叶酸基因代谢检测论文

英文名：Folic Acid 叶酸又称维生素B9，维生素M，是一种水溶性维生素。1945年被人工合成。人体内不能合成叶酸，所以必须由食物中获得。 英文Folate一般为天然叶酸，Folic Acid一般为人工合成叶酸。天然形态的5-MTHF，利用率远高于天然形态。 叶酸的结构是由一个2-氨基-4-羟基蝶啶，通过一个亚甲基桥与对氨基苯甲酸相邻结成为蝶酸，再与一个或多个谷氨酸结合而成。化学名称为蝶酰谷氨酸。 叶酸可以参与核酸合成，参与氨基酸代谢，参与神经递质的合成，预防恶性贫血，还能提高免疫力[1][2]。 叶酸的吸收过程是由载体介导的主动运输过程，叶酸在肠道内被叶酸还原酶还原为二氢叶酸（DHF），再由二氢叶酸酶（DHFR）还原为四氢叶酸（THF），随后被转化为10-甲酰基四氢叶酸（参与嘌呤合成），继续成为5,10-甲酰基四氢叶酸，5,10-亚甲基四氢叶酸，最后在亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）和VitB2的作用下还原为5-甲基四氢叶酸（5-MTHF）。 THF也可在丝氨酸羟甲基转移酶（SHMT）的作用下直接转变为5,10-亚甲基四氢叶酸，此过程需要B6可将丝氨酸（Ser）羟基化变为甘氨酸（Gly）。5-MTHF是人体内叶酸的主要形式，约占80%，由门静脉循环进入肝脏，在肝脏中通过合成酶重新转变为多谷氨酸衍生物后储存[3][4]。 5-MTHF和维生素B12可在MTR（5-MTHF-同型半胱氨酸甲基转移酶）、MS（甲硫氨酸合成酶）和BHMT（甜菜碱-同型半胱氨酸甲基转移酶）的作用下将同型半胱氨酸（Hcy）和甜菜碱转化为甲硫氨酸（Met）和二甲基甘氨酸（DMG）。Met通过甲硫氨酸腺苷基转移酶（MAT）变为SAM（S-腺苷甲硫氨酸），再通过去甲基化变为SAH（S-腺苷同型半胱氨酸），这个过程可以使DNA、RNA、蛋白质甲基化，最后通过SAHH（S-腺苷同型半胱氨酸水解酶）变为同型半胱氨酸。同型半胱氨酸通过维生素B6和CBS（胱硫醚数学公式: β合成酶）转为胱硫醚，最后用CES（胱硫醚数公式: γ裂解酶）变为半胱氨酸[10][11]。 5,10-亚甲基四氢叶酸(5,10-MTHF)也可在转化为DHF的途径中可通过TS（胸苷酸合成酶）将dUMP（尿嘧啶脱氧核糖核苷酸）甲基化为dTMP（胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸）。此途径关系到DNA与RNA的合成[5]。 VitC、葡萄糖和锌可促进叶酸的吸收。吸烟饮酒饮茶喝咖啡及服用某些药物不利于叶酸吸收。叶酸通过尿液、粪便和胆汁排出。叶酸营养状况合适的人，当膳食中无叶酸摄入时，体内贮存量可维持至少三个月不出现缺乏。 长期摄入不足，吸收不良，需要量增加（婴幼儿、孕妇、乳母等），排出量增加（酗酒、血液透析），相关基因突变的人群会出现叶酸缺乏症[6]。 叶酸对细胞功能和细胞分裂至关重要，还能辅助DNA和蛋白质合成，DNA修复，甲基化。叶酸可以辅助甘氨酸转变为丝氨酸（B6和SHMT丝氨酸羟甲基转移酶也参与），叶酸和B12不足会导致丝氨酸水平低下从而干扰抗体生成和效应T细胞正常的功能[13]。补充叶酸和B12可以提高免疫功能，但过度补充也会造成免疫紊乱[15]。 叶酸作用于人类单核细胞可以抑制Hcy引导的NF-kB（一种可以基因调控促炎细胞因子的因素）的功能。叶酸和B12缺乏会使炎症介质（IL-1，IL-6，单核细胞趋化蛋白1[MCP-1]，TNFa）在RNA和蛋白质层面加倍表达[16]。 叶酸和B12缺乏还会降低T细胞的增殖，使其细胞周期停止在S阶段，细胞凋亡，增加DNA中的尿嘧啶水平然后减少CD8+T细胞繁殖，从而导致CD4+/CD8+比例失调。CD8+是杀手T细胞，杀手T细胞可以释放TNF-a和IFN-y等细胞因子或者释放毒性细胞颗粒（穿孔素和颗粒酶）或者Fas/FasL途径使细胞凋亡。 过高或过低的叶酸和B12水平都会对NK细胞产生负面的影响，它会使造血功能异常从而使细胞周期功能缺陷，DNA受损，NK细胞功能损伤[17][26]。 根据国内的体外实验，叶酸和B12缺乏和DNA甲基转移酶1（DNMT1）高表达有正相加交互作用，均可增加宫颈癌和癌前病变风险，补充叶酸可有效抑制宫颈癌细胞的增殖，逆转DNMTI的异常转录和转录后表达异常[18][19]。 【Caski(HPV16阳性)和C33A(阴性)细胞的生长抑制率从叶酸干预水平为10mcg/ml时的 和分别上升至1000mcg/ml时的和.随着叶酸水平的升高呈上升趋势 (r值分别为、，P值均<); DNMT1蛋白的表达量随着叶酸水平的升高而降低(r值分别为、，P值均<)，分别从叶酸干预水平10mcg/ml时的和降低至1000mcg/ml的和, 叶酸浓度为1000mcg/ml时，Caski细胞DNMT1蛋白和mRNA的表达水平均较C33A细胞高(t值分别为一、，P值均<) 】 几个体外试验表明HPV 16基因组的甲基化可以有效抑制病毒DNA的复制与转录。高血浆叶酸水平和高血浆B12水平可以降低HPV16相关CIN的病程进展[27]。 口腔溃疡至今成病原理尚不明了，可能的因素有刷牙或口腔治疗造成的外伤；空腔内有细菌；吃过酸或辣的食物；B12、叶酸、锌或铁的缺乏；月经期间荷尔蒙变动；心理压力等。 根据大量试验表明，口腔溃疡患者体内的叶酸和B12水平显著低于正常人群。保持口腔卫生，合理膳食，补充足量维生素可以有效预防口腔溃疡[20][21][22]。 甲基化对人体作用重大，能量产生、基因表达、神经功能、肝脏解毒和免疫功能都需要其参与。甲基化发生在SAM循环和叶酸循环。SAM循环需要B12，叶酸循环需要B6、B12和NADPH。叶酸缺乏会导致甲基化反应失效，进而导致Hcy水平升高。 高同型半胱氨酸血症(HHcy)会带来系统和血管炎症，进而引发一系列健康问题如神经疾病，心血管疾病，肾病[14]。同型半胱氨酸通过增加可以向下调节NO产物的超氧化阴离子产物来增加氧化压力（两个途径，抑制NO合成酶的水平或减少阳离子氨基酸转运蛋白以减少合成NO所需的精氨酸），受损的NO产物导致内皮功能障碍进而导致高血压。 Hcy还可以积累同型半胱氨酸硫内脂（HTL），其会和蛋白质的ε-NH2基团反应，从而改变蛋白质的结构，功能和活性。Hcy还可增强MMP-9的表达从而打破弹性蛋白和胶原蛋白的比例平衡，这会使血管壁重塑，导致高血压[25]。 在一些汇总分析中表明血浆中的Hcy每升高3数学公式: μmol/L，冠心病的风险会上升11%，而叶酸可以降低同型半胱氨酸，从而平衡导致高血压的氧化压力，高剂量（5000mcg/d）的叶酸补充剂可显著降低收缩压[23][24]。 基叶酸代谢基因检测项目主要是针对两个基因的三个位点，78%的中国人群中存在的风险型基因做全面评估。研究发现：MTHFR 的活性与C677T和A1298C基因位点有关；MTRR 的活性与A66G 基因位点有关。基因位点发生突变时就会导致活性下降，进而引起叶酸利用能力不足，增加叶酸缺乏的风险。因此叶酸代谢能力的检测对特定人群是非常有必要性的，是为了达到个体化健康、个体化医疗的最终目标。 叶酸代谢能力检测更大的用处还是在怀孕期间指导叶酸的补充，我国的中国疾病预防控制中心妇幼保健中心也根据检测风险提供了更为科学的孕期叶酸增补参考剂量表： 与维生素B12作用机理相似。 锌：硫酸锌可以促进伤口愈合并保持上皮细胞完整性，因此可能能用来治疗和预防口腔溃疡[28]。 与维生素B12相似作用机理相似。 L forms 6(S) forms L-5 forms Metafolin L-Methylfolate Calcium Levomefolic Acid Quatrefolic D forms 6(R) forms 5-MTHF 5-methylfolate 5-methyltetrahydrofolate 在体内代谢中解释过，5-MTHF是人体中的主要形式，然而有些人体内转化效率很低，直接补充5-MTHF可以避免因为MTHFR变异导致的叶酸不足，因为5-MTHF不需要额外的代谢就可直接降低Hcy的水平。而5-MTHF还可分为L-5-MTHF和D-5-MTHF，L型和D型互为非对映体立体异构体，二者物理性质和生物作用都不相同，D型基本没有生物活性，而L型十分容易被人体吸收利用[8][9][11]。 由于叶酸在人体内转换为5-MTHF的效率不高，就可能会导致为代谢叶酸在血液中富集。这种现象可能会掩盖VitB12缺乏症[12]。 本品为1333mcg DFE，即784mcg，小于UL的1000mcg，安全合理。 巨幼红细胞性贫血：缺乏维生素B12或叶酸而易使造血系统的DNA合成异常，产生不成熟的巨母红血球，此细胞携氧功能差。缺乏维生素B12之原因有饮食缺乏、肝病造成利用不良，如果是缺乏内在因子(intrinsic factor)使VitB12吸收不足所造成之缺乏又称恶性贫血(pernicious anemia)。叶酸和B12缺乏会导致巨幼红细胞性贫血，症状为疲乏、触觉异常、肌肉无力、口腔溃疡、记忆力理解力判断力可能异常等。 神经管畸形：孕妇缺乏叶酸和B12会导致 婴儿神经管畸形。中枢神经管是胚胎发育成脑、脊髓、头颅背部和脊椎的部位。如果中枢神经管没能正常发育，在婴儿出生时，上述部位就可能出现缺陷。 副作用：高剂量摄入叶酸可能会导致恶心、腹胀、失眠，并且可能会掩盖由于B12缺乏导致的症状。 禁忌人群：腹泻，肾功能衰退，体内钙铁磷过高、钾过低者，请咨询医师[29]。