亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性与心血管疾病相关性.DOC

亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性与心血管疾病相关性 段蓉 李正翔*（天津医科大学总医院，天津 300052） 近年来，随着人类生活水平的提高，心血管疾病患病率也呈现逐年上升的趋势。因其愈后效果差，死亡率高，已成为严重危害人类生命安全、降低生活质量的一类疾病。因此，对于心血管疾病不仅要注重其合理治疗措施，更要关注其致病因素的探讨并实施有效的防治措施。已有大量的流行病学调查研究表明，血浆高同型半胱氨酸（Homocysteine，Hcy）可直接或间接导致血管内皮损伤及血管平滑肌增殖，加速低密度脂蛋白的氧化，激活血小板黏附聚集，已成为独立于高脂血症、高血压、糖尿病、吸烟和年龄等因素以外的心血管疾病的独立危险因素[1,2,3]，而亚甲基四氢叶酸还原酶（Methylenetetralydrofolate reductase，MTHFR）作为Hcy代谢中的关键酶，其基因多态性与心血管疾病及其危险因素相关性的研究，变得尤为重要，并已成为近年来的关注热点。 MTHFR的基因结构与功能 1994年，等[4]首次利用cDNA技术将人类MTHFR基因克隆并定位。MTHFR基因位于染色体lp36.3，整个编码区长1980bp，编码蛋白分子量为74.6kDa，其氨基酸序列高度保守。90%与鼠MTHFR多肽具有同源性，其外显子的大小，内含子分界位置及内含子的大小在人、鼠两类中具有相似性。cDNA序列长2.2kb，包含11个外显子，长度102-432bp，内含子250bp-1.5kb。至今已在组织中确定其7.5kb和8.5kb两种mRNA，5’端非编码区常发生选择性剪接，表明MHTFR基因可能存在表达上的复杂性[5]。 MTHFR是甲硫氨酸—叶酸代谢中的关键酶，它在体内催化5,10-亚甲基四氢叶酸还原为5-甲基四氢叶酸。而5-甲基四氢叶酸是体内叶酸的主要活性形式，其作为细胞内一碳单位的载体，参与嘌呤和嘧啶的合成，为DNA、RNA及蛋白质的甲基化过程提供甲基，从而影响DNA的正常代谢[6]。同时，5-甲基四氢叶酸也是Hcy代谢中的关键酶，其作为甲基供体，在甲硫氨酸合成酶的催化下，以维生素B12为辅酶，使血液中Hcy再发生甲基化，生成蛋氨酸（甲硫氨酸），从而维持血浆Hcy的正常水平[7]。正常的MTHFR活性能维持叶酸和甲硫氨酸的正常代谢，而MTHFR活性的改变则会导致5-甲基四氢叶酸生成障碍，从而引发高Hcy血症，并影响DNA的合成和甲基化过程。血浆高Hcy会使血管内皮损伤且功能异常，刺激血管平滑肌细胞增生，破坏机体凝血和纤溶系统，使机体处于血栓前状态[8]，从而引发或加速了心血管疾病的发生和发展，是心血管疾病的一个独立的危险因素。 MTHFR的基因多态性 现已发现MTHFR基因有多种突变类型，且MTHFR基因表达存在复杂性，不同的突变导致MTHFR的酶活性和热稳定性发生变化，提示MTHFR基因具有复杂的遗传异质性。常见的突变有以下几种类型。 2.1 MTHFR C677T 1995年，Frosst等[9]首次发现了MTHFR C677T突变位点。该位点位于MTHFR基因第4个外显子叶酸盐结合位点上，是目前发现的MTHFR基因最常见的不耐热错义突变。MTHFR基因第677位核苷酸上胞嘧啶（C）突变为胸腺嘧啶（T），使一个高度保守的丙氨酸（Ala）变成了缬氨酸（Val），从而出现了3种基因型，即TT、TC型和CC型，表现为不同程度的酶活性降低并伴有酶的耐热性降低，从而影响机体代谢表达和功能，导致血浆Hcy水平升高，甲硫氨酸含量下降，从而引发高半胱氨酸血症、高半胱氨酸尿症和低甲硫氨酸血症。目前，MTHFR C677T基因突变也是心血管系统疾病的一项研究热点。 2.2 MTHFR A1298C 1997年，Viel等[10]在一名卵巢癌患者体内首次发现了MTHFR A1298C突变位点。此位点位于第7个外显子的一个S-腺苷甲硫氨酸（SAM）调节区域内，是继MTHFR C677T之后第二个较为常见的多态性位点。MTHFR基因的1298位碱基腺嘌呤（A）被胞嘧啶（C）替换，使编码的谷氨酸（Glu）被丙氨酸（Ala）取代，并产生了一个MboⅡ限制性酶切位点，SAM的结合使MTHFR的活性减弱，但其纯合突变和杂合突变的个体均未见明显的血Hcy升高和叶酸降低，而具有A1298C和C677T复合突变的杂合子个体表现出与C677T/T纯合子突变个体同样的血浆高Hcy和低叶酸状态[11]。体外实验表明，MTHFR 1298CC型活性大约是野生型的60%[12]。677CT和1298AC基因型MTHFR活性是野生型的50%—60%[13]。 2.3 MTHFR T1059C 1999年发现MTHFR T1059C等位基因频率存在于85%的美国中西部爱荷华州人群，因其突变未引起生物学