含硫氨基酸代谢紊乱课件.ppt

第二章 蛋白质与非蛋白含氮化合物的代谢紊乱 Protein and non-protein nitrogen compound metabolic disorders 第一节 体液蛋白质及其代谢紊乱 第二节 氨基酸代谢紊乱 四、含硫氨基酸代谢紊乱 含硫氨基酸包括：甲硫氨酸、半胱氨酸(同型半胱氨酸)和胱氨酸。 胱氨酸是两个半胱氨酸脱氢后以二硫键结合而成。 同型半胱氨酸 (homocysteine, HCY) 比半胱氨酸多一个亚甲基 (-CH2),是甲硫 氨酸代谢的中间产物。 （一）含硫氨基酸的正常代谢 SAM(S-腺苷蛋氨酸)是一种一碳单位衍生物，携带的一碳单位是甲基。 SAM为体内甲基的直接供体。 + CH – NH2 S – AR CH2 CH2 COOH 甲硫氨酸 CH3 有关甲硫氨酸和同型半胱氨酸的代谢循环见图示。 蛋氨酰腺苷转移酶 蛋氨酸 SAM ATP PPi + Pi FH4 N5-CH3 FH4 蛋氨酸合成酶 （Vit B12） 甲基受体 甲基转移酶 甲基受体-CH3 S-腺苷同型半胱氨酸 S-腺苷蛋氨酸循环 (methionine cycle) 同型半胱氨酸（HCY） H2O 腺苷 S-腺苷同型 半胱氨酸裂解酶 近年来，许多流行病学与临床研究发现，HCY水平升高是动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS) 性血管病的危险因素。HCY水平的检测已广泛应用于心脑血管病的临床诊治与研究。 1969 年Mccully 从遗传性同型半胱氨酸尿症死亡儿童尸检中发现, 其体循环内存在广泛的动脉血栓形成及动脉粥样硬化（AS）的病理表现，由此提出高同型半胱氨酸血（hyperhomocysteinemia,HCY） 可导致动脉粥样硬化性血管性疾病的假说。 同型半胱氨酸的额外亚甲基使硫醇基更接近羧基，令它能起动化学反应形成一个五元环，称为同型半胱氨酸硫内酯。当氨基酸正常地与它的毗邻形成一个肽键就会产生这种反应。同型半胱氨酸所以是不适合与蛋白质混合，这是因含有同型半胱氨酸的蛋白质会自行分解。 含硫氨基酸代谢紊乱最多见的是同型胱氨酸尿症，该症患者先是同型半胱氨酸增加，随之引起同型胱氨酸增加，因此，同型半胱氨酸代谢紊乱与同型胱氨酸尿症密切相关。 Hcy 是一种含巯基的氨基酸，主要来源于饮食摄取的蛋氨酸，是蛋氨酸和半胱氨酸代谢过程中一个重要的中间产物，其本身并不参加蛋白质的合成。 Hcy有两条代谢去路： 1.在体内，约1/2 的Hcy 走S-腺苷蛋氨酸循环。即在蛋氨酸合成酶（MS）的作用下，与甲基四氢叶酸生成蛋氨酸和四氢叶酸； 2.其余约1/2 的Hcy 通过转硫基途径，即Hcy 与丝氨酸在胱硫醚β合成酶（CBS）作用下形成胱硫醚，胱硫醚的去路：一、在胱硫醚裂解酶的作用下形成半胱氨酸，最后生成酮酸、硫酸和水，此过程需维生素B6 为辅酶及丝氨酸羟甲基转移酶，二、生成同型丝氨酸。 （二）同型半胱氨酸代谢紊乱 任何原因引起正常的两条代谢途径障碍时，升高的Hcy 被迫走不正常的路：在氨基酰-tRNA 合成酶的作用下，生成同型半胱氨酸硫内酯（HTL），HTL 属一种环硫酯，与 Hcy都可直接或间接导致血管内皮细胞损伤，促进血管平滑肌细胞增殖，影响低密度脂蛋白的氧化，增强血小板功能，促进血栓形成。 同型半胱氨酸水平升高与遗传因素和营养因素有关。 此外，体内HCY水平与微量营养素的摄入有关，研究表明，血浆维生素B6、B12和叶酸水平越低，其HCY水平就越高。 1. 同型半胱氨酸与心血管疾病 血液HCY浓度增加常与同型胱氨酸尿症相伴行，并与性别和年龄有关。如男性体内比女性高，但绝经后妇女有明显上升趋势；随年龄增长，血液HCY有增长趋势，女性尤为明显。 肾功能衰竭者HCY浓度较高。 HCY的正常血浆浓度约为10μmol/L。 血液HCY增加时，心血管疾病的危险性也增加，可能与以下因素有关： (1) 同型半胱氨酸内酯化合物形成 因为血液HCY增加可以自发巯基内酯化合物，除前述作用外，还可① 可与反式视黄酸共同引起血小板凝集；② 引起血栓素 (TXB2) 以及PGF1α的形成，从而促进血凝块的形成，引起临床上常见的梗塞性疾病；③ 可与LDL形成复合体，随后被巨噬细胞吞噬，转变为泡沫细胞，堆积在动脉内 参与形成粥样硬化斑块。 (2) HCY氧化 HCY会发生自发氧化，形成超氧化物和过氧化氢，因而导致内皮细胞的损伤和LDL的氧化并可造成血管平滑肌持续性收缩，引起缺氧、加速动脉粥样硬化。 2. 同型胱氨酸尿症 当同型半胱氨酸形成胱硫醚、或再甲基化形成甲硫氨酸的途径受阻时，体内的HCY增多，随之，血液同型胱氨酸浓度升高，导致同型胱氨酸尿症。 根据HCY代谢紊乱的不同，同型胱氨酸尿症由以下几种