同型半胱氨酸与甲基代谢及其胱硫醚酶基因研究进展
同型半胱氨酸
同型半胱氨酸
同型半胱氨酸浓度的干扰因素
亚甲基四氢叶酸还原酶基因的 预期的相关浓度范围 C677T突变，即第677位点上的胞 嘧啶被胸腺嘧啶代替造成转录后 丙氨酸被缬氨酸代替，使得变异 后的酶对热不耐受，活性降低， 引起Hcy升高。
同型半胱氨酸
同型半胱氨酸代谢 - 关键酶和维生素
THF
蛋氨酸
MAT
SAM Methylene THF
B2
R 去甲基化
叶酸 循环 Methyl THF
MS
B12
蛋氨酸 循环 SAH
R-CH 3
MTHFR
同型半胱氨酸
CBS B6
SAHase
胱硫醚
B6
半胱氨酸
• 其代谢依赖于几种B族维生素：VB12,VB6,叶酸
15 30 100 血浆 tHcy (µmol/L) 300
Ueland PM et al., Ed. Robinson K, Homocysteine and Vascular Disease, 2000, 59-84
同型半胱氨酸
药物和种族对同型半胱氨酸浓度的影响
抗惊厥药、
降糖药、 叶酸拮抗药
降低维生素B12作用的药物
• Hcy可使小动脉血管易于栓塞并促进血管平滑肌细胞增殖 参与粥样硬化形成。 • Hcy可影响体内转甲基化反应，引起DNA损伤，影响细胞 的发育、分化。 • Hcy干扰谷胱苷肽合成，而谷胱苷肽与一氧化氮相互作用， 能保护血管。
同型半胱氨酸
90年代以后，随着对Hcy体内代谢途径的确立，国内 外学者围绕高Hcy与冠心病，周围血管疾病及脑血管疾病 的关系进行了大量研究，认为Hcy是心脑血管疾病的独立 危险因素； 同时，在数十个大型医学研究报告中指出Hcy是引起 脑血管疾病的独立因子； 近几年大量的临床报告表明高Hcy血症导致心血管疾 病的发生占有很大比例，并发现许多患者往往不存在传统 的危险因素。如：高血压、高血脂、糖尿病等。尤其是年 轻的发病者。
同型半胱氨酸的生物特性及其在临床疾病的应用
同型半胱氨酸的生物特性及其在临床疾病的应用同型半胱氨酸（Hcy）是一种含硫的氨基酸，是蛋氨酸转化成半胱氨酸代谢过程中能量代谢的一个重要中间产物，主要通过再甲基化途径、转硫化途径释放到细胞外液代谢。
它的致病机理主要包括损伤血管内皮细胞、促进血管平滑肌细胞增殖、影响凝血系统及脂质代谢。
大量研究表明Hcy与心脑血管疾病、神经系统疾病、肾病、糖尿病、妊娠期高血压疾病等常见临床疾病有着密切的关系，是这些疾病的独立危险因子，也是有效的预测因子，并具有较高的临床应用价值。
本文就Hcy的生物特性及临床应用进行综述。
标签：同型半胱氨酸；生物学特性；临床应用1810年，Wollaston从膀胱结石中发现双硫代氨基丙酸。
1832年，Berzelius 将其命名为Cystine（膀胱氨基酸，简称胱氨酸）。
1931年，Vincent du Vigeaud 从膀胱结石分离出胱氨酸的同型物-Hcy，成为报道Hcy的第一人。
1969年McCully首次提出高水平的同型半胱氨酸浓度是引起血管病变的原因，从此，Hcy 逐渐引起研究者的注意，到目前为止，大量对Hcy的研究表明Hcy是心脑血管疾病的独立危险因素，危险度随着浓度的升高而增加。
人体血中Hcy水平在10 μmol/L以上称为高同型半胱氨酸血症（Hyperhomocysteinemia，HHE）。
HHE与心脑血管病等疾病关系密切，本文就Hcy生物学特性及临床应用进行综述。
1生物化学性质1.1化学结构胱氨酸、同型胱氨酸、半胱氨酸、同型半胱氨酸、蛋氨酸五者在命名、化学结构上均有一定相似之处，其结构式如下。
1.2 Hcy代谢途径Hcy又称高半胱氨酸，为一种含硫非必需氨基酸，是甲硫氨酸（Met）代谢的中间产物。
Hcy在细胞内代谢途径主要有两条。
1.2.1蛋氨酸的再甲基化（Remethylation）Hcy在蛋氨酸合成酶（MS）及辅酶维生素B12参与下，与5-甲基四氢叶酸合成Met和四氫叶酸（THF）。
高同型半胱氨酸血症与神经疾病关系的研究进展
高同型半胱氨酸血症与神经疾病关系的研究进展同型半胱氨酸（Hcy）属于一种含硫非必需氨基酸，其主要由必需氨基酸蛋氨酸于代谢过程中产生。
它的DNA生理代谢作用通过甲基化作用而产生，而此过程受到叶酸、维生素B6、维生素B12调控。
同型半胱氨酸的生理水平主要受到饮食、维生素摄入及其水平的影响。
高同型半胱氨酸血症（eHcy）可由叶酸及维生素B12缺乏而产生。
许多临床疾患中都存在有高同型半胱氨酸血症，其中包括心血管疾病、动脉硬化、心肌梗死、脑卒中、痴呆、帕金森病、多发性硬化及癫痫。
许多实验室及临床研究也证实了同型半胱氨酸能对血管以及神经系统均有直接的毒性作用。
本文就最近高同型半胱氨酸血症在各种神经疾病中可能发挥的作用研究作一综述。
同型半胱氨酸（homocysteine，Hcy）属于一种含硫非必需氨基酸，其主要由必需氨基酸蛋氨酸在代谢过程中产生。
高同型半胱氨酸血症（Elevated levels of Hcy or hyperhomocysteinemia，eHcy or HHcy）是脑卒中发病的危险因素，已在大量临床研究中得到了证实[1]，这是多数人所知道的。
但同时大量研究也证实同型半胱氨酸与其他神经科疾病间也关系密切。
本文就高同型半胱氨酸血症与神经科疾病关系研究作一综述。
1 Hcy代谢特点与致病机制1.1 Hcy的代谢特点Hcy代谢途径主要由两条：（1）再甲基化途径。
以N5-甲基四氢叶酸为甲基的供体，维生素B12为辅助因子，在蛋氨酸合成酶催化下，再甲基化形成蛋氨酸，其中N5-甲基四氢叶酸是在N5，N10-亚甲基四氢叶酸还原酶（N5，N10-methylenetetrahydrofolate reductase，MTHFR）催化下，通过叶酸循环生成的。
故此途径受N5，N10-亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）活性的影响。
（2）在胱硫醚β-合成酶（cystathionine-β-synthase，CBS）催化下，以维生素B6为辅因子，与丝氨酸缩合成胱硫醚，最终代谢为胱氨酸和α-丁酮酸，约50%的Hcy进入该途径。
酶基因变异与同型半胱氨酸代谢异常研究进展
医学综述酶基因变异与同型半胱氨酸代谢异常研究进展潘征，潘兴寿银（右江民族医学院附属医院心血管内科，广西百色533000）揖关键词】同型半胱氨酸;甲硫氨酸合成酶;亚甲基四氢叶酸还原酶;胱硫醚茁合成酶;基因中图分类号:R589.3文献标志码:A DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.11.015同型半胱氨酸（HCY）主要参与甲基（-CH3）供体循环中的甲基化与去甲基化过程，体内HCY水平升高与动脉粥样硬化关系密切，备受研究者关注［1］。
研究表明HCY的代谢途径主要有四个方面［2］：（1）在亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）、S-腺苷同型半胱氨酸水解酶（SAHH）和甲硫氨酸腺苷转移酶（MAT）的参与下，与5-甲基四氢叶酸（MTHF）合成甲硫氨酸（MET）和四氢叶酸（THF）。
（2）在甜菜碱同型半胱氨酸甲基转移酶（BHMT）参与下,HCY、胆碱、甜菜碱合成MET和二甲基甘氨酸。
（3）在胱硫醚茁合成酶（CBS）的参与下,HCY与丝氨酸缩合成胱硫醚，胱硫醚进一步断裂成半胱氨酸。
（4）在丝氨酸羟甲基四氢叶酸还原酶（SHMT）的参与下，HCY与甲基四氢叶酸合成甘氨酸、丝氨酸。
基因位点的碱基变异，导致其编码的氨基酸序列或结构发生变化，从而改变酶的活性，造成机体代谢物质紊乱［3］。
机体HCY水平病理性变化与基因位点变异有关，近年来影响HCY代谢过程中相关代谢酶的研究取得许多进展,现综述如下。
1甲硫氨酸腺苷转移酶MAT又称为S-腺苷甲硫氨酸合成酶（SAMS）,是甲基供体循环及其HCY代谢的重要限速酶，除了寄生虫外几乎生物体都有MAT⑷。
在MAT的催化下,MET从ATP中获取腺苷变成SAM,获得S-腺苷的SAM带有一个活化的甲基，成为活性MET,是生物活动中甲基、氨丙基和硫基转移反应的辅酶，其通过各种转甲基作用生成多种含甲基的生理活性物质，如肾上腺素、肉碱、磷脂、胆碱及肌酸等多种含甲基的生理活性物质，在细胞代谢过程中成为重要的甲基供体［5］。
同型半胱氨酸及其代谢酶基因多态性与糖尿病大血管病变研究进展
结合形成 Ｈｃ一 ｙ半胱 氨酸混合物 ， 只有～小部分 Ｈ ｙ以游离 ｃ
形式存在血循 环中。Ｈａｙ是指 空腹 血总 Ｈｃ 平和 （ ） ］ ｃ ｙ水 或
蛋氨酸 负荷后 血 Ｈ ｙ浓度超过 正常值参 考范 围（ ｃ ｊ±２ ） ｓ。 美国心脏病协会将 Ｈｃ ｙ水平 分 为 ４个等 级 ： １ ｎ ｌ ≤ ５ｔ ｏ／ ａ Ｌ 为正常 ，５ ３ ｎｌＬ为轻度增高 ，０ １ ０ｔ ｏ／ １ － ０ｔ ｏ／ ａ ３ － ０ ｎ ｌＬ为中 ａ 度增高 ， ０ ｍｏ Ｌ为重度增高 。 ≥１０ｔ ｌ ｔ ／ １２ Ｈ ｙ的影 响 因素 ： ． ｃ 肝脏 和 肾脏 是 Ｈ ｙ的主要 代谢 器 ｃ
药 材 ，ｏ ３，６ ６ ：０ —０ ． ２０ ２ （ ）４ ５４ ８
同的类 ， 中相似的药材 聚为一类 ， 其 结果直观 ， 因而 达到 了 很好的鉴定 目的。因此 ， 应将 二者结合使用 ， 而更好地评 从
价药材质量。
４ 展 望
中药陈皮 、 青皮和枳壳 为临床常用药 ， 两两常用作药对
使用 。现有的文献 和 ２ ０ 版 中国药典 中， ０５ 对于 同时含其 中 ２味药材 的复方 大多 以橙 皮苷 为对照 品鉴定 陈皮 ， 由于枳
壳、 青皮 中也含有橙 皮苷 ， 因此该方法值得商榷 。现在均选 择分离度高的 Ｈ Ｌ Ｐ Ｃ方 法对三者进 行研究 ， 目前 只有对 但
３ 胡柳 ， 奕连 军， 邵青 ， ． 等 含量测定与特定 （ 指纹 ） 图谱 分析相 结 合方法用 于枳壳 药材 质量 分析 ． 药物 分析 杂志 ，０ ４ ２ （ ） ２０ ，４ ４ ：
３ —４ ４５ ３ ８，
３ 种药材各 自指纹 图谱 的研究报 道 ， 没有将 ３种药 材 的 并 图谱进行比较研究 的 ， 并且研 究不 同药 材时所使用 的方法
同型半胱氨酸相关机理研究综述
同型半胱氨酸分子生物学机理、临床致病机理同型半胱氨酸（Hcy）来源于饮食摄取的蛋氨酸(甲硫氨酸)，是甲硫氨酸循环中S-腺苷同型半胱氨酸水解反应后的产物，同时，又是胱硫醚β合成酶合成胱硫醚的底物[1,2]。
血液中Hcy以三种形式存在，1%为还原状态的Hcy，70%-80%与蛋白结合，其余是Hcy二硫化物[3,4]。
一、分子生物学机理血浆Hcy的水平取决于遗传和环境两方面因素，其中遗传因素为编码Hcy代谢关键酶基因的突变，目前仅在叶酸及Hcy代谢过程方面，共发现了上万种SNPs，其中有一些会影响叶酸及Hcy的代谢[8,9]：1、亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）MTHFR基因位于染色体1P36.3。
MTHFR C677T（rs1801133）位于MTHFR的外显子区，最早Kang等在芝加哥的研究发现，低活性、不耐热的MTHFR与血浆中Hcy水平升高相关，也与冠心病发病有明显联系[5]，之后Frosst等人[6]又分析证明了由于MTHFR基因在677位发生错义突变，碱基T置换了C，编码的丙氨酸由缬氨酸取代，使酶的耐热性和活性都大大降低（50-60%）[8,9]，从而影响Hcy再甲基化，导致血浆Hcy水平升高。
基因型分析也证明MTHFR基因纯合突变者(+/+)和杂合突变者(+/－)，其血浆Hcy水平高于非突变的正常人[7]。
rs3737965位于MTHFR启动子区域，可能会影响下游基因转录的效率。
其杂合型人体Hcy 水平较低（无统计学意义），纯合型个体Hcy水平较高，且具有统一学差异（样本量小，容易造成假阳性），同时发现其杂合型与低水平Hcy有关[8]。
2、胱硫醚β合成酶（CBS）CBS位于人类21号染色体上（21q22.3），CBS主要存在于大脑的中枢神经系统和部分血管内皮细胞中[3,10,11,12]。
目前已发现的CBS基因突变位点有64个，其中最常见的是位于278密码子的T833C和307密码子的G919A，两者均位于第8个外显子中，但也有研究表示，此位点突变率很低，仅为1%[17,18]。
同型半胱氨酸的代谢
同型半胱氨酸的代谢同型半胱氨酸是一种氨基酸，它是一种硫代氨基酸，分布在许多植物和动物组织中。
同型半胱氨酸在人体内的代谢对于维持体内的细胞功能和健康状态至关重要。
我们将在本文中探讨同型半胱氨酸的代谢途径和其在人体内的作用。
同型半胱氨酸的代谢途径同型半胱氨酸是肝脏中甲硫氨酸（Met）代谢的副产物。
肝细胞将甲硫氨酸转化为S-腺苷甲硫氨酸（SAM），SAM被转化为S-腺苷同型半胱氨酸（SAH），然后SAH被水解成同型半胱氨酸和腺苷。
同型半胱氨酸也可以从饮食中摄取，并通过肠道吸收进入体内。
在细胞内，同型半胱氨酸可以被参与一系列代谢途径，例如甲基转移反应和谷胱甘肽的合成等。
同型半胱氨酸在人体内的作用同型半胱氨酸代谢异常可能导致一些疾病，包括动脉粥样硬化、高血压、脑卒中和肝病等疾病。
这些不同的疾病发病率和许多其他因素有关。
同型半胱氨酸与许多其他氨基酸的交互作用导致一系列互相影响的代谢途径的复杂性，因此其作用机制尚不完全清楚。
同型半胱氨酸的血浆水平是衡量代谢状态的重要指标。
在正常情况下，血浆中的同型半胱氨酸浓度应该处于一个相对稳定的范围内。
高水平的同型半胱氨酸可能意味着肝脏的代谢能力降低，因为肝脏经常被认为是人体内同型半胱氨酸的主要代谢器官。
同型半胱氨酸测量在研究和临床中具有广泛的应用。
同型半胱氨酸的测量可以用于预测动脉粥样硬化和脑卒中等心血管疾病的风险，也可以用于评估某些代谢疾病，例如嗜酸性白细胞增多症和血红蛋白病等。
同型半胱氨酸水平的监测还可能有助于控制某些疾病的治疗。
总体而言，同型半胱氨酸在人体内的代谢途径和其在人体内的作用尚需进一步研究。
虽然同型半胱氨酸在代谢和健康方面的作用尚未完全理解，但其重要性已引起人们的广泛关注和研究。
同型半胱氨酸的相关研究进展
同型半胱氨酸的相关研究进展摘要：同型半胱氨酸（Hcy）升高可作为判断心脑血管疾病危险性的独立指标，与传统指标相比具有更高的应用价值。
并且近期研究表明Hcy也参与到糖尿病、肾病等疾病的发病与进展。
本文将就血浆Hcy影响因素、检测手段及临床应用进行简要综述。
关键词：同型半胱氨酸；心脑血管疾病；糖尿病；肾病同型半胱氨酸（Homocysteine，简称Hcy），是一种含巯基的氨基酸，1931年由Vicent du Vigneaud首次由膀胱结石中分离得到，重要的是1969年McCully首次提出了高同型半胱氨酸血症（HHcy）可导致动脉粥样硬化性血管疾病的假说。
近年来，HHcy与心脑血管疾病、糖尿病及肾病、肿瘤等疾病的相关性受到了越来越多学者的关注，并且国内外许多学者对于HHcy做为动脉粥样硬化发生的独立危险因素已达成共识[1]。
Hcy是一种非特异性指标，受多种因素影响，因此监测血浆中Hcy水平对许多疾病的预防也具有重要意义。
本文对其影响因素、检测方法及临床应用综述如下。
一、影响Hcy水平的因素1、年龄与性别：国外一些研究纳入大量一般人群，发现Hcy的浓度分布为非正态分布，多表现为右侧拖尾的正偏态分布。
无论男性还是女性，Hcy的血浆浓度均随着年龄的增长而增加。
在青春期以后，男性Hcy浓度比女性平均高出1-2?mol/L，这种差异是由于性激素的不同作用导致的，雄激素使Hcy浓度增高而雌激素可使Hcy浓度降低[2]。
因此绝经期以后，女性的Hcy浓度显著增高，与男性的差距逐渐缩小。
2、体内B族维生素水平：Hcy是蛋氨酸及胱氨酸的中间代谢产物，其代谢依赖于几种关键酶及辅助因子，即叶酸、维生素B12、维生素B6及维生素B2。
由于饮食或其他因素导致的叶酸及维生素B12缺乏，会引起血浆中总Hcy水平显著增高。
已有临床研究证实外源性补充维生素B12及叶酸能够降低血浆Hcy水平，并降低心脑血管事件的发生[3]。
3、生活方式的影响：研究表明，少量摄入酒精及体育锻炼能够显著降低Hcy水平，二大量摄入酒精、咖啡、吸烟等会使Hcy水平增高。
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Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2020, 10(7), 1277-1284Published Online July 2020 in Hans. /journal/acmhttps:///10.12677/acm.2020.107194Advances in Homocysteine, MethylMetabolism and Cystathionidase GeneQian Nong1*, Wenquan Lu1, Ye Liang2#, Tengfang Lai2, Tianzi Li21Napo County People’s Hospital, Baise Guangxi2The Affiliated Hospital of Youjiang National Medical University, Baise GuangxiReceived: Jun. 14th, 2020; accepted: Jul. 3rd, 2020; published: Jul. 10th, 2020AbstractElevated homocysteine (HCY) level is an independent risk factor for chronic vascular diseases, but HCY is not derived from food and is an intermediate product of methionine cyclic metabolism in methyl (CH3). Hypermethylation metabolism, gene mutation of demethylation or trans-sulfuration metabolizing enzyme or dysfunction and other reasons can all cause imbalance of methyl circula-tion metabolism, thus causing HCY accumulation, patients with clinical symptoms and signs cha-racterized by hyperhomocysteinemia (HHCY) and arteriosclerosis. Cystathionine β-synthase (CBS) gene can convert HCY into cystathionine, which is then cleaved into pyruvic acid, sulfuric acid and water by cystathionine-γ-lyase (CTH) to effectively reduce HCY level, reduce arteriosclerosis pro- gress and ensure body health. In recent years, there are many new advances in HCY metabolic pathway and its relationship with cardiovascular diseases. This article reviews them.KeywordsHyperhomocysteinemia, Methyl Metabolism, Cystathionase Beta-Synthase (CBS),Cystathionine-Gamma-Lyase (cth), Arteriosclerosis同型半胱氨酸与甲基代谢及其胱硫醚酶基因研究进展农茜1*，陆文权1，梁烨2#，赖腾芳2，李天资21那坡县人民医院，广西百色2右江民族医学院附属医院，广西百色*第一作者。
#通讯作者。
农茜 等收稿日期：2020年6月14日；录用日期：2020年7月3日；发布日期：2020年7月10日摘 要同型半胱氨酸(HCY)水平增高是慢性血管疾病的独立危险因子，但HCY 的来源不是从食物中吸取，其由蛋氨酸在甲基(CH 3)循环代谢的中间产物。
甲基化代谢亢进，再甲基化或转硫化代谢酶基因突变或功能障碍等原因均可造成甲基循环代谢失衡，从而导致HCY 推积，患者出现高同型半胱氨酸血症(HHCY)，动脉硬化等为特征的临床症状和体征。
胱硫醚β-合酶(CBS)基因可将HCY 转硫化成为胱硫醚，后者再经过胱硫醚-γ-裂解酶(CTH)裂解成丙酮酸、硫酸和水，达到有效降低HCY 水平，降低动脉硬化进展，保障机体健康。
本文综述近年来HCY 代谢通路及其与心血管疾病的关系等的研究许多新进展。
关键词高同型半胱氨酸血症，甲基代谢，胱硫醚β-合酶(cystathionase, CBS)，胱硫醚-γ-裂解酶(Cystathionine gamma-lyase, CTH)，动脉硬化Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言同型半胱氨酸(Homocysteine, HCY)分子主要参与机体正常的甲基代谢过程，其水平增高是慢性血管疾病的独立危险因子[1]。
实验观察发现，HCY 的来源并不是从食物中吸取，其由蛋氨酸在甲基(CH 3)循环代谢的中间产物[2]。
甲基化代谢亢进，再甲基化或转硫化代谢酶基因突变或功能障碍等原因均可造成甲基循环代谢失衡，从而导致HCY 推积，患者出现高同型半胱氨酸血症(HHCY)，动脉硬化等为特征的临床症状和体征[3]。
HCY 是在甲基代谢过程中产生的承载和传递CH 3基团的一种中间代谢有机物，生物中甲基化和去甲基化代谢均需要酶促反应(Transmethylase ，methyl trans-ferase) [4]。
胱硫醚β-合酶(CBS)基因可将HCY 转硫化成为胱硫醚，后者再经过胱硫醚-γ-裂解酶(CTH)裂解成丙酮酸、硫酸和水，达到有效降低HCY 水平，降低动脉硬化进展，保障机体健康[5]。
近年来HCY 代谢障碍及其与心血管疾病的关系等的研究取得许多新进展，本文综述。
2. 蛋氨酸、甜菜碱和胆碱与同型半胱氨酸甲基(-CH 3)是仅含一个碳原子的基团，在细胞正常代谢过程中，甲基基团扮演着重要的角色[6]，在活性生命体中甲基不能独立存在，其主要以四氢叶酸为载体，从一碳单位的供体转移给另一一碳单位的受体，使一碳单位受体增加一个碳原子。
甲基化反应是有机化合物分子中的氢被甲基取代的过程，是机体代谢不能缺少的生物反应[7]。
丝氨酸、甘氨酸、色氨酸和组氨酸在代谢过程中可生成一碳单位，作为供体，主要用于嘌呤核苷酸从头合成、脱氧尿苷酸5位甲基化合成胸苷酸以及同型半胱氨酸甲基化再生蛋氨酸[8]。
甲基分子是磷脂，肌酸，肉碱，肾上腺素，脱氧核糖核酸，核糖核酸和蛋氨酸等通过甲基化反应获取其所必需的甲基基团，甲基供体的稳定对生命不可或缺。
在甲基转移的代谢过程中，HCY 是蛋氨酸脱甲基(CH 3)产生的中间代谢产物，对细胞有一定的毒性的一种含硫氨基酸。
蛋氨酸在进入甲基供体农茜等代谢之前需要变成活性的蛋氨酸，即蛋氨酸与三磷酸腺苷发生反应生成S-腺苷蛋氨酸，甲基代谢从S-腺苷蛋氨酸中提出CH3，失去CH3的S-腺苷蛋氨酸变成S腺苷同型半胱氨酸，后者经过水解生成HCY [9]。
由于N5、N10-亚甲四氢叶酸的酶促还原作用生成N5-甲基四氢叶酸，由一种钴胺酰胺辅酶(Mecobalamin for Injection)的作用将甲基由N5-甲基四氢叶酸转移到HCY上而生成蛋氨酸[10]。
蛋氨酸由于腺苷三磷酸(ATP)的作用变成S-腺苷酰蛋氨酸，此化合物被用做甲基供体生成各种甲基化合物。
甲基基团在有机化合物之间的转移主要靠酶促反应实现，因此甲基与基因变异密切相关。
甲基转移反应不仅与含有甲基的胆碱、肌酸、肾上腺素等物质的生成有关系，而且也与解毒、磷脂的变化、核酸及蛋白质的甲基化也有关系，在生理上也是重要的。
已知有数十种对各种化合物具有特异的转甲基酶[11]。
蛋氨酸、甜菜碱和胆碱都是有机休作为甲基供体的共性物质，人们对三者的甲基转移效价研究中发现，蛋氨酸的甲基转移效价最高，比甜菜碱高一倍以上，比胆碱高20倍以上。
机体中有90%的甲基基团是由蛋氨酸提供。
因此蛋氨酸在甲基循环代谢中占有主导地位，蛋氨酸在代谢中的重要作用就是与S原子相连的甲基可作为甲基供体被转移到其他分子之中[12]。
人们对蛋氨酸，甜菜碱，胆碱与HCY之间在甲基供体间的代谢关系的研究中证实，HCY由蛋氨酸代谢生成，胆碱可以转化为甜菜碱，而甜菜碱则再不能还原为胆碱。
甜菜碱可将甲基转移给HCY合成蛋氨酸。
在甲基供体间的代谢关系的物质转化过程观察中发现, 甜菜碱给出甲基之后，没有生成新的蛋氨酸，因此认为甜菜碱在循环过程中其本身并不转变成蛋氨酸，其不能替代蛋氨酸进行蛋白质的合成，甜菜碱的主要功能是提高蛋氨酸的利用率[13]。
在正常的情况下，通过甲基转移形成的HCY不能直接甲基化为蛋氨酸，机体中的HCY一方面通过接收5-甲基四氢叶酸分子中的甲基基团回收HCY再生成蛋氨酸，另一方面通过胱硫醚途经降解HCY合成半胱氨酸。
机体在胆碱和甜菜碱供应不足的情况下，其甲基转移率大幅度降低，从蛋氨酸提供甲基的比例提升，在这种情况下，如果蛋氨酸供应不足，或生成障碍，将严重影响甲基的正常代谢和蛋白质的合成[14]。
有研究认为，当蛋氨酸供应过量而又缺乏胆碱和甜菜碱的情况下，大量的HCY在体内积蓄, 对甲基代谢紊乱和动脉粥样硬化等有促进作用。
当磷脂酰乙醇胺甲基转移酶功能正常的情况下，甜菜碱可以部分替代胆碱和蛋氨酸[15]。
3. HCY增高与动脉硬化研究认为HCY水平增高是慢性血管疾病的独立危险因子，为了长效保障人体持续健康，临床上需要控制过高的HCY水平[16]。
当机体代谢需要甲基时，活化的蛋氨酸脱去甲基生成Hcy，研究结果显示，血浆HCY水平与发生心血管疾病的危险性呈正相关(P < 0.01)，HCY每升高5 μmol/L，缺血型心脏病发病风险升高32%；HCY每降低3 μmol/L，缺血型心脏病发病风险降低16% [17]。
影响HCY水平的主要因素是甲基化代谢亢进，甲基化或转硫化代谢酶基因及其表达变异等。