yīng)激來(lái)影響動(dòng)脈粥樣硬化過(guò)程的不同階段，并通過(guò)誘導(dǎo)慢性炎癥加速動(dòng)脈粥樣硬化病變的形成[38]。

4 Hcy、MTHFR基因多態(tài)性與缺血性腦梗死

缺血性腦卒中(IS)與頸動(dòng)脈粥樣硬化密切相關(guān)，頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊性質(zhì)改變后穩(wěn)定性降低，斑塊破裂、脫落成為栓子，隨著血液循環(huán)進(jìn)入顱內(nèi)血管，造成血管阻塞，導(dǎo)致腦梗死。因此，MTHFR基因多態(tài)性和高Hcy血癥是IS發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素，尤其與大動(dòng)脈粥樣硬化型腦梗死(large-artery atherosclerosis，LAA)和小動(dòng)脈閉塞型腦梗死(small-vessel occlusion，SAO)密切相關(guān)[39-40]。研究表明，具有高同型半胱氨酸血癥的人群發(fā)生IS的風(fēng)險(xiǎn)較正常人群高1.71倍，降低Hcy水平可以使IS的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低62%[41-42]。此外，高Hcy水平還與IS的嚴(yán)重程度、預(yù)后不良及IS復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，血漿高Hcy是急性IS預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，高Hcy水平可進(jìn)一步增加腦卒中患者預(yù)后不良的風(fēng)險(xiǎn)，提高患者的死亡率，是LAA患者死亡率的一個(gè)強(qiáng)有力的預(yù)測(cè)因子[43-44]。高Hcy也是IS復(fù)發(fā)的危險(xiǎn)因素，總Hcy水平降低3 mmol/L可能與中風(fēng)復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)降低10%相關(guān)，降低高?；颊逪cy血漿水平，可能對(duì)IS的再發(fā)起一定的預(yù)防作用[45]。而MTHFR酶作為血漿Hcy代謝的關(guān)鍵酶，也被認(rèn)為與IS密切相關(guān)。一項(xiàng)Meta分析表明MTHFR C677T基因多態(tài)性與IS之間存在顯著關(guān)聯(lián)，T等位基因可能是中國(guó)人群中IS發(fā)生的危險(xiǎn)因素[46-47]。并且研究還發(fā)現(xiàn)，MTHFR C677T多態(tài)性與LAA和SAO顯著相關(guān)，MTHFR基因C677T CT或者TT基因型增加了LAA和SAO的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[48]。目前，關(guān)于MTHFR基因多態(tài)性通過(guò)改變血漿Hcy的水平間接參與IS的發(fā)生這一結(jié)論已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可。

5 Hcy、MTHFR基因多態(tài)性與頸動(dòng)脈粥樣硬化

血漿高Hcy水平可通過(guò)損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，增加血管平滑肌，促進(jìn)纖維蛋白原產(chǎn)生，導(dǎo)致凝血異常和血小板聚集、血栓形成，促進(jìn)慢性炎癥反應(yīng)等一系列病理機(jī)制，參與頸動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生及發(fā)展過(guò)程。因此，血漿高Hcy水平被認(rèn)為是頸動(dòng)脈粥樣硬化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，血清Hcy水平升高與頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度呈正相關(guān)[49]。此外，高Hcy水平還與頸動(dòng)脈粥樣硬化嚴(yán)重程度密切相關(guān)，是頸動(dòng)脈粥樣硬化易損性斑塊形成的重要危險(xiǎn)因素，并進(jìn)一步加重血管管腔的狹窄程度[50]。高Hcy血癥通過(guò)血管收縮、纖維蛋白沉積和內(nèi)皮功能障礙導(dǎo)致小動(dòng)脈管腔狹窄，并增加頸動(dòng)脈內(nèi)膜微生物與低密度脂蛋白的聚集，使血管管腔進(jìn)一步阻塞，導(dǎo)致缺血、壞死、出血和微膿腫，這些微膿腫破裂進(jìn)入動(dòng)脈內(nèi)膜，刺激硫酸糖胺聚糖的產(chǎn)生，形成易損斑塊，增加斑塊脫落致IS的形成風(fēng)險(xiǎn)[51-52]。另外，高Hcy血癥通過(guò)促進(jìn)頸動(dòng)脈內(nèi)膜增厚，斑塊形成，可進(jìn)一步導(dǎo)致不同程度的頸動(dòng)脈血管管腔的狹窄，被認(rèn)為是無(wú)癥狀患者頸動(dòng)脈狹窄的一個(gè)危險(xiǎn)因素[53]。研究發(fā)現(xiàn)，Hcy血漿水平高的患者頸動(dòng)脈IMT和血管官腔狹窄程度顯著升高，提示高Hcy與IMT和頸動(dòng)脈狹窄程度呈正相關(guān)[54]。

MTHFR基因多態(tài)性作為影響血漿Hcy水平的主要遺傳因素，已經(jīng)被證實(shí)其基因變異可以改變血漿Hcy濃度，間接參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生及發(fā)展，與頸動(dòng)脈內(nèi)膜增厚、斑塊易損性及狹窄程度間接呈正相關(guān)[55]。PENG等[56]在針對(duì)國(guó)內(nèi)漢族人群的相關(guān)研究中指出，實(shí)驗(yàn)組Hcy水平及MTHFR C677T基因的突變頻率較對(duì)照組明顯增高，MTHFR基因突變是中國(guó)漢族人群發(fā)生頸動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素之一，Hcy水平升高可能是促進(jìn)頸動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)制。SUN等[57]對(duì)北京房山地區(qū)人群研究發(fā)現(xiàn)，在校正Hcy對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化影響因素之后，MTHFR C677T基因多態(tài)性仍與頸動(dòng)脈內(nèi)膜厚度存在顯著相關(guān)性，提示MTHFR基因多態(tài)性可通過(guò)除影響Hcy水平之外的機(jī)制致頸動(dòng)脈粥樣硬化。KAWAMOTO等[58]指出，MTHFR C677T基因中T等位基因出現(xiàn)的頻率與頸動(dòng)脈粥樣硬化內(nèi)膜的厚度明顯相關(guān)，是動(dòng)脈內(nèi)膜增厚的獨(dú)立危險(xiǎn)因子。但也有研究認(rèn)為，MTHFR基因C677T突變雖然可以引起Hcy升高，但與頸動(dòng)脈粥樣硬化并無(wú)明顯相關(guān)性。例如，DODIK等[59]在其相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于TT純合突變的患者，其血漿Hcy水平正常且其頸動(dòng)脈內(nèi)膜厚度較正常對(duì)照組無(wú)明顯差異，提示MTHFR C677T等位基因多態(tài)性與IS患者高同型半胱氨酸血癥及頸動(dòng)脈內(nèi)膜厚度增加無(wú)關(guān)。國(guó)內(nèi)研究也得出相似結(jié)論：MTHFR C677T基因多態(tài)性與頸動(dòng)脈粥樣硬化無(wú)相關(guān)性，T等位基因及TT基因型分布頻率在腦動(dòng)脈狹窄患者和健康對(duì)照組中無(wú)明顯差異，在顱內(nèi)外動(dòng)脈狹窄組間分布也沒(méi)有明顯差別，MTHFR C677T基因多態(tài)性與腦動(dòng)脈狹窄無(wú)關(guān)[60-61]。

綜上，大部分研究表明，MTHFR基因多態(tài)性可直接通過(guò)改變血漿Hcy水平來(lái)參與頸動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生及發(fā)展，Hcy升高時(shí)促進(jìn)頸動(dòng)脈粥樣硬化的病理因素。而部分研究觀察到即使血漿Hcy升高，兩組研究對(duì)象MTHFR基因多態(tài)性分布頻率及頸動(dòng)脈內(nèi)膜厚度仍無(wú)顯著差異，這可能與影響Hcy水平的其他混雜因素相關(guān)，也可能是小樣本實(shí)驗(yàn)而出現(xiàn)樣本誤差，導(dǎo)致研究結(jié)論的差異性，這就需要多中心、大樣本實(shí)驗(yàn)研究得出更具有代表性的結(jié)論。此外，在上述部分文獻(xiàn)中也發(fā)現(xiàn)，兩組研究對(duì)象在控制血漿Hcy對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化的影響后，MTHFR C677T基因多態(tài)性仍與頸動(dòng)脈內(nèi)膜厚度具有相關(guān)性，提示該基因突變還可通過(guò)其他機(jī)制致動(dòng)脈粥樣硬化。但此類研究報(bào)道仍較少，結(jié)論不具有代表性，且目前尚無(wú)相關(guān)研究闡述MTHFR基因多態(tài)性更多致動(dòng)脈粥樣硬化的病理學(xué)機(jī)制。因此這點(diǎn)可為后續(xù)科研工作者提供研究思路，促進(jìn)IS及頸動(dòng)脈粥樣硬化病因遺傳學(xué)探索，奠定早期干預(yù)頸動(dòng)脈粥樣硬化的理論基礎(chǔ)，發(fā)掘更多MTHFR基因多態(tài)性的臨床價(jià)值。