科学网-中国海洋大学唐庆娟教授团队——高尿酸血症治疗新进展：甘露糖醛酸寡糖通过促进尿酸排泄和调节肠道菌群改善高尿酸血症-MDPI开放科学的博文

中国海洋大学唐庆娟教授团队——高尿酸血症治疗新进展：甘露糖醛酸寡糖通过促进尿酸排泄和调节肠道菌群改善高尿酸血症

2024-12-3 15:41

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文章引言

随着生活方式及饮食结构的改变，我国高尿酸血症 (Hyperuricemia, HUA) 的患病率逐年升高。长期高血清尿酸水平会扰乱机体代谢稳态，导致多种并发症。目前临床上使用的降尿酸药物都伴随着肝功能损害等毒副作用，因此，开发有降尿酸功效的天然活性物质是近年来的研究重点。甘露糖醛酸寡糖 (Mannuronate oligosaccharide, MOS) 是一种由β-(1,4)糖苷键连接的β-D-甘露糖醛酸聚合物，具有多种生物活性。持续性HUA会呈现全身炎症现象甚至导致严重的肾脏炎症，MOS具有显著的抗炎作用，显示出治疗HUA的潜力。肠道菌群与HUA的发生发展密切相关，MOS被报道具有益生元作用，其可能通过调节肠道菌群发挥潜在的抗高尿酸血症活性。

中国海洋大学唐庆娟教授团队通过构建高尿酸血症小鼠模型，深入揭示了MOS对高尿酸血症的改善作用及潜在机制，重点关注了尿酸排泄和肠道菌群的变化。

研究过程与结果

首先，对小鼠进行为期8周的高尿酸血症模型构建，在第4周结束时，将造模成功的小鼠随机分为三组：模型组、阳性药物组和MOS治疗组，开始受试物干预到第8周。如图1所示，小鼠的体重在研究期间持续上升。实验结束后，与模型组相比，接受MOS干预的小鼠血清尿酸 (Uric acid, UA) 水平显著降低 (P ＜ 0.01)。此外，HUA小鼠的血清尿素氮 (Blood Urea Nitrogen, BUN) 水平相比于正常小鼠，从4.89 mmol/L增加到了5.96 mmol/L，而MOS治疗后BUN含量从5.96 mmol/L回落到了5.13 mmol/L，已基本接近BUN在正常小鼠中的水平。这些结果表明，MOS可以缓解HUA的症状，有望成为治疗HUA的有效药物。

图1. MOS对小鼠HUA的改善作用。

尿酸排泄不足是导致高尿酸血症的一个重要原因。因此，作者分析了肾脏和肠道中尿酸转运蛋白的表达水平。如图2所示，MOS干预后，肾脏中URAT1、GLUT9的蛋白水平显著下降，肠道中GLUT9显著下调、ABCG2的表达显著上调。结果表明，MOS通过促进尿酸的肾脏和肠道排泄来改善高尿酸血症。

图2. MOS对尿酸排泄的改善作用。

肠道菌群的变化与高尿酸血症的发生发展密切相关，因此作者测定了各组小鼠肠道菌群的变化。如图3所示，正常组、模型组、MOS干预组小鼠肠道菌群的组间差异显著，在门水平、属水平上也表现出不同的物种组成，且在MOS治疗后，拟杆菌门和厚壁菌门的比例几乎恢复到正常小鼠的水平。这表明MOS干预改变了HUA小鼠肠道菌群的结构和组成。

图3. MOS干预后肠道菌群结构和组成的变化。

作者进一步分析了不同组肠道菌群中的主要差异物种 (见图4)。在属水平上，模型组中与短链脂肪酸产生相关以及抗炎相关的有益菌丰度明显下调。与模型组相比，MOS组中Tyzzerella、Bilophila 等致病菌丰度显著下调，同时Muribaculum、Ruminococcus、Faecalibaculum 等有益菌丰度显著上调。这些结果表明，MOS通过上调有益菌丰度、下调致病菌丰度，促进尿酸排泄进而改善高尿酸血症。