高半胱氨酸

有机物

高半胱氨酸（Homocysteine），化学式为C4H9NO2S，是一种氨基酸。

基本信息

化学性质

高半胱氨酸是氨基酸半胱氨酸的异种，在旁链部份硫醇基（-SH）前包含一个额外的亚甲基（-CH2-）。高半胱氨酸的额外的亚甲基使硫醇基更接近羟基，自身脱水缩合生成高半胱氨酸硫内酯。当氨基酸正常地与它的毗邻形成一个肽键就会产生这种反应。高半胱氨酸之所以不适合与蛋白质混合，这是因含有高半胱氨酸的蛋白质会自行分解。

高半胱氨酸是从S-腺苷基蛋氨酸通过两个反应步骤途径形成，并能回转成蛋氨酸，或经过转硫途径而回转为半胱氨酸或牛磺酸。虽然高半胱氨酸可以回转为半胱氨酸，但没有证据显示人类直接食用高半胱氨酸会转化为半胱氨酸。

生化机制

1969 年Mccully 从遗传性同型半胱氨酸尿症死亡儿童尸检中发现, 其体循环内存在广泛的动脉血栓形成及动脉粥样硬化（AS）的病理表现，由此提出高同型半胱氨酸血症（hyperhomocysteinemia,HHCY）可导致动脉粥样硬化性血管性疾病的假说。此后，各国学者对HCY 与心脑血管疾病的相关关系做了大量研究。Hcy 是一种含巯基的氨基酸，主要来源于饮食摄取的蛋氨酸，是蛋氨酸和半胱氨酸代谢过程中一个重要的中间产物，其本身并不参加蛋白质的合成。在体内，约1/2 的Hcy 和甲基四氢叶酸在蛋氨酸合成酶（Methionine Synthase reductase，MS）的作用下，生成蛋氨酸和四氢叶酸，四氢叶酸在N5,N10-亚甲基四氢叶酸还原酶（Methylenetetralydrofolate，MTHFR）的作用下生成甲基四氢叶酸；其余约1/2 的Hcy 通过转硫基途径，即Hcy 与丝氨酸在胱硫醚β合成酶（Cystathionineβ-synthase，CBS）作用下形成胱硫醚，一部分在胱硫醚裂解酶的作用下形成半胱氨酸，最后生成丙酮酸、硫酸和水，此过程需维生素B6为辅酶及丝氨酸羟甲基转移酶，另一部分则生成同型丝氨酸。任何原因引起前两条代谢途径障碍时，升高的Hcy 在氨基酰-tRNA 合成酶的作用下，生成同型半胱氨酸硫内酯（homocysteine thiolactone，HTL），HTL 是Hcy 在氨基酰-tRNA合成酶编辑或校正过程中形成的反应产物，属一种环硫酯。Hcy可以直接或间接导致血管内皮细胞损伤，促进血管平滑肌细胞增殖，影响低密度脂蛋白的氧化，增强血小板功能，促进血栓形成。

检测方法

最早检测同型半胱氨酸是氨基酸分析法，Ueland等测定血清中同型半胱氨酸，后经改良，常用方法包括以下几种。

同位素法：由Refsum等1985年建立的方法。该方法通过14C标记的腺苷与HCY缩合后，经色谱分离，液体闪烁计数放射强度来测HCY浓度。该方法灵敏度高，特异性强，但操作繁琐且有放射污染，未能推广使用。

色谱法：1987年Stabler首先报道了气相色谱——质谱法测定同型半胱氨酸。该法可同时测定半胱氨酸、蛋氨酸、胱硫醚和甲基甘氨酸等多种物质。虽然灵敏度、特异性好，但仪器价格昂贵而不能推广。高效液相色谱法（HPLC）是比较成熟且推广使用的方法，不足之处是样品处理、层析条件、样品检测及定量的诸多变异，使其难以标准化。Fiskertrand等首先于1993年用全自动高效液相色谱法对血浆和尿液的HCY和硫醇物进行测定。HPLC根据衍生方式（柱前或柱后衍生）、检测方法（荧光、电化学）可分为多种方法。应用HPLC准确测定同型半胱氨酸需要优良的设备、高超的技术经验和应用HPLC方法适当的时间，另外选择和制备内部质控也相当重要。

免疫学法：该法应用特异性的抗S-腺苷同型半胱氨酸单克隆技术，采用荧光偏振法或免疫法测定HCY.美国雅培公司采用全自动化学发光免疫分析技术，用Architect I2000SR仪器检测HCY，反应原理为：正常人血浆中HCY约1%以还原型存在，70%与白蛋白结合，30%形成小分子二硫化物。血浆标本在含二硫苏糖醇的预处理液作用下，HCY、混合的二硫化物及蛋白结合型等均被还原成游离HCY形式（tHCY）：tHCY在S-腺苷-L-同型半胱氨酸（SAH）水解酶和过量腺苷存在下，被转换成SAH；预稀释的SAH混合物、抗-SAH单克隆抗体及标记的荧光S-腺苷-L-半胱氨酸示踪物一同孵育，仪器自动检测偏振光的改变，即可测出标本总HCY水平。此方法快捷、操作简单、自动化程度高，可减少人为误差，具有良好的准确度与精密度，适合大多数临床实验室应用。

血症

缺乏维他命如叶酸、吡哆醇（B6）或钴胺素（B12），作为生物化学反应的结果，高半胱氨酸（高血同）水平都会上升。补充吡哆醇、叶酸、钴胺素或三甲基甘氨酸（甜菜碱）会减少血液内的高半胱氨酸的浓度。高水平的高半胱氨酸会与内皮细胞的非对称性二甲基精氨酸的高水平有关系。

缺乏亚甲基四氢叶酸还原酶遗传病，比较少见，会出现高半胱氨酸尿症。而高半胱氨酸较高的人会容易患上血栓症及心血管疾病。

高半胱氨酸的自动氧化成活性氧会损害机体，高浓度的多酚抗氧化剂可去除活性氧，降低高半胱氨酸浓度，被认为对心血管系统及免疫系统有某些健康益处。

心血管

血清内高半胱氨酸的高水平是心血管疾病及中风的风险因素，是这种疾病的标记。现时正研究是否高半胱氨酸的高水平本身就是一个问题或是现存问题的指标。

简单来说，高半胱氨酸对构成结缔组织的蛋白质长远而潜在的影响在临床研究上很难观察。生物化学的研究认为高半胱氨酸影响半胱氨酸及赖氨酸的功能及结构，会使动脉的三个主要结构蛋白（胶原蛋白、弹性蛋白及多糖蛋白）衰退及影响它们生长。2006年有一项研究，在治疗上指摄取维他命以减低高半胱氨酸恢复破坏的动脉结构尚未有显著的成效，虽然整体死亡率并没有明显改变，但是有助于患有严重动脉衰竭的病人，中风个案下降了25%。

骨软弱症

高半胱氨酸虽不会影响骨质密度，但妨碍胶原蛋白纤维与组织的连接。高水平的高半胱氨酸会增加老人的骨折率。钴胺素（B12）补充剂则可以有效改善胶原蛋白。

精神疾病

研究表明，高半胱氨酸水平过高即所谓的高半胱氨酸血症，会导致人体产生认知功能障碍，严重的会导致产生阿尔茨海默氏病，精神分裂症等。

作用

高半胱氨酸是由体内的重要氨基酸蛋氨酸转化过来的。因为肉类、乳酪及其他蛋白质类食物中蛋氨酸含量特别丰富，所以我们差不多每天都吃到这种蛋氨酸。我们体内高半胱氨酸的水平被称为H值（H Score），H值可以更准确的预测患心脏病或中风的危险，而且可以比基因更好地预测患老年痴呆症的危险。事实上，H值可以帮助预报近50多种疾病风险，包括所有会导致早亡的原因。它甚至可以告知你衰老速度。通过反映维生素B 营养状况、免疫系统功能和大脑情况，可以显示体内的化学状况是否正常。

高半胱氨酸浓度越低，你的身体就越能保持完美的生化平衡，从而使自己更完美。这就意味着更多的精力、更好的耐力及忍受力，更清醒的头脑、更少的感染和更好的皮肤及体重控制。因此，如果不保持高半胱氨酸浓度较低或在平衡范围之内，你将遇到下列十个问题：

1. 加速氧化及衰老

2. 损伤你的动脉

3. 削弱的免疫系统

4. 对大脑的损伤及降低智商

5. 增加疼痛、炎症及血栓

6. 易患癌症及解毒问题

7. 加速衰老的大脑

8. 激素问题

9. 维生素B的缺乏

10. SAMe的缺乏

因此，高半胱氨酸是人的重要健康指标。

饮食

低脂而富含水果蔬菜的饮食可以降低血液中高半胱氨酸水平，从而使心脏病的危险减少7-9%。

高半胱氨酸是机体蛋白质代谢时合成的氨基酸。心脏病和中风的危险与这种氨基酸在血液中的含量增高有关。一些研究发现B组维生素如肉类、海味和绿叶蔬菜中的叶酸盐可降低血液中高半胱氨酸的含量。

巴尔的摩Johns Hopkins医学研究所的Lawrence J. Appel 医生说，迄今为止，多数人认为饮食对心脏病的传统危险因素诸如血压和胆固醇有一定的影响。这项试验证实了通过饮食降低高半胱氨酸也是有益的。从而为饮食预防心脏病开辟了新的途径。这项研究的报告发表于8月22日出版的美国心脏学会的会刊《循环》（Circulation）杂志。

118名中等水平高血压的患者参与了这一试验。受试者吃典型的美国人的饮食（相对较少蔬菜水果和乳制品），37%的热量来自脂肪。三周后，受试者分成三组。第一组继续原来的饮食；第二组改吃更多的水果蔬菜和少量的乳制品；最后一组吃预防高血压饮食（DASH）饮食。

DASH饮食富含水果蔬菜和低脂的乳制品；总脂肪和饱和脂肪的含量较低；含有400mg左右的叶酸，这是美国农业部（USDA）的推荐量。DASH是一项研究健康饮食降低血压作用的试验。

试验的结果是，仍旧吃“典型”饮食的人在试验结束时高半胱氨酸的水平比试验开始时增高；而DASH饮食组高半胱氨酸水平降低。

这一试验结果也许可以解释某些饮食模式的益处，例如素食与降低缺血性心脏病和中风的危险的关系。

升高原因

在高半胱氨酸复杂的转化过程中，有几种关键物质在左右着这些反应，它们是甜菜碱、维生素B6、维生素B12、以及叶酸。同时，人体99%的高半胱氨酸在肾脏代谢，70%经肾脏清除。了解了这些，我们就不难理解高半胱氨酸升高的原因：

1、遗传因素：基因缺陷或突变导致高半胱氨酸代谢必需的酶缺乏。

2、营养状况的影响：摄入的维生素B6、维生素B12、叶酸不足，造成体内维生素、叶酸的缺乏，也可引起高半胱氨酸在体内堆积。

3、肾功能衰竭：进行血液透析的肾病患者，其血中高半胱氨酸水平可达到正常人的2～4倍，且发生血管栓塞性症状的几率显著增加。

4、一些药物如卡马西平、异烟肼，以及一些疾病如恶性肿瘤、银屑病、甲状腺功能低下等，也可导致高半胱氨酸的增高。

此外，生活方式也对血中高半胱氨酸的浓度有影响，比如大量地摄入咖啡、酒精、吸烟等均可导致高半胱氨酸的升高。

哪些人应该警惕高半胱氨酸升高？如何降低高半胱氨酸？

首先，临床上最多见的高半胱氨酸血症患者就是那些肾功能衰竭、多次或长期进行透析的患者。对于这些患者，应该定期检测血浆内高半胱氨酸的浓度。在治疗肾功能衰竭的过程中，适当加入一些抗氧化药物，比如维生素E、维生素C。它们可以对抗高半胱氨酸通过氧化导致的血管内皮的损伤，对血管起到一定的保护作用。

此外，一些饮食不科学或环境因素导致营养不良的人，容易出现B族维生素或者叶酸摄入不足。对于这一类人，就要补充B族维生素及叶酸，防止出现血液中高半胱氨酸的升高。研究显示，每日补充叶酸200微克，可使高半胱氨酸降低4微摩尔/升；而补充维生素B6，能够阻断冠心病的发生，延长心肌梗死患者的生存时间。

当然，最好的补充方法还是从食物中来摄取。含维生素B12丰富的食物有肉、乳及动物肝脏；含维生素B6较多的食物有鸡肉、肝、马铃薯、葵花子、油梨、香蕉等；而动物肝脏、水果、蔬菜、麦麸等则含有丰富的叶酸。

其次，一些长期服用抗结核药（如异烟肼）或氨甲喋呤的患者，也要定期检查血浆内高半胱氨酸的浓度，注意减少心血管并发症的发生。

最后要提醒大家的是，吸烟、酗酒、过食脂肪以及过大的精神压力等不良生活方式，不但在危害健康的其他方面已经证据确凿，同样也是导致高半胱氨酸血症的祸首之一。

运动关系

当我们锻炼身体或只是轻微运动的时候，我们的肝脏会产生肌酸以帮助肌肉的收缩。产生肌酸 (creatine) 的一个副产品就是高半胱氨酸。高半胱氨酸在体内是有害的，需要排除才能保持身体的健康。从这个意义上说，长时间的大运动量的锻炼对身体是有害的。

合成降解

我们的身体有几种方法可以降解体内的高半胱氨酸。一种方法是通过回收蛋氨酸的途经。因为高半胱氨酸在体内是通过蛋氨酸产生的。通过“它来自何处，就返回何处”的方法可以有效的降低高半胱氨酸在体内的浓度。我们体内必须有足够的叶酸和维生素B-12，才能保持回收的工作做得好。其次，高半胱氨酸可以在有维生素B-6的条件下转换成半胱氨酸。还有另外一种方法，就是通过补充肌酸 (creatine) 来减少肌酸在体内的产生，从而减少高半胱氨酸在体内的产生。

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