二氢叶酸

二氢叶酸（Dihydrofolate, DHF）的详细说明

1. 定义与结构

二氢叶酸（DHF） 是叶酸（Folic Acid）在生物体内代谢的中间产物，由叶酸经 二氢叶酸还原酶（DHFR） 催化还原生成。其结构特征为：

• 化学结构：由蝶啶环、对氨基苯甲酸（PABA）和谷氨酸组成，与叶酸相比，蝶啶环的两个双键被还原。

• 分子式：C₁₉H₂₁N₇O₆（与叶酸相同，但氢化状态不同）。

2. 生物合成与代谢

• 叶酸代谢途径：

  1. 叶酸（Folic Acid） →（经 DHFR 催化）→ 二氢叶酸（DHF） →（再经 DHFR 催化）→ 四氢叶酸（THF）。

  2. 四氢叶酸（THF） 是活性形式，参与一碳单位转移（如甲基、甲酰基），支持DNA合成和氨基酸代谢。

• 关键酶：

  • 二氢叶酸还原酶（DHFR）：催化DHF→THF，需NADPH作为辅因子。

3. 生物学功能

• DNA合成：

  • THF提供一碳单位，参与嘌呤和胸苷酸（dTMP）合成。DHF积累会阻断此过程，抑制细胞分裂。

• 氨基酸代谢：

  • 参与丝氨酸、甘氨酸、组氨酸的代谢，影响蛋白质合成。

• 甲基循环：

  • THF参与同型半胱氨酸再甲基化为甲硫氨酸，影响心血管健康。

4. 与疾病的关联

• 巨幼细胞性贫血：

  • DHFR活性受抑制（如叶酸缺乏或药物作用）导致THF不足，影响红细胞成熟。

• 癌症：

  • 甲氨蝶呤（Methotrexate） 抑制DHFR，使DHF累积，阻断癌细胞DNA合成。

• 寄生虫感染：

  • 抗疟药 乙胺嘧啶（Pyrimethamine） 选择性抑制寄生虫DHFR，干扰其叶酸代谢。

5. 药物靶点与应用

6. 检测与临床意义

• 实验室检测：

  • 血清叶酸和同型半胱氨酸水平间接反映DHF/THF代谢状态。

  • 巨幼细胞性贫血患者需检测叶酸和维生素B12水平。

• 药物监测：

  • 使用甲氨蝶呤时需监测血药浓度及骨髓抑制副作用。

7. 与其他分子的关系

8. 膳食与补充

• 叶酸来源：

  • 绿叶蔬菜（菠菜、羽衣甘蓝）、肝脏、豆类、强化谷物。

• 补充建议：

  • 孕妇：每日400-800 μg预防神经管缺陷。

  • 药物干扰：长期使用抗癫痫药（如苯妥英）需补充叶酸。

总结

二氢叶酸（DHF）是叶酸代谢的关键中间体，其向四氢叶酸（THF）的转化受阻将导致DNA合成障碍和细胞增殖抑制。这一特性使其成为抗癌、抗寄生虫药物的重要靶点。理解DHF的代谢途径及调控机制，对疾病治疗和营养干预具有重要指导意义。