牛磺酸对高尿酸血症大鼠抗氧化指标和炎症因子的影响

赵晓艳，杜彦廷，段佳慧，胡建民，冯 颖

(沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁沈阳 110866)

高尿酸血症是由于嘌呤代谢紊乱，导致体内尿酸生成过多或肾脏尿酸排泄减少，血液中的尿酸浓度异常升高而引起的代谢性疾病。研究表明，高尿酸血症还是诱发糖尿病、心脑血管疾病等疾病的高危因子，威胁动物的身体健康[1-2]。本实验室前期研究表明，牛磺酸可显著降低高尿酸血症大鼠血清尿酸水平，明显改善肾功能，初步证明牛磺酸对高尿酸血症有一定的预防作用，但其作用机制尚不清楚。本研究旨在探讨牛磺酸对高尿酸血症大鼠抗氧化能力和炎症反应的影响，以期为牛磺酸在防治养禽业中的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物 SD雄性大鼠，体重为(160±20)g，SPF级环境，由辽宁长生生物技术有限公司提供。所有大鼠均在沈阳农业大学试验动物中心饲养，屏障系统(清洁级)，室内温度为20℃±2℃，相对湿度为50%，照明控制为12 h明暗交替。动物合格证号：SCXK(辽)2015-0003。

1.1.2 试验药品及试剂 盐酸乙胺丁醇片(批号：1611441)购自沈阳红旗制药有限公司；腺嘌呤(批号：Amresco分装)购自北京鼎国昌盛物技术有限责任公司；牛磺酸(纯度>99%)购自潜江永安药业股份有限公司；尿酸(UA)检测试剂盒、黄嘌呤氧化酶(XOD)检测试剂盒、超氧化物歧化酶(SOD)检测试剂盒、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)检测试剂盒、丙二醛(MDA)检测试剂盒均购自南京建成生物工程研究所；ELISA酶联免疫检测试剂盒为R&D分装。

1.2 方法

1.2.1 试验分组和处理方法 根据文献报道的方法进行高尿酸肾病大鼠模型的复制[3-5]。40只大鼠随机分为5组，正常对照组(C组)8只、模型组(M组)8只、10 g/L牛磺酸预防组(T1组)8只、20 g/L牛磺酸预防组(T2组)8只、20 g/L牛磺酸对照组(TC组)8只。

各组大鼠适应性饲养3 d后，正常对照组和模型组正常饮水，牛磺酸组饮水中分别添加10 g/L、20 g/L的牛磺酸，造模前预防饮用7 d。正常对照组和20 g/L牛磺酸对照组灌胃蒸馏水，其他3组每天按腺嘌呤200 mg/kg，乙胺丁醇每天250 mg/kg灌胃，连续灌胃10 d。末次给药24 h后(禁食12 h)，称重记录。大鼠断颈处死，采集血液，制备血清。

2 结果

2.1 一般状态观察

试验过程中，正常对照组大鼠和牛磺酸对照组大鼠精神状态良好，饮食正常，活动正常，行动自如。模型组大鼠消瘦，大小便增多，皮毛干枯、无光泽，活动减少。10 g/L和20 g/L牛磺酸预防组大鼠与模型组大鼠相比活动、饮食均有增加，精神状态比较好。

2.2 牛磺酸对高尿酸血症大鼠肾脏指数的影响

模型组与正常对照组相比，极显著升高(P<0.01)，升高57.64%；10 g/L和20 g/L牛磺酸预防组与模型组相比，极显著降低(P<0.01)，分别降低31.98%和31.39%,并且与正常对照组相比显著升高(P<0.05)，牛磺酸对照组与正常对照组相比，差异不显著(P>0.05)，说明牛磺酸对肾脏具有一定的保护作用(图1)。

不同字母代表差异显著(P<0.05);相同字母代表差异不显著(P>0.05)

Different letters represent significant differences(P<0.05); the same letters represent no significant differences(P>0.05)

图1牛磺酸对大鼠肾脏指数的影响

Fig.1 Effects of taurine on renal index in rats

2.3 牛磺酸对高尿酸血症大鼠血清尿酸水平和XOD活力的影响

模型组与正常对照组相比，尿酸水平和XOD活力极显著升高(P<0.01)，血清尿酸升高30.32%，XOD升高43.33%；牛磺酸预防组与模型组相比，尿酸水平和XOD活力显著降低(P<0.05)，并且与正常对照组相比，10 g/L牛磺酸预防组尿酸水平差异不显著(P>0.05)(图2)。说明牛磺酸对降低尿酸水平具有一定作用。

2.4 牛磺酸对高尿酸血症大鼠抗氧化指标的影响

模型组与正常对照组相比，MDA水平极显著升高(P<0.01)，升高74.59%；10 g/L和20 g/L牛磺酸预防组与模型组相比，极显著降低(P<0.01)，分别降低39.01%和36.40%。模型组与正常对照组相比，GSH-PX与SOD水平显著降低(P<0.05)分别降低25.07%和21.52%；10 g/L和20 g/L牛磺酸预防组与模型组相比，显著升高(P<0.05)(图3)。说明牛磺酸具有一定抗氧化作用。

图2 牛磺酸对大鼠血清尿酸和黄嘌呤氧化酶的影响

图3 牛磺酸对大鼠抗氧化指标的影响

2.5 牛磺酸对高尿酸血症大鼠炎症因子含量的影响

模型组与正常对照组相比，IL-1β、IL-6β、TNF-α、TGF-β的含量显著升高(P<0.05)，IL-1β显著升高25.81%，IL-6β显著升高9.02%，TNF-α显著升高11.79%，TGF-β显著升高12.56%；牛磺酸预防组与模型组相比，IL-1β、IL-6β、TNF-α、TGF-β的含量显著降低(P<0.05)(图4)；说明牛磺酸具有一定的抗炎症作用。

图4 牛磺酸对大鼠炎症因子的影响

3 讨论

尿酸是体内嘌呤代谢的最终产物。进化过程中，尿酸酶的缺失，使高尿酸血症发生的可能性大大提高。黄嘌呤氧化酶(XOD)是体内负责尿酸生成的关键酶，控制尿酸浓度的主要靶点[6]。它会将次黄嘌呤氧化为黄嘌呤，并继续催化黄嘌呤，最终黄嘌呤被氧化生成尿酸。因此，XOD是尿酸生成中最关键的调节酶，其活性越高，黄嘌呤生成则越多，尿酸生成越多。聂安政等[7]研究表明，氧嗪酸钾联合酵母使SD大鼠血清尿酸水平升高，可能与血清中XOD的活性有关；研究表明，齿孔酸可竞争性抑制黄嘌呤氧化酶的活性，进而降低高尿酸血症小鼠血清尿酸水平[6]。本试验中，牛磺酸可显著降低血清中XOD的活性，降低血清尿酸水平。说明牛磺酸对尿酸生成有一定的影响，可缓减尿酸在体内的合成。

尿酸主要来自损伤及衰老的细胞，为一种内源性危险信号[8]，同时也是一种内源性抗氧化剂。正常情况下，机体产生的活性氧与抗氧化防御系统保持动态平衡，尿酸对自由基的清除能力是有限的，血清尿酸水平的升高可能会导致氧化应激损伤加剧，从而破坏机体氧化-还原平衡系统[9]。SOD与GSH-PX是机体内清除自由基，协同产生抗氧化作用的生物活性酶。SOD被认为是超氧阴离子自由基(O2-)的清除剂，为机体防止过氧化损害的关键酶之一；GSH-PX则可以还原机体内的过氧化物反应。MDA为一系列的过氧化物反应过程中产生的一种醛类物质，其含量的多少反映了机体被活性氧自由基损伤的严重程度及过氧化程度。汤文天等[10]研究表明，牛磺酸可极显著降低内毒素(LPS)诱导大鼠心肌损伤的MDA活性，提高机体的抗氧化能力。关怀等[11]研究表明,牛磺酸可显著降低尼古丁诱导的大鼠睾丸组织中MDA的含量，显著提高SOD与GSH-PX的活性。本试验中，牛磺酸可极显著降低血清中MDA的含量，显著提高大鼠血清中SOD和GSH-PX的活性。说明牛磺酸对高尿酸血症大鼠具有抗氧化保护作用。

黄嘌呤生成增多一方面产生过多的尿酸，另一方面可引起炎性细胞的浸润[12-13]，诱导机体的固有免疫应答、活化相关促炎细胞进而促进炎症反应。陈秀益等研究表明，细胞因子如白细胞介素1(IL-1)、IL-6和肿瘤坏死因子(TNF-α)等为主的慢性炎症反应在临床上无明显症状，但却是引起终末期肾病的重要原因。其中，以TGF-β及其受体(TGFβR)为主要因素引起的肾小管上皮细胞转化分化，导致肾小管间质纤维化是所有慢性肾病发展到终末期的共同表现[14]。黄静等[15]研究表明，牛磺酸可下调炎症因子TNF-α和 IL-1的表达，抑制细胞凋亡 ,从而减轻大鼠疼痛。李静等[16]研究表明，牛磺酸可显著降低复方鳖甲软肝片诱导的实验性肝纤维化大鼠血清中的炎症因子含量，改善肝功能。本试验中，牛磺酸可显著降低血清中IL-1β、IL-6β、TNF-α、TGF-β的含量。说明牛磺酸具有抑制高尿酸血症大鼠炎症反应的作用。

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