基本介紹
化學性質,生化機制,檢測方法,血症,心血管,骨軟弱症,精神疾病,作用,飲食,升高原因,運動關係,合成降解,
化學性質
高半胱氨酸的額外亞甲基使硫醇基更接近羧基，令它能起動化學反應形成一個五元環，稱為高半胱氨酸硫內酯。當胺基酸正常地與它的毗鄰形成一個肽鍵就會產生這種反應。高半胱氨酸之所以是不適合與蛋白質混合，這是因含有高半胱氨酸的蛋白質會自行分解。
高半胱氨酸是從S-腺苷基蛋氨酸透過兩個反應步驟途徑形成，並能迴轉成蛋氨酸，或經過轉硫途徑而迴轉為半胱氨酸或牛磺酸。雖然高半胱氨酸可以迴轉為半胱氨酸，但沒有證據顯示人類直接食用高半胱氨酸會轉化為半胱氨酸。
生化機制
1969 年Mccully 從遺傳性同型半胱氨酸尿症死亡兒童屍檢中發現, 其體循環記憶體在廣泛的動脈血栓形成及動脈粥樣硬化（AS）的病理表現，由此提出高同型半胱氨酸血症（hyperhomocysteinemia,HHCY） 可導致動脈粥樣硬化性血管性疾病的假說。此後，各國學者對HCY 與心腦血管疾病的相關關係做了大量研究。Hcy 是一種含巰基的胺基酸，主要來源於飲食攝取的蛋氨酸，是蛋氨酸和半胱氨酸代謝過程中一個重要的中間產物，其本身並不參加蛋白質的合成。在體內，約1/2 的Hcy 和甲基四氫葉酸在蛋氨酸合成酶（Methionine Synthase reductase,MS）的作用下，生成蛋氨酸和四氫葉酸，四氫葉酸在N5,N10-亞甲基四氫葉酸還原酶（Methylenetetralydrofolate,MTHFR） 的作用下生成甲基四氫葉酸；其餘約1/2 的Hcy 通過轉硫基途徑，即Hcy 與絲氨酸在胱硫醚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，最後生成丙酮酸、硫酸和水，此過程需維生素B6 為輔酶及絲氨酸羥甲基轉移酶，另一部分則生成同型絲氨酸。任何原因引起前兩條代謝途徑障礙時，升高的Hcy 在氨基醯-tRNA 合成酶的作用下，生成同型半胱氨酸硫內酯（homocysteine thiolactone,HTL），HTL 是Hcy 在氨基醯-tRNA合成酶編輯或校正過程中形成的反應產物，屬一種環硫酯。Hcy可以直接或間接導致血管內皮細胞損傷，促進血管平滑肌細胞增殖，影響低密度脂蛋白的氧化，增強血小板功能，促進血栓形成。
檢測方法
最早檢測同型半胱氨酸是胺基酸分析法，Ueland等測定血清中同型半胱氨酸，後經改良，目前常用方法包括以下幾種。
同位素法：由Refsum等1985年建立的方法。該方法通過14C標記的腺苷與HCY縮合後，經色譜分離，液體閃爍計數放射強度來測HCY濃度。該方法靈敏度高，特異性強，但操作繁瑣且有放射污染，未能推廣使用。
色譜法：1987年Stabler首先報導了氣相色譜―――質譜法測定同型半胱氨酸。該法可同時測定半胱氨酸、蛋氨酸、胱硫醚和甲基甘氨酸等多種物質。雖然靈敏度、特異性好，但儀器價格昂貴而不能推廣。高效液相色譜法（HPLC）是目前比較成熟且推廣使用的方法，不足之處是樣品處理、層析條件、樣品檢測及定量的諸多變異，使其難以標準化。Fiskertrand等首先於1993年用全自動高效液相色譜法對血漿和尿液的HCY和硫醇物進行測定。HPLC根據衍生方式（柱前或柱後衍生）、檢測方法（螢光、電化學）可分為多種方法。套用HPLC準確測定同型半胱氨酸需要優良的設備、高超的技術經驗和套用HPLC方法適當的時間，另外選擇和製備內部質控也相當重要。
免疫學法：該法套用特異性的抗S-腺苷同型半胱氨酸單克隆技術，採用螢光偏振法或免疫法測定HCY.美國雅培公司採用全自動化學發光免疫分析技術，用Architect I2000SR儀器檢測HCY，反應原理為：正常人血漿中HCY約1%以還原型存在，70%與白蛋白結合，30%形成小分子二硫化物。血漿標本在含二硫蘇糖醇的預處理液作用下，HCY、混合的二硫化物及蛋白結合型等均被還原成游離HCY形式（tHCY）：tHCY在S-腺苷-L-同型半胱氨酸（SAH）水解酶和過量腺苷存在下，被轉換成SAH；預稀釋的SAH混合物、抗-SAH單克隆抗體及標記的螢光S-腺苷-L-半胱氨酸示蹤物一同孵育，儀器自動檢測偏振光的改變，即可測出標本總HCY水平。此方法快捷、操作簡單、自動化程度高，可減少人為誤差，具有良好的準確度與精密度，適合大多數臨床實驗室套用。
血症
缺乏維他命如葉酸、吡哆醇（B6）或鈷胺素（B12），作為生物化學反應的結果，高半胱氨酸（高血同）水平都會上升。補充吡哆醇、葉酸、鈷胺素或三甲基甘氨酸會減少血液內的高半胱氨酸的濃度。高水平的高半胱氨酸會與內皮細胞的非對稱性二甲基精氨酸的高水平有關係。
缺乏亞甲基四氫葉酸還原酶遺傳病，比較少見，會出現高半胱氨酸尿症。而高半胱氨酸較高的人會容易患上血栓症及心血管疾病。
心血管
簡單來說，高半胱氨酸對構成結締組織的蛋白質長遠而潛在的影響在臨床研究上很難觀察。生物化學的研究認為高半胱氨酸影響半胱氨酸及賴氨酸的功能及結構，會使動脈的三個主要結構蛋白（膠原蛋白、彈性蛋白及多糖蛋白）衰退及影響它們生長。2006年有一項研究，在治療上指攝取維他命以減低高半胱氨酸恢復破壞的動脈結構尚未有顯著的成效，雖然整體死亡率並沒有明顯改變，但是有助於患有嚴重動脈衰竭的病人，中風個案下降了25%。
骨軟弱症
精神疾病
研究表明，高半胱氨酸水平過高即所謂的高半胱氨酸血症，會導致人體產生認知功能障礙，嚴重的會導致產生阿爾茨海默氏病，精神分裂症等。
作用
高半胱氨酸是由體內的重要胺基酸蛋氨酸轉化過來的。因為肉類、乳酪及其他蛋白質類食物中蛋氨酸含量特別豐富，所以我們差不多每天都吃到這種蛋氨酸。我們體內高半胱氨酸的水平被稱為H值（H Score），H值可以更準確的預測患心臟病或中風的危險，而且可以比基因更好地預測患老年痴呆症的危險。事實上，H值可以幫助預報近50多種疾病風險，包括所有會導致早亡的原因。它甚至可以告知你目前的衰老速度。通過反映維生素B營養狀況、免疫系統功能和大腦情況，可以顯示體內的化學狀況是否正常。
高半胱氨酸濃度越低，你的身體就越能保持完美的生化平衡，從而使自己更完美。這就意味著更多的精力、更好的耐力及忍受力，更清醒的頭腦、更少的感染和更好的皮膚及體重控制。因此，如果不保持高半胱氨酸濃度較低或在平衡範圍之內，你將遇到下列十個問題：
1. 加速氧化及衰老
2. 損傷你的動脈
3. 削弱的免疫系統
4. 對大腦的損傷及降低智商
5. 增加疼痛、炎症及血栓
6. 易患癌症及解毒問題
7. 加速衰老的大腦
8. 激素問題
9. 維生素B的缺乏
10. SAMe的缺乏
因此，高半胱氨酸是人的重要健康指標。
飲食
低脂而富含水果蔬菜的飲食可以降低血液中高半胱氨酸水平，從而使心臟病的危險減少7-9%。
高半胱氨酸是機體蛋白質代謝時合成的胺基酸。心臟病和中風的危險與這種胺基酸在血液中的含量增高有關。一些研究發現B組維生素如肉類、海味和綠葉蔬菜中的葉酸鹽可降低血液中高半胱氨酸的含量。
巴爾的摩Johns Hopkins醫學研究所的Lawrence J. Appel 醫生說，迄今為止，多數人認為飲食對心臟病的傳統危險因素諸如血壓和膽固醇有一定的影響。這項試驗證實了通過飲食降低高半胱氨酸也是有益的。從而為飲食預防心臟病開闢了新的途徑。這項研究的報告發表於8月22日出版的美國心臟學會的會刊《循環》（Circulation）雜誌。
118名中等水平 高血壓的患者參與了這一試驗。受試者吃典型的美國人的飲食（相對較少蔬菜水果和乳製品），37%的熱量來自脂肪。三周后，受試者分成三組。第一組繼續原來的飲食；第二組改吃更多的水果蔬菜和少量的乳製品；最後一組吃預防高血壓飲食（DASH)飲食。
DASH飲食富含水果蔬菜和低脂的乳製品；總脂肪和飽和脂肪的含量較低；含有400mg左右的葉酸，這是美國農業部（USDA）的推薦量。DASH是一項研究健康飲食降低血壓作用的試驗。
試驗的結果是，仍舊吃“典型”飲食的人在試驗結束時高半胱氨酸的水平比試驗開始時增高；而DASH飲食組高半胱氨酸水平降低。
這一試驗結果也許可以解釋某些飲食模式的益處，例如素食與降低缺血性心臟病和中風的危險的關係。
升高原因
在高半胱氨酸複雜的轉化過程中，有幾種關鍵物質在左右著這些反應，它們是維生素B6、維生素B12、以及葉酸。同時，人體99%的高半胱氨酸在腎臟代謝，70%經腎臟清除。了解了這些，我們就不難理解高半胱氨酸升高的原因：
1、遺傳因素：基因缺陷或突變導致高半胱氨酸代謝必需的酶缺乏。
2、營養狀況的影響：攝入的維生素B6、維生素B12、葉酸不足，造成體內維生素、葉酸的缺乏，也可引起高半胱氨酸在體內堆積。
3、腎功能衰竭：進行血液透析的腎病患者，其血中高半胱氨酸水平可達到正常人的2～4倍，且發生血管栓塞性症狀的幾率顯著增加。
4、一些藥物如卡馬西平、異煙肼，以及一些疾病如惡性腫瘤、銀屑病、甲狀腺功能低下等，也可導致高半胱氨酸的增高。
此外，生活方式也對血中高半胱氨酸的濃度有影響，比如大量地攝入咖啡、酒精、吸菸等均可導致高半胱氨酸的升高。
哪些人應該警惕高半胱氨酸升高？如何降低高半胱氨酸？
首先，目前臨床上最多見的高半胱氨酸血症患者就是那些腎功能衰竭、多次或長期進行透析的患者。對於這些患者，應該定期檢測血漿內高半胱氨酸的濃度。在治療腎功能衰竭的過程中，適當加入一些抗氧化藥物，比如維生素E、維生素C。它們可以對抗高半胱氨酸通過氧化導致的血管內皮的損傷，對血管起到一定的保護作用。
此外，一些飲食不科學或環境因素導致營養不良的人，容易出現B族維生素或者葉酸攝入不足。對於這一類人，就要補充B族維生素及葉酸，防止出現血液中高半胱氨酸的升高。研究顯示，每日補充葉酸200微克，可使高半胱氨酸降低4微摩爾/升；而補充維生素B6，能夠阻斷冠心病的發生，延長心肌梗死患者的生存時間。
高半胱氨酸的合成和降解
高半胱氨酸的合成和降解當然，最好的補充方法還是從食物中來攝取。含維生素B12豐富的食物有肉、乳及動物肝臟；含維生素B6較多的食物有雞肉、肝、馬鈴薯、葵花子、油梨、香蕉等；而動物肝臟、水果、蔬菜、麥麩等則含有豐富的葉酸。
其次，一些長期服用抗結核藥（如異煙肼）或氨甲喋呤的患者，也要定期檢查血漿內高半胱氨酸的濃度，注意減少心血管併發症的發生。
最後要提醒大家的是，吸菸、酗酒、過食脂肪以及過大的精神壓力等不良生活方式，不但在危害健康的其他方面已經證據確鑿，同樣也是導致高半胱氨酸血症的禍首之一。
運動關係
當我們鍛鍊身體或只是輕微運動的時候，我們的肝臟會產生肌酸以幫助肌肉的收縮。產生肌酸 (creatine) 的一個副產品就是高半胱氨酸。高半胱氨酸在體內是有害的， 需要排除才能保持身體的健康。從這個意義上說，長時間的大運動量的鍛鍊對身體是有害的。
Ball and stick model