SHMT是什么，在人体代谢中扮演什么角色
SHMT基本信息介绍
第一次在生物课本上见到SHMT这四个字母时,我还以为是某种新潮科技产品的缩写，查了资料才知道它是个“正经”的酶——丝氨酸羟甲基转移酶的英文简称，这家伙个头不大，却在我们身体的细胞里干着挺重要的活儿，它有两个“分身”，一个在细胞质里溜达，叫胞质型SHMT；另一个钻进线粒体“车间”，叫线粒体型SHMT，不管在哪儿，它都穿着“吡哆醛磷酸”这件“工作服”（一种维生素B6的活性形式），没这件衣服，它就没法开工，我记得大学做实验时，老师特意强调，要是细胞里维生素B6不够，SHMT就像没油的汽车，跑不起来。
这家伙在身体里的“办公室”分布还挺广，肝脏、肾脏、小肠黏膜细胞里都有它的身影，特别是快速生长的组织，比如胚胎和肿瘤细胞，简直是SHMT的“高产车间”，当时我还跟同学开玩笑，说它是不是“偏爱”热闹的地方，后来才明白，这些地方需要大量“建筑材料”来合成DNA和蛋白质，SHMT正是提供“原材料”的关键角色。
SHMT的核心作用有哪些
SHMT的主要工作可以用“拆东墙补西墙”来形容——它能把丝氨酸分子上的“羟甲基”这个小零件拆下来，再装到另一个叫四氢叶酸的“运输车”上，变成5,10-亚甲基四氢叶酸，这个过程就像把丝氨酸的“胳膊”卸下来，安到四氢叶酸身上，让后者变成带“货物”的运输车，别小看这个“搬运”动作，它搬的“货物”叫“一碳单位”，是合成嘌呤、嘧啶这些DNA“砖块”的必备材料，没有SHMT，细胞想复制DNA、分裂生长，就像盖房子缺了水泥，根本玩不转。
除了搬“货物”，它还顺便把丝氨酸变成甘氨酸，甘氨酸可不是闲人，既能参与胶原蛋白合成（让皮肤有弹性），又能在肝脏里帮助解毒，甚至还是神经递质的“前体”，有次我手上划了个口子，愈合时突然想到，这里面说不定就有SHMT的功劳——它生成的甘氨酸帮着合成了新的皮肤组织。
它还能调节细胞里的“氧化还原平衡”，当细胞缺氧时，线粒体SHMT会切换“工作模式”，帮着维持细胞内的NADPH水平，就像给缺氧的细胞递上“氧气瓶”，让它们能多撑一会儿，这一点在肿瘤细胞里特别明显，很多癌细胞就是靠SHMT在缺氧环境下“续命”，疯狂生长。
SHMT异常与哪些疾病相关
SHMT要是“消极怠工”或“出错”，身体可不答应，最直接的就是一碳单位代谢紊乱，就像物流系统瘫痪，“货物”送不到目的地，比如SHMT活性低了，四氢叶酸运输的一碳单位少了，嘌呤、嘧啶合成跟不上，DNA复制受阻，细胞增殖变慢，骨髓造血功能可能受影响，导致巨幼细胞性贫血——红细胞长得又大又不成熟，带氧能力下降，人就容易头晕、乏力。
它还跟同型半胱氨酸水平有关,同型半胱氨酸是个“坏脾气”的家伙，太高了会损伤血管内皮，增加心脑血管疾病风险，SHMT正常工作时，能帮着把同型半胱氨酸转化为蛋氨酸，让它“改邪归正”，要是SHMT不给力，同型半胱氨酸在血液里堆积，就像马路上堵车，早晚得出事，我舅妈有高血压，医生让她查同型半胱氨酸，结果偏高，医生建议补充叶酸和B6，现在想想，可能就是为了帮SHMT“加油”，让它好好干活。
基因突变也会让SHMT“罢工”，有种罕见的遗传病叫“SHMT缺乏症”，患者体内SHMT基因出了问题，酶活性几乎为零，出生后会出现严重的发育迟缓、癫痫、小头畸形，甚至早夭，之前看文献时见过一个病例，宝宝出生后反复抽搐，做了基因检测才发现是SHMT突变，可惜发现太晚，没能及时干预。
肿瘤细胞则是“利用”SHMT的高手，它们会疯狂表达SHMT，甚至“劫持”它的功能，为自己的快速增殖提供一碳单位，比如结直肠癌、肺癌细胞里，SHMT的量比正常细胞多好几倍，就像给癌细胞开了“绿色通道”，让它们肆无忌惮地扩张，这也是现在研究靶向SHMT治疗癌症的原因——把这条“通道”堵上，癌细胞就断了“粮”。
SHMT的检测方法是什么
想知道SHMT“工作状态”好不好，实验室里有好几种“体检”方法，最直接的是测酶活性，拿细胞提取物或组织样本，加入丝氨酸和四氢叶酸，在特定温度（通常37℃）和pH下反应，然后用分光光度计测产物5,10-亚甲基四氢叶酸的生成量，我本科做实验时测过一次，盯着分光光度计上的数值一点点涨，感觉像在给SHMT“计时打卡”，结果不小心把温度设成了40℃，酶很快失活，白忙活一下午，从此对实验操作严谨了不少。
还能测SHMT蛋白的量,用Western blot技术，把细胞里的蛋白质“跑电泳”分开，再用特定抗体“抓”出SHMT，看它的条带粗细，条带越粗，说明SHMT蛋白越多，就像看工资条上的数字，能大概知道它“出勤”多少，现在医院也有用ELISA试剂盒测血液中SHMT浓度的，操作更方便，适合批量检测。
基因检测能揪出“坏基因”，通过测序SHMT1和SHMT2基因（分别对应胞质型和线粒体型），看看有没有突变位点，比如SHMT1的rs1979277位点突变，会让酶活性下降，携带这个突变的人，同型半胱氨酸水平可能更高，我有个同学好奇自己的基因，做了消费级基因检测，报告里就提到这个位点，吓得她赶紧开始补充B族维生素。
间接指标也能帮上忙,SHMT异常会导致代谢产物变化，比如血液中丝氨酸/甘氨酸比值升高（因为SHMT少了，丝氨酸转化成甘氨酸变慢），或者同型半胱氨酸升高，医生有时会结合这些指标，推测SHMT的功能状态，就像通过观察河水浑浊度，判断上游工厂是否排污一样。
SHMT和同类酶有啥不一样
身体里负责一碳单位代谢的酶不少,SHMT和它们比起来，有自己的“独门绝技”，先说说亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR），这家伙是SHMT的“下游同事”——SHMT把一碳单位交给四氢叶酸生成5,10-亚甲基四氢叶酸，MTHFR再把它转化成5-甲基四氢叶酸，后者去帮同型半胱氨酸变成蛋氨酸，SHMT是“源头搬运工”，MTHFR是“中转站调度员”，分工不同，但缺了谁都不行。
蛋氨酸合酶（MS）则是“终端送货员”，它拿着MTHFR生成的5-甲基四氢叶酸，把甲基转给同型半胱氨酸，生成蛋氨酸，SHMT和MS都跟同型半胱氨酸有关，但SHMT是通过提供一碳单位间接影响，MS是直接参与转化，打个比方，SHMT是种菜的，MS是炒菜的，都能让人吃饱，但环节不同。
还有甘氨酰胺核糖核苷酸转甲酰酶（GART），专门负责把一碳单位加到嘌呤前体上，是嘌呤合成的“专职工匠”，SHMT则更像“全能选手”，既提供一碳单位，又生成甘氨酸，还参与氧化还原调节，业务范围比GART广多了。
SHMT的“独特住址”也让它与众不同，胞质型在细胞质，线粒体型在线粒体，这种“双据点”布局，让它能同时满足细胞质和线粒体的一碳需求，其他一碳代谢酶大多只待在一个地方，比如MTHFR主要在细胞质，而SHMT两边都能“上班”，灵活性更高，这也是它在缺氧等应激情况下能快速调整功能的原因——两个“办公室”随时切换。
日常哪些习惯会影响SHMT活性
SHMT的“工作热情”受日常习惯影响不小，先说说吃，它的“工作服”吡哆醛磷酸来自维生素B6，要是长期不吃瘦肉、香蕉、坚果（富含B6的食物），SHMT就像没穿工服的工人，干活没效率，叶酸（B9）是它的“运输车”四氢叶酸的前体，叶酸不够，运输车少了，一碳单位运不动，我之前为了减肥，几乎不吃绿叶菜，结果体检发现同型半胱氨酸有点高，医生说可能是叶酸和B6不足影响了SHMT，后来每天吃点菠菜、鸡蛋，复查就正常了。
喝酒是SHMT的“克星”，酒精代谢产生的乙醛会抑制SHMT活性，还会消耗B族维生素，相当于既让工人喝醉，又抢走他们的工具，我表哥之前经常应酬喝酒，体检报告里同型半胱氨酸超标两倍，医生让他戒酒并补充B族，三个月后才降下来，估计就是SHMT被酒精“折腾”得够呛。
熬夜也会让SHMT“无精打采”，熬夜时细胞处于氧化应激状态，活性氧增多，会损伤SHMT蛋白，就像工人在充满烟雾的车间里工作，效率低还容易生病，我之前为了赶论文连续一周熬夜，白天头晕乏力，查了下资料，发现氧化应激可能降低SHMT活性，导致一碳单位供应不足，大脑能量代谢受影响，难怪会头晕。
运动则是“良性刺激”，适度运动能提高细胞对B族维生素的吸收利用，还能增强线粒体功能，间接激活SHMT，我坚持跑步半年后，感觉精力比以前好很多，虽然没测过SHMT，但推测它的“工作状态”应该不错——毕竟身体代谢顺畅了，各个“零件”都能好好干活。
SHMT研究有哪些新进展
最近几年,SHMT成了癌症治疗领域的“明星靶点”，科学家发现，很多癌细胞特别依赖SHMT获取一碳单位，就像贪吃的孩子离不开零食，他们开发了SHMT抑制剂，比如SHIN1，能特异性“锁住”SHMT的活性位点，让癌细胞没法“搬运”一碳单位，饿”死，动物实验中，SHIN1联合化疗药，能让肿瘤缩小一半以上，而且对正常细胞影响很小，因为正常细胞有其他获取一碳单位的途径，不像癌细胞那么“挑食”。
SHMT在衰老研究中也有新发现,老年人体内SHMT活性会自然下降，导致一碳单位代谢紊乱，可能加速衰老，去年《自然》子刊上有篇研究，给老年小鼠补充一种叫“紫檀芪”的天然化合物（葡萄皮里有），发现它能激活SHMT，提高小鼠的线粒体功能，让小鼠跑得更快、记忆力更好，寿命也延长了10%，这个发现让我对吃葡萄不吐皮有了新理由——说不定能帮SHMT“抗衰老”呢。
个性化营养方面,SHMT基因检测开始走进大众视野，比如检测SHMT1的rs1979277突变，携带突变的人对B6、叶酸的需求比普通人高，需要针对性补充，现在有些健康管理公司已经推出相关套餐，根据基因结果定制饮食方案，让SHMT“吃饱喝足”，更好地工作，我邻居阿姨做了检测，发现自己是突变携带者，现在每天吃一片复合B族维生素，说感觉比以前有劲儿多了。
在神经退行性疾病领域,SHMT也有潜力，阿尔茨海默病患者大脑里，一碳单位代谢常常紊乱，SHMT活性降低，新研究发现，SHMT能通过调节DNA甲基化影响tau蛋白的磷酸化（tau蛋白异常磷酸化是阿尔茨海默病的标志），给模型小鼠注射SHMT激活剂，能减少tau蛋白堆积，改善认知功能，虽然还在动物实验阶段，但已经让科学家看到了新的治疗希望。
常见问题解答
SHMT和我们平常说的叶酸有啥关系？
关系可大了！叶酸进入人体后会变成四氢叶酸，而SHMT的工作就是把丝氨酸上的一碳单位“搬”到四氢叶酸上，让它变成能运输一碳单位的“货车”，要是叶酸不够，四氢叶酸少了，SHMT就算再努力，也没“货车”可用，一碳单位就运不出去，DNA合成、细胞生长都会受影响，所以医生常说叶酸重要，其实也是在帮SHMT“配齐工具”，让它好好干活呀。
SHMT低了身体会有啥感觉？
早期可能没啥特别明显的感觉，就像手机电量慢慢下降，一开始看不出来，时间长了，问题就来了：比如容易头晕、乏力（因为红细胞合成慢），皮肤没弹性、伤口愈合慢（甘氨酸不够），记忆力下降（神经递质合成受影响），甚至情绪低落，我同学之前SHMT活性偏低，还以为是学习累的，后来查了代谢指标才发现，补充B族维生素后，那些症状慢慢都没了。
怎么知道自己SHMT活性正不正常？
医院可以测相关指标呀！直接测SHMT活性比较麻烦，一般医生会查间接指标，比如血液中的丝氨酸、甘氨酸浓度（SHMT低的话，丝氨酸可能高、甘氨酸低），或者同型半胱氨酸水平（SHMT异常时容易升高），想精准点就做基因检测，看看SHMT1、SHMT2有没有突变，不过普通人要是没症状，平时注意饮食均衡，一般不用特意查。
吃什么能提高SHMT活性？
多吃含B族维生素的食物！维生素B6是SHMT的“工作服”，瘦肉、鱼类、香蕉、土豆里多；叶酸（B9）是“货车”原料，深绿色蔬菜（菠菜、西兰花）、豆类、柑橘里有；还有维生素B12，虽然不直接参与SHMT反应，但能帮下游酶干活，间接支持SHMT，鸡蛋、牛奶、动物肝脏里含量高，我现在每天早餐加一把菠菜、一个煮鸡蛋，感觉精力比以前好多了，应该是SHMT“吃饱喝足”了。
SHMT突变会遗传给孩子吗？
有可能！SHMT基因突变大多是常染色体隐性遗传，就是说如果父母各带一个突变基因（自己不发病），孩子有25%的概率遗传到两个突变基因，可能会发病，比如前面说的SHMT缺乏症，不过常见的基因突变（比如rs1979277）只是让活性降低，不会导致严重疾病，只要注意补充B族维生素就行，如果家族有代谢疾病史，怀孕前可以做遗传咨询，心里更踏实。
欢迎 你 发表评论: