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高同型半胱氨酸血症可以直接作用于肾小球细胞从而诱导肾小球功能异常,发生肾小球硬化,导致终末期肾衰竭。也有证据表明血浆中的高水平同型半胱氨酸是心血管疾病的危险因素,同型半胱氨酸通过多种机制促进动脉粥样硬化血栓形成,如增加LDL的氧化、产生自由基、损伤NO的代谢、刺激内皮损害和功能异常。因此高同型半胱氨酸血症使得慢性肾衰竭（CRF）和心血管事件的关系密切。但对于CRF降低同型半胱氨酸能否带来肾脏及心血管获益仍有争议。