叶酸代谢能力基因检测与风险评估

罗勤

随着生命科学技术的发展，叶酸代谢能力基因检测与风险评估，已被临床列为应用指南。为使读者充分了解，现将有关知识简述如下。

叶酸的生理功能

叶酸又名维生素B9，是人体必需的一种微量营养素。1931年，英国生理学家露西·威尔斯在印度做研究时发现，当地贫穷妇女怀孕时容易得一种恶性贫血症，在酵母菌中有一种营养因子可以预防和治疗这种疾病。这种因子起初被叫作“威尔斯因子”。10年后，它首次被科学家从菠菜叶子中分离了出来，因此被定名为叶酸。

叶酸有两大生物学作用，一是在制造核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）中，叶酸是酶的辅助因子;二是叶酸帮助蛋白质的代谢，与维生素B12共同促进红细胞的生成和成熟。人体缺少叶酸可导致红细胞的异常，未成熟细胞的增加，即巨幼红细胞性贫血。

叶酸是胎儿生长发育不可缺少的营养素，孕妇缺乏叶酸有可能导致流产、胎儿畸形（无脑、脊柱裂、唇腭裂）和先天性出生缺陷（唐氏综合征、先天性心脏病等）。男性体内缺乏叶酸，会导致精子质量降低，精子携带的染色体数量异常，引起新生儿出生缺陷。

成人缺乏叶酸可导致高同型半胱氨酸血症。同型半胱氨酸水平升高，会增加脑卒中风险，发生冠心病、糖尿病、慢性肾脏疾病、老年痴呆的风险增加。

叶酸缺乏有两大因素

有人不明白，服用降压药血压基本控制正常，又不抽烟、不喝酒、不贪吃，没有“三高”，体重正常，重视锻炼，怎么会脑卒中呢？还有，大胖子比我们多得多的美国，“四高”比例比我们也高得多，为何我国脑中风的比例却是美国人的五倍！是不是感觉很荒谬呢？血压没他们高，血脂没他们高，为什么脑卒中比例要高出这么多？答案有两点：一是中国高血压患者的血液中，同型半胱氨酸异常增高，源于饮食中缺乏叶酸等B族维生素;二是遗传因素，由于遗传（基因）因素导致机体对叶酸的利用能力低下（叶酸代谢通路障碍），使脑卒中更爱缠上国人。

导致叶酸摄入量不足最常见的原因是饮食因素。人体不能合成叶酸，必须完全依赖外源性供给。水果和绿叶蔬菜是叶酸的主要来源，若饮食缺乏或在食物的制备、烹调中造成损失，尤其在煮沸时损失更大。在国外，人们吃蔬菜以生食为主，叶酸损失很少。而我国，烹饪方法主要是煎、炸、烹、炒，这样的烹饪方法会让食物中的叶酸大量损失。

由遺传因素导致机体对叶酸的利用能力低下，与叶酸代谢的3个关键酶有关：亚甲基四氢叶酸还原酶（MTH-FR）、蛋氨酸合成酶还原酶（MTRR）和胱硫醚B——合成酶（CBS）。之中，对MTHFR和MTRR研究相对于CBS较为透彻，当编码这两个酶的基因发生突变时，会引起叶酸代谢异常，见下图。在临床检测中MTHFR和MTRR作为主要的叶酸代谢能力评估基因位点。

胱硫醚β——合成酶（CBS）会影响同型半胱氨酸转硫途径，其CBS基因缺陷会使转化胱硫醚及半胱氨酸过程中出现障碍，造成同型半胱氨酸在体内异常堆集。目前CBS基因缺陷还没有办法解决，只能求助于CBS的辅助酶维生素B6了。2019年，高同型半胱氨酸血症指南对于遗传性高同型半胱氨酸血症（特指CBS缺陷，又称经典型同型半胱氨酸血症），建议先应用维生素B6治疗。

叶酸代谢能力基因检测

目前叶酸代谢能力基因检测，主要是测定叶酸代谢中2个关键酶的基因：亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）与蛋氨酸合成酶还原酶（MTRR）。前者检测基因2个位点：C677T与A1298C;后者检测1个位点，即A66G有无突变。

MTHFR C677T位点的基因突变在MTH-FR 677位点上存在C向T突变。该位点可出现三种基因分型：未发生突变的CC型，突变的CT型与突变的TT型。若以未发生突变的CC型的酶活力定为正常（100%），则突变的CT型酶活力下降，突变的TT型酶活力下降更为明显，风险很大。我国人群中三种基因型分布：CC型为22%，突变CT型为50%，突变TT型为28%。研究表明，H型高血压患者若合并TT基因突变，心脑血管事件风险会增加到40倍。

MTHFR A1298C位点的基因突变A1298C突变与男性不育存在显著相关性。在MTHFR1298位点上，存在A向C的突变，AA正常，AC与CC存在突变;表现在酶活力上，AC正常，CC存在风险。我国人群中三种基因型分布：AA 66%，AC 31%，CC 4%。

MTRR A66G位点的基因突变在MTRR研究中，A66G是最主要和研究最多的突变。在其66位点上存在A向G的突变，AA正常，AG与GG存在突变，且风险很大。我国人群中三种基因型分布：前者为58%，后者为36%与6%。

叶酸利用能力遗传检测项目，涉及的基因及位点、突变程度与出现的变异频率见下表。

叶酸利用能力风险评估

叶酸利用能力风险评估分四级：未有风险、低度风险、中度风险与高度风险。

未有风险MTHFR基因检测位点C677T无突变基因为CC（野生型）、A1298C基因无突变基因为AA（野生型）、MTRR基因检测位点A66G无突变基因为AA（野生型）;或仅MTHFR基因检测位点C677T突变为CT（杂合突变型）;或仅A1298C突变为AC（杂合突变型）。

低度风险MTHFR基因检测位点C677T突变为CT（杂合突变型），A1298C突变为AC（杂合突变型）。尽管这两个基因叶酸代谢能力正常，但因CT与AC易发生协同作用，故列入低度风险。或仅MTHFR基因检测位点C677T突变为TT（纯合突变型）;或仅A1298C突变为CC（纯合突变型）;或仅MTRR基因检测位点A66G突变为AG（杂合突变型）。

中度风险MTRR基因检测位点A66G突变为AG（杂合突变型）伴MTH-FR基因检测位点C677T突变为TF（纯合突变型）;或A1298C突变为CC（纯合突变型）;或仅MTRR基因检测位点A66G突变为GG（纯合突变型）。

高度风险MTRR基因检测位点A66G突变为GG（纯合突变型）伴MTHFR基因检测位点C677T突变为IT（纯合突变型）;或A1298C突变为CC（纯合突变型）。

可见，MTRR基因A66G位点是否突变，是风险评级的关键因素。同时也解释了，大胖子比我们多得多、“四高”比例也比我们高得多的美国，为什么脑卒中的比例却较少。原因一是我国高血压患者伴有高水平同型半胱氨酸的比例高于美国，二是遗传因素，MTHFR（C677T）的IT突变型出现频率，国人为28%，明显高于美国及欧洲一些国家的12%。CB21730D-D1C8-4C1B-BDAB-9A2977C35F65