急性腦梗死患者血漿內源性硫化氫、同型半胱氨酸水平變化

馮亞忠，李威，陳嬌，宋熙文，杜金龍，吳秀娟

(上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院奉城分院，上海 201411)

急性腦梗死患者血漿內源性硫化氫、同型半胱氨酸水平變化

馮亞忠，李威，陳嬌，宋熙文，杜金龍，吳秀娟

(上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院奉城分院，上海 201411)

目的 觀察急性腦梗死患者血漿內源性硫化氫(H2S)、同型半胱氨酸(Hcy)水平的變化，并探討其意義。方法 106例急性腦梗死患者(腦梗死組)在入院后次日、第3天、第8天清晨空腹采集肘靜脈血，90例健康體檢者(對照組)在體檢日清晨空腹采集肘靜脈血；采用 ELISA測檢測血漿H2S，采用循環(huán)酶法檢測血漿Hcy。結果 腦梗死組入院后次日、第3天、第8天血漿H2S水平分別為(31.72 ±5.39)、(24.35±4.31)、(33.35±5.42)μmol /L，與對照組的(52.68 ±8.73)μmol /L相比，P均<0.05。腦梗死組入院后次日、第3天、第8天血漿Hcy水平分別為(23.12±6.45)、(30.12±6.53)、(22.12±6.41)μmol /L，與對照組的(10.86±2.37)μmol /L 相比，P均<0.01。腦梗死組入院后第3天血漿H2S水平最低，與另兩個時間點的H2S水平相比，P均<0.05。腦梗死組入院后第3天血漿Hcy水平最高，與另兩個時間點的Hcy水平相比，P均<0.05。腦梗死組三個時間點的血漿H2S水平與Hcy水平呈負相關(r分別為- 0.637 2、 - 0.631 1、- 0.629 8,P均<0.01 )。結論 急性腦梗死患者血漿H2S水平明顯降低, Hcy水平明顯升高，以入院后第3天為著。血漿H2S水平降低可能參與了高同型半胱氨酸血癥致急性腦梗死的發(fā)病過程。

腦血管??；腦梗死；硫化氫；同型半胱氨酸

外源性硫化氫(H2S)是一種具有臭雞蛋氣味的無色有毒氣體。近年來研究[1，2]發(fā)現(xiàn)，機體自身還可以產(chǎn)生H2S,即內源性H2S。內源性H2S主要是由胱硫醚-β-合酶(CBS) 、胱硫醚-γ-裂解酶(CSE)和半胱氨酰轉移酶催化L-半胱氨酸生成，其中CBS 是中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生H2S 的酶。L-半胱氨酸是在同型半胱氨酸(Hcy)代謝過程中產(chǎn)生的，缺血性腦血管病患者多存在高同型半胱氨酸血癥(HHcy)。目前研究[ 3 ， 4 ]發(fā)現(xiàn), H2S具有舒張血管平滑肌、降低血壓、抑制血管平滑肌細胞增殖及抗氧化應激等多種效應 ,參與多種心腦血管病的病理生理過程，被認為是繼一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)之后的另一種新型氣體信號分子[5,6]。本研究觀察了急性腦梗死患者血漿H2S、Hcy水平的變化?，F(xiàn)將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2013年3 ～2015年12月上海交通大學醫(yī)學院附屬第九人民醫(yī)院奉城分院收治的急性腦梗死患者106例(腦梗死組),男56例,女50例；年齡為(65.5±8.1)歲；發(fā)病72 h之內；均符合全國第四屆腦血管病會議修訂的診斷標準[7],并經(jīng)顱腦CT或MRI檢查證實。健康體檢者90例(對照組),為同期在本院接受健康體檢者,男48例, 女42例；年齡為(62.4±7.3)歲。兩組性別、年齡有可比性。

1.2 標本采集 腦梗死組在入院后次日、第3天、第8天清晨空腹采血，對照組在體檢日清晨空腹采血，均采集肘靜脈血4 mL，4 000 r/min 離心5 min，取血漿，-70 ℃冰箱保存待檢。

1.3 血漿H2S測定 采用ELISA法。試劑盒由上海江萊生物科技有限公司提供。使用全自動酶標儀，于450 nm波長處讀取吸光度值,并根據(jù)標準曲線計算得到相應血漿H2S水平。

1.4 血漿Hcy測定 采用循環(huán)酶法。檢測儀器用美國雅培公司生產(chǎn)的C16000 全自動生化分析儀。試劑由北京九強金斯爾公司提供。

2 結果

腦梗死組入院后次日、第3天、第8天血漿H2S水平分別為(31.72±5.39)、(24.35±4.31)、(33.35±5.42)μmol /L，與對照組的(52.68±8.73)μmol /L相比，P均<0.05。腦梗死組入院后次日、第3天、第8天血漿Hcy水平分別為(23.12±6.45)、(30.12±6.53)、(22.12±6.41)μmol /L，與對照組的(10.86 ±2.37)μmol /L 相比，P均<0.01。腦梗死組入院后第3天血漿H2S水平最低，與另兩個時間點的H2S水平相比，P均<0.05。腦梗死組入院后第3天血漿Hcy水平最高，與另兩個時間點的Hcy水平相比，P均<0.05。腦梗死組三個時間點的血漿H2S水平與Hcy水平呈負相關(r分別為-0.637 2、-0.631 1、-0.629 8,P均< 0.01)。

3 討論

在生理狀態(tài)下人腦組織中即可檢測到H2S[8]，提示H2S 可能參與了生理狀態(tài)下機體腦功能的調節(jié)。H2S 為具有類似NO和CO特征的氣體信號分子：可自由通過細胞膜，發(fā)揮作用不依賴質膜受體；可由特定內源性酶催化合成，受不同代謝途徑的調控；具有特定細胞和分子作用的靶點。H2S 已經(jīng)被確認為繼NO 和CO 之后的第三種氣體信號分子，尤其是在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，越來越多的證據(jù)表明H2S是一種新型的神經(jīng)調節(jié)因子和信號傳遞分子[9]。內源性H2S 主要由 CBS 和 CSE催化合成，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中CBS /H2S 廣泛表達，并通過清除氧自由基、抗氧化應激、擴張腦血管等作用參與神經(jīng)元的保護[10]。但H2S 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用研究仍處于初始階段[11]。

本研究發(fā)現(xiàn),腦梗死組的血漿H2S水平較對照組明顯低 , 而血漿Hcy水平則明顯高，與文獻[ 12 ]報道一致。文獻[ 12 ]報道血漿H2S水平的降低不僅與腦梗死的病情嚴重程度、血管動脈粥樣硬化病變情況相關,而且與腦梗死危險因素高血壓、糖尿病密切相關,有望成為缺血性腦血管病新的臨床監(jiān)測指標。腦梗死患者血漿Hcy水平升高已經(jīng)被認為是腦血管疾病的一個獨立危險因素,可促進血管動脈粥樣硬化和血栓的形成[13]。

作為影響急性腦梗死的兩個獨立危險因素，高血壓和高Hcy水平在H型高血壓患者身上具有協(xié)同作用。這是因為高血壓患者Hcy水平的升高導致氧化反應增強，生成的H2O2直接導致內皮細胞損傷和動脈粥樣硬化的加劇。另外，高Hcy水平可激發(fā)血小板功能，加速血栓的形成。再者，Hcy水平的升高還會造成腦細胞缺血缺氧、腦細胞線粒體功能障礙的加重[14]。Hcy是蛋氨酸的中間代謝產(chǎn)物,而H2S是蛋氨酸代謝的終產(chǎn)物,二者都與CBS的活性及表達有關。HHcy多是由于Hcy代謝過程中的輔酶葉酸、維生素B12及維生素B6缺乏所引起, 部分HHcy是由于CBS基因突變酶活性降低所致。其中維生素B6是Hcy轉硫途徑生成H2S的輔酶,因而當維生素B6缺乏時,血漿Hcy降解受阻的同時, H2S生成也會減少。因此,腦梗死患者血漿H2S水平的降低可能與維生素B6缺乏、HHcy有關。此外, 腦缺血再灌注過程中NO大量生成, NO可結合到CBS的亞鐵血紅素部分,抑制酶的活性,從而使H2S生成減少[15]。對于大面積腦梗死患者，腦組織大量壞死，包括神經(jīng)元和神經(jīng)膠質細胞壞死，CBS減少，也可導致腦組織H2S的生成減少。推測H2S在參與抗氧化應激神經(jīng)保護作用過程中也會被部分消耗。而部分患者血漿H2S水平升高，考慮可能為機體應激反應所致，實際上腦組織H2S的生成仍是減少的[16]。本研究發(fā)現(xiàn),腦梗死組在入院后的8 d內，入院后第3天血漿H2S水平最低、Hcy水平最高，可能與此時腦缺血再灌注損傷較重，前述代謝障礙加重有關。而入院后第8天，病程已過急性期，進入亞急性期，血漿H2S、Hcy 水平逐步恢復到入院后次日水平(但仍未達到健康對照組水平)，說明腦組織代謝功能逐步恢復，這與腦組織缺血缺氧后自我修復的時限一致。

本研究還發(fā)現(xiàn),腦梗死患者入院后次日、第3天、第8天的血漿H2S水平與Hcy 水平均呈負相關關系。這一結果提示低血漿H2S水平可能參與了HHcy導致動脈粥樣硬化和血栓形成的過程[17]。有動物實驗[18]發(fā)現(xiàn)，給予外源性H2S可明顯升高大鼠腦組織H2S水平，縮小大鼠腦梗死體積，表明外源性H2S對大鼠局灶性腦缺血損傷具有治療作用。我們推測，補充葉酸、維生素B6，可能會降低機體Hcy 水平，提高其血漿H2S水平,進一步降低急性腦梗死的患病風險。

[1] Pong WW, Stouracova R, Frank N, et al. Comparative localizationof cystathionine beta 2 synthase and cystathionine gammalyase in retina: differences between amphibians and mammals [J]. J Comp Neurol, 2007,505(2):158-165.

[2] 馮亞忠，李威.內源性硫化氫與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關系[J].中國醫(yī)藥,2013,8(12):1813-1815.

[3] Zhao W, Zhang J, Lu Y, et al. The vasorelaxant effect of H2S as a novel endogenous gaseous (ATP) channel opener[J]. EMBO J, 2001,20(21):6008-6016.

[4] Du J, Hui Y, Cheung Y, et al. The possible role of hydrogen sulfide as a smooth muscle cell p roliferation inhibitor in rat culturedcells[J]. Heart Vessels, 2004,19(2):75-80.

[5] Wang R. Twops company, threeps a crowd: can H2S be the third endogenous gaseous transmitter[J]. FASEB J, 2002,16(13):1792-1798.

[6]蔣萍，臧大維.急性腦梗死患者MTHFR基因多態(tài)性與血漿同型半胱氨酸水平的關系[J].山東醫(yī)藥，2014,54(8):1-4.

[7] 中華神經(jīng)科學會.各類腦血管疾病診斷要點[J].中華神經(jīng)科雜志,1996,29 (6):379.

[8] Goodwin LR， Francom D， Dieken FP， et al. Determination of sulfide in brain tissue by gas dialysis/ion chromatography： postmortem studies and two casereports[J]. J Anal Toxicol， 1989，13(2)：105-109.

[9] Zhang XZ， Jin S, Bian S. Hydrogen sulfide：a neuromodulator and neuroprotectant in the central nervoussystem [J]. ACS Chem Neurosci， 2014，5(10)： 876-883.

[10] 孟蕾，趙惠君，劉冬焱，等．胱硫醚β合成酶/硫化氫體系在缺氧缺血性腦損傷中表達及鋅原卟啉對其的影響[J]．臨床兒科雜志，2011，29(11) :1076-1080．

[11] 耿彬，閆輝，鐘光珍，等．硫化氫-心血管功能調節(jié)的新型氣體信號分子[J]．北京大學學報(醫(yī)學版)，2004，36(1):106．

[12] 任彩麗,蔡德亮,陳蘭,等.腦梗死患者血漿硫化氫、同型半胱氨酸、葉酸和維生素B6水平的改變及其相關性[J].臨床神經(jīng)病學雜志,2010,23(2):99-101.

[13] Yoo JH, Chung CS, Kang SS. Relation of p lasma homocyst(e) ine to cerebral infarction and cerebral atherosclerosis[J]. Stroke, 1998, 29(12):2478-2483.

[14] 劉鋒昌，劉建林，胡華，等.H型高血壓與急性腦梗死的相關性研究[J]．陜西醫(yī)學雜志,2014，43(8)：955-957.

[15] Banerjee R, Zou CG. Redox regulation and reaction mechanism of human cystathionine-2 beta-2 synthase: a PLP2 dependent hemesensor protein[J]. Arch Biochem Biophys, 2005,433(1):144-156.

[16] 鄭永強,葉飛,劉南暖,等.腦梗死患者血漿硫化氫、胱硫醚-β-合酶含量變化及意義[J].中國老年保健醫(yī)學雜志,2013，11(4)：3-4.

[17] 許紅.腦梗死患者血漿同型半胱氨酸水平與頸動脈粥樣硬化的關系[J].山東醫(yī)藥，2010,50(9):43-44.

[18] 孫立新，李國風，駱海坤，等.硫化氫對大鼠局灶性腦缺血損傷的影響[J].河北醫(yī)藥，2015,37(18):2725-2728.

上海市奉賢區(qū)科委科技發(fā)展資金資助項目(20121103)。

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.43.017

R743.3

B

1002-266X(2016)43-0055-03

2016-07-25)