同型半胱氨酸的检测及临床应用课件.ppt

新区检验科刘矿歌 同型半胱氨酸检测及临床应用 1 目录 一 同型半胱氨酸 HCY 的研究历史二 同型半胱氨酸 HCY 生物化学原理三 同型半胱氨酸 HCY 的作用机制四 影响同型半胱氨酸 HCY 水平的主要因素五 同型半胱氨酸 HCY 的检测方法六 同型半胱氨酸 HCY 的临床应用七 同型半胱氨酸 HCY 检测适用人群及参考范围八 同型半胱氨酸 HCY 的预防及治疗九 同型半胱氨酸 HCY 血标本采集注意事项 2 一 同型半胱氨酸 HCY 的研究历史 3 4 同型半胱氨酸尿症的特点 5 马凡样的表现 中枢神经系统的表现 如智力缺陷 骨骼肌的表现 骨质疏松症 眼睛的表现 异位晶状体 血管表现 血管闭塞 血栓栓塞 6 二 同型半胱氨酸 HCY 的生物化学原理 7 什么是同型半胱氨酸 HCY 含有一个巯基 SH 的氨基酸巯基是具有反应性的 可参与氧化还原反应和引起氧化应激食物中不含有同型半胱氨酸由蛋氨酸生成其代谢依赖于几种B族维生素 8 同型半胱氨酸代谢 关键酶和维生素 9 1 我们来看HCy的代谢 首先 蛋氨酸在酶的作用下 通过腺苷转移 去甲基化 水解三个主要步骤生成同型半胱氨酸 2 同型半胱氨酸的代谢主要有再甲基化途径和转硫途径两个 1 再甲基化途径 是指约有50 同型半胱氨酸在蛋氨酸合成酶的作用下 以维生素 12为辅酶因子 以N 5 甲基四氢叶酸为甲基供体 发生再甲基化 重新合成蛋氨酸 2 转硫途径 是指另外约有50 同型半胱氨酸在胱硫醚 合成酶催化下形成胱硫醚 再在胱硫醚裂解酶的作用下形成半胱氨酸 此过程需要维生素B6的存在 最后生成丙酮酸 硫酸和水 3 从图可以看出同型半胱氨酸的代谢依赖于几种酶及其辅因子 其中包括四种B族维生素 叶酸 维生素B12 B6和B2 5 10 亚甲基四氢叶酸还原酶 MTHFR 常常存在遗传变异和多态性 而同型半胱氨酸尿症是由于胱硫醚 合成酶 CBS 缺陷造成的 血浆中的同型半胱氨酸存在形式 10 血浆中的同型半胱氨酸分两种形式存在 1 氧化型同型半胱氨酸和还原型同型半胱氨酸 2 还原型同型半胱氨酸中游离的巯基具有高度活性 其容易氧化 从而形成二硫化物的形式 氧化型是同型半胱氨酸在血浆中的主要存在形式 以二硫化物形式或是与蛋白质共价结合的形式存在 各种形式同型半胱氨酸在血中所占比例 11 还原型同型半胱氨酸在血中的浓度很低 约有1 氧化型是血浆中的同型半胱氨酸主要存在形式 与蛋白质共价结合的HCY约占70 80 游离的二硫化物形式约占20 30 有研究发现在正常人和高HCY血症患者血浆中 HCY大部分 70 是与蛋白质结合 血浆中与HCY结合的是白蛋白 HCY在血液中的存在方式 部分以同型半胱氨酸 半胱氨酸二硫化物存在 微量以还原型同型半胱氨酸存在 大部分通过二硫键与白蛋白结合而存在 12 三 同型半胱氨酸 HCY 的作用机制 13 14 同型半胱氨酸的致病机理 在Hcy的作用下 破损的血管壁生成了斑块 促进动脉粥状硬化 HCY可使氧化自由基大量产生引起内皮细胞损伤 使脂质过氧化和氧化型的低密度增加 从而对血管造成的损伤和破坏 1 内皮毒性作用 HCY可引起内皮细胞损伤 尤其合并高血压时更易受损 并且破坏血管壁弹力层和胶原纤维 2 刺激血管平滑肌细胞增生 HCY可直接诱导血管平滑肌细胞增殖 2020 1 29 15 8 3 致血栓作用 HCY可促进血栓调节因子的表达 激活蛋白C和凝血因子 血小板内前列腺素合成增加 从而促进血小板粘附和聚集 2020 1 29 16 9 4 脂肪 糖 蛋白代谢紊乱 HCY可促进脂质沉积于动脉壁 泡沫细胞增加 还可改变动脉壁糖蛋白分子纤维化结构 促进斑块钙化 2020 1 29 17 11 5 干扰谷胱甘肽的合成 谷胱甘肽是一种重要的高氧化剂 它能防止很多细胞成分的氧化互相作用 对血管产生保护作用 HCY干扰谷胱甘肽的合成 从而对机体造成危害 2020 1 29 18 12 6 影响体内的转甲基化反应 HCY浓度的升高会影响体内许多物质的甲基化过程 如核酸 DNA和RNA 蛋白质 髓磷脂 多糖 胆碱和儿茶酚胺类的甲基化 甲基化能力的降低影响细胞的发育及分化 这可能是HCY致病的关键因素 2020 1 29 19 13 同型半胱氨酸在血压调节中的作用位点 20 同型半胱氨酸影响动脉血压导致高血压的潜在作用位点有很多 生理的血压调节过程中 涉及的主要器官包括心脏 脑 肾脏 细动脉和肾上腺 其中同型半胱氨酸主要是通过作用于细动脉和肾上腺使血压升高的 四 影响同型半胱氨酸 HCY 水平的主要因素 21 同型半胱氨酸浓度的决定性因素和干扰因素 22 HCY 1 性别与年龄 国内外不少研究发现 HCY随年龄增长而升高 而且男性 女性 女性在绝经前的水平较低 绝经后显著升高 认为其机制可能与雌激素水平的变化有关 23 年龄和性别对同型半胱氨酸浓度的影响 24 在一般人群中 同型半胱氨酸浓度为非正态分布 多表现为正偏态分布 即向右侧脱尾 高值侧 分布曲线向右脱尾多是因为有相当大一部分人群的生活方式不健康 无论男性还是女性 随着年龄的增长 tHcy的血浆浓度增加 在青春期以后 总同型半胱氨酸的平均浓度存在显著的性别差异 男性总同型半胱氨酸浓度比女性平均高出1 2 mol L 这种性别差异是由于男性肌肉容量较大 此外还有性激素的不同作用 一般而言 雌激素的作用可使同型半胱氨酸浓度降低 而雄激素则使同型半胱氨酸浓度增高 绝经期以后 女性与男性的同型半胱氨酸浓度差异开始缩小 2 体内维生素水平 B族维生素不足可使血浆总同型半胱氨酸明显升高 最重要的维生素B12和叶酸缺乏 3 糖尿病 糖尿病对血浆总同型半胱氨酸浓度的影响是不同的 1型糖尿病在早期没有出现肾损害时 可以导致肾小球高滤过 从而降低血浆总同型半胱氨酸的水平 然而 2型糖尿病通常总同型半胱氨酸水平升高 当出现糖尿病肾病时 同型半胱氨酸浓度将进一步升高 25 4 甲状腺疾病的影响 虽然原因还不明确 但甲低患者的平均血浆同型半胱氨酸浓度升高 而甲亢患者则降低 5 生活方式的影响 体育锻炼 饮酒和咖啡 吸烟等生活方式因素都可影响血浆总同型半胱氨酸的浓度 其中最重要的因素就是吸烟 吸烟的只数与同型半胱氨酸浓度呈明显的正比例关系 咖啡的摄入与同型半胱氨酸浓度之间也存在这种关系 尤其是男性 这种关系与咖啡是否经过过滤处理无关 2020 1 29 26 6 增殖性疾病的影响 细胞增殖加快可以使同型半胱氨酸浓度升高 例如慢性炎症性疾病 以及恶性疾病如急性淋巴细胞白血病时都会出现同型半胱氨酸浓度升高 快速的细胞分裂增加了对于叶酸的需求可能是造成这种表现的原因之一 7 肾功能的影响 目前对于肾衰竭患者血浆同型半胱氨酸浓度增加的机制还不是很清楚 不管原因如何 终末期肾脏病的患者总同型半胱氨酸浓度常显著升高 并且发生心血管疾病的危险性增加 27 8 遗传因素 几种相关的遗传性酶缺陷导致了同型半胱氨酸水平升高 其中有两种遗传缺陷或变异尤其重要 其一 是胱硫醚 合成酶缺陷 这是导致同型半胱氨酸尿症的主要原因 其纯合子形式可使血浆同型半胱氨酸浓度显著升高 其二 是 亚甲基四氢叶酸还原酶的C677T多态性 可导致轻到中度的高同型半胱氨酸血症 2020 1 29 28 同型半胱氨酸浓度的决定性因素和干扰因素 29 2020 1 29 30 可编辑 五 同型半胱氨酸 HCY 的检测方法 2020 1 29 31 2020 1 29 32 六 同型半胱氨酸的临床应用 2020 1 29 33 18 2020 1 29 34 心血管病防治 糖尿病及并发症防治 预测骨折风险 优生优育与母婴健康 肿瘤防治 HCY与神经系统疾病 慢性肾衰并发症防治 肺血栓栓塞症防治 诊断与监测肝损伤 临床应用 1 心血管病防治 1 HCY升高与动脉粥样硬化 AS 的关系 1969年就曾有人从尸检中发现2例血浆HCY浓度超过正常人几十倍的病人存在广泛的动脉粥样硬化和动脉血栓 临床上发现高胱氨酸尿症病人早年多因全身动脉粥样硬化和血栓形成死于脑梗塞和心肌梗塞 这与血中HCY升高有关 2020 1 29 35 19 有学者在动物实验中观察到注射HCY后引起高HCY血症 2 3个月后发生动脉粥样硬化 认为高HCY血症是发生动脉粥样硬化的独立危险因素 2020 1 29 36 20 2 HCY水平与心血管疾病的危险性通过血管内超声观察AS斑块情况 观察到血浆HCY浓度8umol L时 斑块明显增大 0 27 1 04 p 0 001 表明与冠状动脉病变程度呈正相关 2020 1 29 37 MayerEL RobinsonK JacobsenDW etal Lowplasmhomocyseinelevelspredicreducedatheromaburdeninpatientundergoingcoronaryintervention Evideencefromintravascularultrsund JAmCollCardiol 1995 25 specialissum 81A 24 2020 1 29 38 惠汝太教授等的研究结果显示 冠状动脉病变支数随着血浆HCY浓度增高而增加 25 有研究表明 轻度 中度HCY水平升高可使心血管疾病死亡危险性增加4 6倍 血浆总HCY水平每升高5 mol L则CHD危险性男性增加60 女性增加80 2020 1 29 39 ArnesenE RefsumH BonaaKH etal Serumtotalhomocysteineandcoronaryheartdisease J IntJEpidemiol 1995 24 4 704 709 26 美国专家在Framingham心脏病研究项目中发现 HCY与心力衰竭的相关性更为密切 对尚未出现心脏病症状者来说 HCY升高者患心力衰竭的危险可加倍 妇女的危险可增加3倍 2020 1 29 40 27 2 HCY与神经系统疾病 脑血管病是目前严重危害人类健康的主要疾病 近年来随着分子生物学的深入发展 HCY在脑卒中的作用日益受到重视 普遍认为血浆HCY 15umol L为高HCY血症 普通人群血浆Hey水平升高者只有不到5 而在脑卒中患者中可达30 40 2020 1 29 41 28 美国研究表明 HCY的升高是与中风有重要关联的危险因子 美国最新的数据显示中年后期男性中风发病率 处于55 64这个年龄段的男性相对于45 54年龄段的男性而言 前者患中风的几率是后者的三倍 中风和脑血管疾病 杂志2008 17 165 168 美国中年后期的男性发生中风的相关因子急剧增加 2020 1 29 42 29 2020 1 29 43 惠汝太教授等的研究结果显示 随着HCY浓度增高 脑中风危险度增加1 87倍 30 高HCY是造成老年痴呆症与帕金森的重要因素 弗明汉医学研究中心对1092例 76岁 追踪调查8年HCY值 结果 HCY超出14 mol L 患老年性痴呆的危险性增加1 8倍 患多异古怪痴呆发生率增加1 6倍 英国OPTIMA项目研究发现 HCY水平大于11 2 mol L的病人 三年后随访 发现他们大脑颞叶 包括海马 快速萎缩 2020 1 29 44 31 3 糖尿病及并发症防治 国内外大量研究结果显示 血浆HCY水平可作为2 型糖尿病患者患大血管疾病的独立危险因素 监测糖尿病患者HCY水平有利于对其预后的评估 HCY升高在糖尿病伴肾脏 视网膜及血管并发症的患者更为严重高HCY血症也能促进糖尿病微血管并发症的发生与发展 2020 1 29 45 32 4 慢性肾衰并发症防治 慢性肾功能衰竭 CRF 患者普遍有高HCY血症 其发生率是正常人33倍 尿毒症时一方面肝脏蛋氨酸腺苷转移酶活性升高 导致S 腺苷蛋氨酸水平升高 另一方面肾功能下降使HCY代谢的必需产物 丝氨酸合成减少 导致HCY代谢受抑制引起HCY的堆积 2020 1 29 46 33 5 肺血栓栓塞症防治 研究表明 高HCY血症 20 mol L 使得深静脉血栓的危险性明显增大 高HCY血症可使深静脉血栓发生率增加4倍 高HCY是我国汉族人群肺血栓栓塞症 PTE 发病的一个独立的危险因子 降低HCY可降低国人静脉血栓栓塞症 VTE 的危险 2020 1 29 47 34 6 预测骨折风险 美国和荷兰的流行病学研究结果显示 高HCY的人容易骨折 高HCY组与低HCY组相比 男性的骨折风险为后者的4倍 女性为1 9倍 研究还显示 老年人骨折中19 是由高HCY引起的 HCY阻碍骨胶原纤维状蛋白质形成网状结构的作用可能就是高HCY者容易骨折的原因 2020 1 29 48 35 7 诊断与监测肝损伤 研究结果显示 血浆HCY浓度在急性肝病和慢性肝病患者间差异有显著性 血浆HCY浓度对于慢性肝损伤的敏感性为91 特异性为89 以病理组织切片对照敏感性为94 特异性为89 血浆HCY浓度检测还可应用于对普通人群慢性肝病的筛选 2020 1 29 49 36 8 优生优育与母婴健康 流行病学研究报导 血中HCY值高的妇女容易产生妊娠并发症 32 早产 38 新生儿体重减低 99 孕妇检测HCY对防治妊娠并发症与优生优育 预防早产 流产 新生儿体重减低 胎儿神经管畸型等 具有重要意义 2020 1 29 50 37 9 肿瘤防治 有研究发现 未服抗叶酸药物的乳腺癌 卵巢癌和胰腺癌中有许多患者的血清HCY升高 Ueland和Refsum在白血病患者的研究认为HCY升高是因肿瘤细胞的快速增殖所致 许多恶性肿瘤细胞有对蛋氨酸的依赖性 蛋氨酸的依赖或高HCY血症可能是恶性肿瘤一种表型的表达 2020 1 29 51 38 LilyL等在一组未用药的肿瘤患者中将HCY浓度与主要的肿瘤标志物进行了比