王兴光
叶酸，对于准备怀孕以及已经怀孕的家庭来说，并不陌生，那么对于叶酸大家真的了解多少呢？这里我们和大家一起，学习叶酸及叶酸检测相关的知识。
叶酸的生物学功能
叶酸是机体所需要的重要营养素，属于水溶性维生素，参与体内氨基酸、嘌呤、嘧啶的合成。最早，叶酸在临床上主要用于治疗和预防巨幼细胞性贫血、预防胚胎神经管畸形。随着遗传学以及分子生物学的进展，人们对于叶酸的临床研究更为充分，越来越多的认识到叶酸许多新的重要功能，尤其是叶酸缺乏会导致染色体的损伤断裂等等。
近年，二孩政策实施以来，人们对优生优育的要求越来越高。叶酸代谢障碍与出生缺陷的关系引起了广大学者的重视。
孕早期是胎儿器官系统分化、胎盘形成的关键时期，细胞生长分裂旺盛，叶酸在早期胚胎发育中起重要作用，如果在胚胎发育早期缺乏叶酸，将会引起甲基化模式紊乱，影响基因印记、X染色体失活和基因特异性表达等发育问题，从而导致胚胎发育异常的发生，主要为神经管畸形，还可导致其唇腭裂、先天性心脏病及胃肠道、骨、肾等器官畸形发生率增加。妇产科医生通常建议：育龄妇女在计划妊娠时，应从孕前3个月开始补充叶酸400μg/ d，并持续整个孕期，这样才能更好地预防孕期叶酸缺乏，避免出生缺陷、孕产妇贫血等不良结局的发生。
叶酸代谢与生理
叶酸在人体内只有少量储存,易通过尿液排到体外,因此必须通过食物摄取。由于膳食结构等环境因素的不同,机体叶酸水平受到多种因素影响,因此不同季节、地区、性别、年龄的人群叶酸水平存在较大差别。人体通过食物获取叶酸后，在肝脏二氢叶酸还原酶的作用下，生成有活性的四氢叶酸，而四氢叶酸参与体内的甲硫氨酸循环的同时，合成核酸的一碳单位的载体，维持核酸、蛋白质的稳定正常代谢。5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）和甲硫氨酸合酶还原酶（MTRR）是甲硫氨酸与叶酸代谢中的关键酶，但上述基因位点存在基因多态性，可影响体内酶活性进而进行叶酸-甲硫氨酸循环,其中MTHFR是叶酸代谢的关键酶,其基因上有多个变异位点,当前研究最多的是667C>T和1298A>C的变异。同时MTRR66A>G 和MTRR2756A>G 变异协同阻碍体内同型半胱氨酸转化为Met,影响叶酸代谢。在叶酸转运过程中,RFC-1 和FR相互配合,在个体发育过程中完成叶酸吸收转运的工作,当这2个基因发生突变时会引起叶酸转运缺陷,同样会导致与叶酸代谢有关的出生缺陷发病风险增加。大量的研究显示，孕期或孕前期体内叶酸水平较低，增加胎儿唐氏综合症、神经管畸形、心脏畸形等新生儿畸形的风险，但部分叶酸代谢高度障碍的孕妇即使在孕期补充了叶酸，由于对叶酸利用能力低下，仍会导致潜在的叶酸缺乏。因此，对机体进行叶酸利用能力检测具有重要意义。
临床常用叶酸的检测方法与应用
目前,临床上常用的叶酸检测样本主要是血清叶酸检测和红细胞叶酸检测2种。血清叶酸水平是反映近期叶酸摄入量的指标,临床上也可将其用于具有细胞贫血的病因诊断。红细胞叶酸最能反映叶酸的长期储存情况,红细胞叶酸偏低,则提示叶酸长期缺乏。
测量人体内叶酸水平的检测方法主要有:微生物法、化学发光测定法、同位素放射免疫法、气相色谱-质谱法、聚合酶链-限制性片段长度多态性测定法、离子捕获法以及最新被提出的叶酸衍生物的质谱法,其中化学发光测定法是在临床上使用最为广泛的一种方法。
化学发光法采用竞争结合受体测定的基本原理,将叶酸结合蛋白(folate-bindingproteins, FBP)作为免疫反应的基础。该方法具有快捷、简便的特点,该方法易于实现自动化、结果重复性较好,可同时用于血清和红细胞叶酸测定,对血清叶酸的测定无需前期处理,对于红细胞叶酸的测定,需要在测定之前对全血样本进行处理,使红细胞溶解,同时将红细胞中的多谷氨酸叶酸转变为单谷氨酸形式。为确保对某一特定人群的代表性,每个实验室建立的参考范围不同。目前,许多地区和人群开始有意识地进行维生素强化,参考范围的确定也应该考虑到不同情况,因此目前行业内部尚未统一,各实验室需根据地区人群特点建立本实验室参考范围。
叶酸代谢能力检测
叶酸代谢能力的检测，主要采用荧光定量PCR检测的方法。
叶酸参与人体DNA合成和甲基化过程，通过研究叶酸代谢过程发现，人体内叶酸代谢障碍可能与参与叶酸代谢酶基因的多态性有关，酶基因突变可降低人体叶酸水平低而引起出生缺陷和不良妊娠的发生。目前的研究较多的是叶酸代谢障碍与出生缺陷的关系，其中亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）与甲硫氨酸合成酶还原酶（MTRR）作为甲硫氨酸—叶酸代谢循环中的关键酶，其基因突变直接影响该循环所编码的酶活性，酶活性下降或缺乏导致血浆同型半胱氨酸（HCY）升高及叶酸含量的改变。孕期早期体内叶酸缺乏会导致胚胎多发畸形，易发生流产；妊娠中期叶酸缺乏可能导致神经管畸形、唇腭裂、先天性心脏病等胎儿先天缺陷的发生，此外，还可以导致早产、妊娠期贫血、妊娠期高血压等不良妊娠。神经管畸形（NTDs）是常见的导致残疾的出生缺陷性疾病，其发病率仅次于先天性心脏病，是严重影响我国出生人口素质的社会问题。多项研究证实，遗传因素是影响妊娠结局的重要因素之一。有研究报道，MTHFR677位核苷酸基因位点C突变为T后，氨基酸序列上丙氨酸转变为缬氨酸，酶活性和热稳定性降低，血浆同型半胱氨酸升高，易导致子代发生神经管畸形。
MTHFR是叶酸代谢的关键酶，其互补脱氧核糖核酸（cDNA）全长为2.2kb，位于染色体1P36.3，有11个外显子。
MTRR编码甲硫氨酸合成酶还原酶，位于5P15.2～5P15.3，有15个外显子和14个内含子，为Hcy代谢途径主要的调节酶，通过保持维生素B12的足够活性催化还原MTR，使Hcy再甲基化生成蛋氨酸。MTRR是叶酸、Hcy正常代谢的另一重要因素。MTRRA66G 基因是目前研究最多的基因位点，其A→G的转换导致MTRR编码的酶活性降低和Hcy再甲基化程度的降低，可能导致高Hcy血症。MTRRA66G 与MTHFRC677T基因位点多态性均会影响叶酸-蛋氨酸代谢循环过程中的关键酶活性，导致其代谢紊乱，这可能是导致一些不良妊娠事件的重要因素。研究显示，MTRRA66G 位点的基因突变容易造成胚胎停育，且该位点的突变与胎儿发生神经管缺陷（NTD）有明显的相关性。
综上所述，叶酸代谢相关基因MTHFRC677T 和MTRRA66G 与多种疾病的发生存在相关性。Hcy血浆浓度可作为衡量叶酸水平的标准。叶酸缺乏，妊娠期妇女会出现不良妊娠结局，同时导致胚胎时期的NTD，出生后的脑病，成人期的缺乏性脑卒中、痴呆、抑郁症等神经变性疾病，甚至影响男性生殖能力；相反，叶酸过量，会掩盖因维生素B12缺乏引起的贫血和神经系统障碍等，并降低体内的自然杀伤细胞数量、机体免疫力。因此根据基因检测结果估算叶酸代谢能力，并调整叶酸补充剂量的个体化医疗很有必要。
叶酸临床应用中存在问题
叶酸的临床价值，毋庸置疑。但现实中仍存在一些问题：如叶酸检测的标准化问题；叶酸缺乏会导致一系列疾病，那么叶酸补充的越充足越好吗?叶酸过量同样会导致一些预想不到的疾病，因此叶酸过量引起的机体的改变也应引起足够的重视。
叶酸相关检测与精准医学
叶酸是一种人体必不可少的营养物质,在妊娠期妇女及胚胎发育过程中尤为重要,叶酸的补充对于我国公共卫生发展具有重大意义。
育龄妇女单纯通过食物摄取叶酸，摄入量往往不足，对于一般无危险因素的女性，应在孕前3个月至妊娠后3个月，每日增补0.4或0.8μg叶酸。《围受孕期增补叶酸预防神经管缺陷指南》2017年版提出MTHFR677位点纯合突变TT基因型的女性，可适量增加剂量或延长孕前增补时间；建议不明原因习惯性流产患者，进行MTHFR677及MTHFR1298等基因的检测，评价叶酸利用能力后，再决策是否增加叶酸补充剂量；对于无危险因素或初次妊娠女性，MTHFR677及MTHFR1298等位基因监测的必要性，有待经济学评价。
依据患者的基因型，个体化增补叶酸，从而改善多次不良孕产史妇女的妊娠结局、降低出生缺陷，已经成为精准医学、合理使用叶酸的重要一环。
参考文献：
[1]速存梅，叶汉风，廖戎等。123例早期妊娠妇女血液叶酸检测分析[J].中国妇幼保健杂志，2014,29:6020-6022.
[2]苗卉，薛赓，孙树汉.母体叶酸水平与子代生长发育状况相关性的研究进展[J].中华生殖与避孕杂志，2017,37（5）:423-428.
[3]尹保民，杨小红，曾淑兰.叶酸代谢障碍与出生缺陷的关系探讨[J].中国优生与遗传杂志，2017，25（10）：75-77.
[4]王安妮，盖迪，冯欣.叶酸代谢基因多态性的研究进展[J].临床药物治疗杂志，2018，16（3）：6-8.
↓
閱讀更多 中華檢驗醫學網 的文章
