叶酸与基因
叶酸是一种水溶性的B族维生素,即B9。最初科学家是从菠菜中提取出来的,因此命名。叶酸对维持健康至关重要,叶酸缺乏会导致很多疾病的发生。
叶酸是人体内重要的一碳单位搬运工。所谓一碳单位就由一个碳原子构成的化学基团,我们人体内很多重要的化学物质就需要用一碳单位来修饰或参与合成,经过修饰的这些物质才能执行正常的生理功能。叶酸就在体内的代谢网络中辛勤搬运这些一碳单位。
叶酸参与人体内的代谢主要涉及两个重要方面,一个是DNA的合成。DNA就是我们熟知的遗传物质。在生长发育过程中,人体的一些细胞要分裂增殖,遗传物质DNA的量也必须加倍供应。DNA是双螺旋结构的大分子,组成它的是一块块建筑材料即核苷酸,核苷酸的一头构成DNA的骨架,而另一头是用于编码遗传信息的碱基。碱基缺乏,DNA就不能顺利合成,缺乏遗传物质的细胞就不能正常分裂增殖,生长发育也会受阻。叶酸是人体内参与合成碱基的关键辅因子。因此,缺乏足够的叶酸,对于胎儿、婴幼儿就会出现发育缺陷和迟缓,孕妇要特别注意补充叶酸。成人的血液细胞也是更新很快的部分,缺乏叶酸也会导致贫血。
肿瘤生长过程中需要大量合成DNA,由于叶酸对DNA材料的加工很重要,因此叶酸代谢途径也被作为抗肿瘤治疗的靶点。一个叫甲氨喋呤的化合物就是叶酸的类似物,它抑制了叶酸的代谢循环,目前仍是临床上多种肿瘤的化疗药物,适用于急性白血病、乳腺癌、绒毛膜上皮癌及恶性葡萄胎、头颈部肿瘤、骨肿瘤、白血病脑膜脊髓浸润、肺癌、生殖系统肿瘤、肝癌、顽固性普通牛皮鲜、自体免疫病等。
叶酸还参与一些氨基酸的转换。我们摄入的蛋白质在体内会分解成各种氨基酸,其中一种叫蛋氨酸,它会被代谢成一种叫同型半胱氨酸的形式。这是一种非常有害的物质,它会造成血管内皮细胞损伤和凝血系统异常等诸多损伤,增加各类心脑血管疾病的危险,比如脑卒中和心肌梗死。叶酸这名优秀的搬运工这时的价值就体现出来了,它把搬来的一碳单位加在同型半胱氨酸上,这样危险份子又重新变为良民了。
叶酸并不是天生的优秀搬运工,它需要激活和维护。这种情况下,一个跟叶酸有关的基因登场了,它编码一种酶,叫亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR)。在这个酶的激活下,叶酸变身,开始消灭危险份子同型半胱氨酸,同时变身的它还参与DNA材料的加工。不幸的是这个基因有一个影响酶功能的遗传变异。突变的位点导致了酶分子一个氨基酸的替换。突变的酶分子对热不稳定,活性也大大下降。人的每条染色体都有一个备份,如果其中一条染色体没有突变,那么情况还好,正常的那部分酶分子足够对付所有的情况。但由于这是一个比较常见的遗传变异,在人群中的分布很广。这就导致一个后果,叶酸的搬运效率在人群也因人而异,如果某个人不幸携带了这个酶的纯合突变,他没有正常的酶分子,叶酸就会在体内消极怠工,危险份子不能及时铲除,核酸材料也不能及时供应,那么患病的风险也就大大增加。
除了患病风险,人们可能更加
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