115年:(醫檢)生化(1)
參與甲硫胺酸( methionine )和同半胱胺酸( homocysteine )循環代謝的維生素,不包含下列何者?
A維生素B1
B維生素B2
C維生素B6
D維生素B12
詳細解析
本題觀念:
本題主要測驗考生對於甲硫胺酸(Methionine)與同半胱胺酸(Homocysteine)代謝循環中所需輔酶(Coenzymes)與維生素的了解。此代謝路徑主要包含兩個部分:
- 再甲基化路徑(Remethylation pathway):同半胱胺酸轉回甲硫胺酸。
- 轉硫路徑(Transsulfuration pathway):同半胱胺酸轉化為半胱胺酸(Cysteine)。
選項分析
-
A. 維生素B1 (Thiamine):不包含。
- 維生素B1的主要活性形式為Thiamine Pyrophosphate (TPP)。它是醣類代謝中丙酮酸去氫酶(PDH)、α-酮戊二酸去氫酶(α-KGDH)以及五碳醣磷酸路徑中轉酮酶(Transketolase)的輔因子。雖然有極少數研究探討B1在甲硫胺酸轉胺路徑(transamination pathway)的角色,但在標準醫學檢驗與生化教科書中,它不被視為調節同半胱胺酸/甲硫胺酸循環的主要維生素。
-
B. 維生素B2 (Riboflavin):包含。
- 維生素B2是FAD(Flavin Adenine Dinucleotide)的前驅物。FAD是**亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)**的關鍵輔因子。
- MTHFR負責將5,10-methylene-THF還原為5-methyl-THF。5-methyl-THF提供了將同半胱胺酸再甲基化為甲硫胺酸所需的甲基。若缺乏B2,MTHFR活性下降,會導致同半胱胺酸堆積。
-
C. 維生素B6 (Pyridoxine):包含。
- 維生素B6的活性形式PLP(Pyridoxal Phosphate)是轉硫路徑中關鍵酵素的輔因子,包括:
- Cystathionine β-synthase (CBS):將同半胱胺酸轉為Cystathionine。
- Cystathionine γ-lyase:將Cystathionine轉為Cysteine。
- 缺乏B6會阻斷此路徑,導致同半胱胺酸升高。
- 維生素B6的活性形式PLP(Pyridoxal Phosphate)是轉硫路徑中關鍵酵素的輔因子,包括:
-
D. 維生素B12 (Cobalamin):包含。
- 維生素B12是**甲硫胺酸合成酶(Methionine Synthase, MS)**的輔因子。
- 此酵素負責接收5-methyl-THF的甲基,並將其轉移給同半胱胺酸,生成甲硫胺酸。這是再甲基化路徑的核心步驟。
答案解析
甲硫胺酸與同半胱胺酸的代謝循環主要依賴葉酸(B9)、維生素B12、維生素B6以及維生素B2(透過MTHFR及Methionine Synthase Reductase)。維生素B1主要參與能量(醣類)代謝,並非此循環的關鍵輔因子。
故本題正確答案為 (A) 維生素B1。
核心知識點
考生應熟記影響同半胱胺酸(Homocysteine)濃度的關鍵酵素及其對應維生素:
- Methionine Synthase (MS):需 Vitamin B12(輔因子)與 Folate (B9)(甲基提供者)。
- Cystathionine β-synthase (CBS):需 Vitamin B6(輔因子)。
- MTHFR (Methylenetetrahydrofolate Reductase):需 Vitamin B2 (FAD)(輔因子)。
- 臨床意義:上述任一維生素缺乏(B6, B9, B12, B2)皆可能導致高同半胱胺酸血症(Hyperhomocysteinemia),這是心血管疾病與血栓形成的獨立風險因子。
參考資料
- Riboflavin Lowers Homocysteine in Individuals Homozygous for the MTHFR 677C→T Polymorphism (Circulation, AHA Journals) - 確認維生素B2在MTHFR功能及降低同半胱胺酸中的角色。
- Homocysteine metabolism (PubMed) - 詳述B6, B12, Folate在代謝路徑中的機制。
- Thiamine (vitamin B1) supplementation does not reduce fasting blood homocysteine concentration (PubMed) - 指出B1並非降低同半胱胺酸的有效因子。