高尿酸血症和痛风的发病机制及中医药干预作用※

申林强,邓鑫杰,章淑薇,徐思捷,李 冬,刘碧源

(湖南中医药大学,湖南 长沙410208)

尿酸(uric acid,UA)是饮食中嘌呤和机体核酸代谢的产物,正常人体内UA维持在一定水平,对调节血压稳定具有一定作用[1]。高尿酸血症(HUA)是由于机体嘌呤代谢紊乱,UA生成增多和/或排出减少,在血液中的含量异常增高导致。高尿酸血症是痛风重要的生化基础,与痛风发病具有较强的相关性。患者若没有及时控制高尿酸血症,导致尿酸盐结晶沉积在身体各处,则最终形成痛风[2]。近年来,HUA和痛风的发病率不断升高,痛风在全球范围内每年发病率为0.58～2.89/1 000人[3],我国痛风患病率为0.03%～10.47%[4]。HUA在青少年中的发病率也不断升高[5]。由此可见,HUA和痛风已成为严重威胁人类健康的常见病和多发病,并且发病趋于年轻化。本文从遗传、免疫和肠道菌群的角度阐述HUA和痛风的发病机制,并对中医药复方、中成药和单味药治疗HUA和痛风的作用机制进行综述,以期为临床防治HUA和痛风提供一定的参考。

1 HUA和痛风的发病机制

1.1 HUA及痛风的遗传学机制 近年来,全基因组关联分析已检测出多个导致HUA和痛风的易感位点及相关的候选基因。三磷酸腺苷结合盒转运蛋白G2(ABCG2)是一种高容量尿酸盐转运蛋白,在肾尿酸盐超载及肾外尿酸盐排泄不足中起关键作用。有学者通过分析747例HUA患者和747例痛风患者的ABCG2相关基因变异,认为ABCG2基因不仅参与了HUA和痛风的发病过程,而且通过增加白细胞介素(IL)-8在内皮细胞中的释放参与了炎症失调[6]。

有机阴离子转运体1(OAT1)和OAT3分别由位于11q13.1-q13.2的SLC22A6基因和位于11q11的SLC22A8基因编码,介导有机离子与双羧酸的交换排泄UA,共同参与UA在肾脏的分泌和排泄[7]。有研究通过敲除小鼠的OAT1和OAT3基因,发现小鼠体内的UA排泄减少,UA水平升高[8]。葡萄糖转运体9(GLUT9)由位于4p15.3-p16的SLC2A9基因编码,GLUT9是肾脏中唯一位于肾小管基底膜侧的蛋白,通过发挥UA重吸收作用调节UA排泄[9]。研究发现,GLUT9可能是miR-143-3p的靶基因,通过miR-143-3p-mimics转染人肾小管上皮细胞,GLUT9的表达明显降低,同时IL-1和单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)的表达也明显降低,说明miR-143-3p可抑制其下游靶基因GLUT9,减少UA的再吸收和减轻炎性反应[10]。

尿酸盐转运体1(URAT1)是由位于11q13的SLC22A12基因编码的转运蛋白,参与UA重吸收。R90 H(rs121907896)和 W258X(rs121907892)是肾性低尿酸血症的常见致病突变基因。有研究通过检测1 993例原发性痛风患者和4 902名健康参与者的R90H和W258X基因,发现原发性痛风病例中未观察到URAT1变异,而在健康参与者中有174名受试者存在URAT1变异,说明URAT1非功能性变异是痛风和HUA的保护性遗传因素[11]。

1.2 HUA和痛风的免疫学机制 研究表明,痛风可能是一种自身免疫性疾病,典型的病理标志是大量中性粒细胞进入关节液和滑膜[12]。当痛风发作时,血清IL-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C-反应蛋白(CRP)水平均显著增高,同时黄嘌呤氧化酶(XO)也增高[13]。研究提示,尿酸盐结晶可与巨噬细胞表面Toll样受体结合,单核/巨噬细胞在尿酸钠盐沉积的起始反应中发挥重要作用[14]。尿酸盐可与单核/巨噬细胞表面的Toll样受体2(TLR2)和TLR4直接结合,活化巨噬细胞,促进IL-1、TNF-α等细胞因子表达,导致痛风等炎性反应发生[15]。IL-1β是引起痛风患者关节腔滑膜组织炎症的关键性细胞因子,在痛风发病过程中起重要作用。活化的IL-1β通过结合IL-1R诱导细胞产生趋化因子等细胞因子,趋化中性粒细胞进入尿酸盐沉积的关节腔,导致急性痛风性关节炎的发生和发展[16]。

1.3 HUA、痛风与肠道菌群的关系 近年来有研究发现,肠道菌群的变化与许多疾病的发生发展有关。研究表明,HUA与痛风患者的肠道菌群在组织和功能结构上与健康人相比,发生了显著性改变[17]。有研究分析痛风患者与健康人的粪便样本,发现痛风患者粪便样本中的拟杆菌属(bacteroides)、紫单胞菌科红球菌属(porphyromonadaceae rhodococcus)、丹毒梭菌属(erysipelatoclostridium)和厌氧绳菌科(anaerolineaceae)等条件致病菌上调[18]。黄胜男等[19]选用鹌鹑作为研究对象,发现高嘌呤饮食不仅会引起HUA,还可引起肠道菌群发生改变。有学者通过基因测序分析HUA大鼠肠道微生物群的变化,结果发现HUA大鼠肠道微生物的丰度和多样性发生了变化,说明肠道微生物在HUA发生发展中可能具有潜在作用[20]。王力等[21]用酪酸梭菌干预HUA大鼠,发现酪酸梭菌可以有效降低血UA水平,同时可以抑制炎症因子生成,维持肠道免疫稳态。詹雅萍等[22]辅以双歧杆菌活菌制剂治疗HUA,发现该法可明显降低患者的血UA水平,作用机制可能与增加肠道细菌对UA的处理能力有关。由此可见,肠道菌群对HUA和痛风的作用与肠道菌种有关。

2 中医药治疗HUA和痛风

目前,临床治疗HUA和痛风的西药主要有别嘌醇、非布司他、苯溴马隆和丙磺舒等,均有降低UA的作用,但无法根治,且存在一定肝肾损伤风险[23]。因此,寻找能有效降低UA且毒性小的药物是今后研究的主要方向。

中医认为,痛风属于“痹证”范畴。陶弘景《名医别录》中最早出现痛风一词：“独活,味甘,微温,无毒。主治诸贼风,百节痛风无久新者。”朱丹溪在《格致余论·痛风》中正式创立了痛风病名：“彼痛风者,大率因血受热已自沸腾,其后或涉冷水……寒凉外搏,热血得寒,污浊凝涩,所以作痛。”将痛风分为风热型、风湿型、痰浊型、血虚型。张景岳《景岳全书》中提到痛风的病因病机为外是阴寒水湿,今湿邪袭人皮肉筋脉；内由平素肥甘过度,湿壅下焦；寒与湿邪相结,郁而化热,停留肌肤……病变部位红肿潮热,久则骨蚀。此后,历代医家对痛风病因病机的认识逐渐趋于完善。

现代中医一般将痛风分为痰浊阻滞型、瘀热阻滞型、湿热蕴结型、肝肾阴虚型4型,认为HUA是由于脾肾亏虚、脾失健运而湿浊内生,肾失气化则排泄不及所致；UA滞留血中,阻滞气机,不通则痛,解释了痛风的形成原因。临床以补肾健脾、补益肝肾、祛湿泄浊、清利湿热和活血化瘀等方法进行治疗。

2.1 中药复方治疗HUA和痛风 祛湿涤浊汤是曹文富教授临床治疗HUA及尿酸性肾病的经验方,由威灵仙、苍术、土茯苓、黄芩、萆薢、黄柏、秦皮、丹参和姜黄组成。其通过HUA大鼠模型证实祛湿涤浊汤可以显著降低HUA大鼠的UA水平,其机制可能为降低XO活性、抑制尿酸盐生成；同时上调OAT1、ABCG2和有机阳离子转运蛋白1,促进UA分泌,下调肾脏中URAT1和GLUT9,抑制UA重吸收,促进尿酸盐排泄。由此可见,祛湿涤浊汤可对多种蛋白进行调节,降低血UA和肌酐(Cr)水平,改善HUA大鼠的肾功能[24]。

固本泄浊方是古代医家经验结合现代科学的研究成果,主要功效为健脾温肾、渗湿泄浊。方中黄芪补气健脾、利水消肿,淫羊藿温肾壮阳,合为君药；白术利水燥湿,土茯苓通利关节、淡渗利湿,合为臣药；威灵仙通络止痛、祛风除湿,桑枝祛风湿、利关节,合为佐药；熟大黄苦寒,活血化瘀、凉血解毒,为使药。HUA患者服用固本泄浊方治疗8周后,UA水平降低,身重、纳差和便溏等症状改善,表明该方对于无症状HUA患者具有很好的治疗效果,其作用机制可能与降低CRP、三酰甘油和胆固醇水平,减轻炎性反应有关[25-26]。

吴门三黄汤中黄柏、黄芩清热燥湿、泻火解毒,合为君药；熟地黄、生大黄补肾滋阴、逐瘀通经,合为臣药；防己除湿祛风、消肿利水,山慈菇、土茯苓消肿散结解毒,三者共为佐使药。梁国强等[27]采用吴门三黄汤干预HUA大鼠,结果显示HUA大鼠血清UA、XO和肌酐(Cr),水平降低,其作用机制为吴门三黄汤可下调HUA大鼠肾组织中URAT1表达,上调OAT1、OAT3蛋白表达,增加UA的分泌与排泄,减少重吸收。

萆薢除痹汤具有活血通络、清热利湿的功效,由萆薢、车前子、玉米须、熟大黄和豨莶草等11味中药组成。平凡等[28]采用萆薢除痹汤干预HUA模型小鼠,结果显示小鼠血UA水平明显降低,可能的机制为该方可抑制XO表达。江雪纯等[29]发现萆薢除痹汤可通过抑制鼠肾组织核转录因子-κB、单核细胞趋化因子、细胞间黏附分子-1和血管细胞间黏附分子-1所介导的炎性反应,保护肾功能并起到防治尿酸性肾病的作用。

利湿活血方由土茯苓、萆薢、粉防己、金钱草、黄柏、川牛膝、三七、青风藤和赤芍组成,具有活血化瘀、清热利湿泄浊的功效。吴丽[30]采用利湿活血方干预HUA大鼠,大鼠UA水平显著降低,作用机制可能是该方可降低腺苷脱氨酶、XO的活性。刘畅等[31]发现利湿活血方不仅能降低HUA大鼠的血UA,还能保护大鼠的血管内皮舒缩功能和主动脉形态,而减少血栓烷素B和内皮素的生成可能是其保护血管内皮细胞的作用机制。

健脾渗湿方具有渗湿健脾、通络化痰的功效。李雁丹[32]采用健脾渗湿方干预痛风性肾病大鼠,发现该方能保护模型大鼠的肾脏,改善肾脏纤维化,其机制可能与下调大鼠肾脏TNF-α、环氧化酶-2(COX-2)和TGF-β1表达有关。吴晶金等[33]采用健脾渗湿方治疗HUA大鼠,大鼠血UA、尿素氮(BUN)和Cr水平明显降低,其机制可能为该方下调了XO活性。杨会军[34]采用健脾渗湿方干预HUA大鼠后,发现HUA大鼠肾小管及其间质部位的尿酸盐沉积减少、炎症浸润减轻,这可能与肾小管上皮细胞OAT3蛋白表达上调及URAT1蛋白表达下调有关。

2.2 中成药治疗HUA和痛风 加味四妙丸中黄柏、薏苡仁、牛膝及苍术清利湿热、荣筋壮骨,为君药；土茯苓通利关节、解毒除湿,为臣药；山慈菇祛湿热。湿热严重者加苍术,热证重者加生石膏,疼痛剧烈者加延胡索、蜈蚣,口干者加玄参、生地黄。研究发现,加味四妙丸能有效降低血UA水平,改善关节肿痛症状[35]。急性痛风性关节炎患者在西药治疗基础上加服加味四妙丸,临床效果明显优于西药组[36]。

虎杖痛风颗粒主要成分有羌活、虎杖、茵陈、全当归、苍术、黄柏、川牛膝、茯苓、泽泻和猪苓等。钟晓凤[37]观察虎杖痛风颗粒治疗急性痛风性关节炎患者的疗效,发现其能明显改善UA水平,且不良反应较轻。有学者研究虎杖痛风颗粒治疗急性痛风性关节炎的作用机制,结果发现半胱氨酸蛋白61(Cyr61)在痛风SD大鼠模型中高表达,而虎杖痛风颗粒能有效抑制Cyr61表达,下调IL-1β、TNF-α和IL-6表达,减轻尿酸钠结晶引起的炎性反应[38]。

复方土茯苓颗粒由土茯苓、山慈菇、萆薢、牛膝和王不留行制成。研究发现,土茯苓颗粒可不同程度地调节HUA大鼠嘧啶、嘌呤和苯丙氨酸代谢,调节胆汁分泌、泛酸和辅酶A的生物合成及戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化等,从而发挥抗炎、降低血UA水平、保护肾功能的作用[39]。另外,有研究发现复方土茯苓颗粒可抑制黄嘌呤氧化酶mRNA,从而降低XO的活性发挥降尿酸的作用[40]。

六味痛风饮方中虎杖、土茯苓利湿清热、活血祛风散瘀、通络利关节,合为君药；秦皮、郁金清热燥湿、清肝利胆、行气化瘀,合为臣药；山药补脾肺肾、益气养阴,为佐药；芦荟清肝热、通便,为使药。临床观察发现,六味痛风饮治疗急性痛风性关节炎,不仅可降低患者血UA水平,还能消肿止痛、调节湿热体质[41]。陈汉玉[42]采用六味痛风饮联合苯溴马隆治疗痛风性关节炎,发现可以有效降低患者UA水平,改善症状,其机制可能是抑制免疫细胞的活化增殖,调控患者外周血端粒重复序列结合蛋白1(TRF1)和TRF2的高表达,从而降低免疫炎性反应。

乌鸡白凤丸由乌鸡(去毛、爪、肠)、鹿角胶、牡蛎(燔)、鳖甲(制)、人参、桑螵蛸、黄芪、白芍、当归、香附(醋制)、天冬、生地黄、熟地黄、川芎、银柴胡、丹参、甘草、山药、芡实(炒)、鹿角霜等20多味药制成。该药一般用于治疗妇科疾病,但近年来发现其对HUA和痛风有治疗作用。夏懿等[43]采用乌鸡白凤丸治疗无症状HUA患者,治疗效果与苯溴马隆相近,同时还可改善患者大便黏腻、胸胁脘腹胀满、畏寒腰酸、身重困倦和口腔异味等症状。黄德坤[44]采用乌鸡白凤丸联合羟氯喹治疗老年慢性原发性痛风性关节炎,结果显示,患者发病次数减少、临床症状改善,而且不良反应少、安全性高。王建军等[45]采用乌鸡白凤丸联合苯溴马隆治疗急性痛风性关节炎,结果显示该法能明显缓解关节胀痛症状,且起效时间快,不良反应少。

2.3 中药有效成分对HUA和痛风的作用 芍药总苷(TGPF)是芍药的主要成分,中医认为芍药科滋养血液和肝脏、祛除瘀血,常用于治疗妇科疾病和代谢疾病,如糖尿病、痛风等。有研究采用痛风舒、别嘌呤醇和TGPF干预HUA大鼠模型,结果发现不仅可降低大鼠的血 UA、XO、MCP-1、TNF-α、Cr和BUN水平,还可下调肾脏URAT1和GLUT9,上调肾脏OAT1,并改善脾脏、胸腺和肾脏的组织病理学变化。TGPF可能通过调节尿酸转运蛋白和减轻炎性反应治疗HUA引起的肾脏损伤[46]。

泽泻有利水、渗湿、泄热之功效。汪锦飘等[47]通过大鼠实验,发现泽泻乙醇提取物可有效降低UA,并具有一定的肾脏保护作用,其作用机制可能是抑制XO活性。辣木叶醇提取物也可通过抑制XO活性发挥降UA作用[48]。七叶莲总皂苷也可以降低血UA,但具有一定的剂量依赖性,且能明显降低XO活性和URAT1蛋白表达,说明七叶莲总皂苷可以通过抑制XO活性和降低URAT1蛋白表达两条途径发挥降UA作用[49]。

黄酮类化合物(槲皮素、桑叶素、水飞蓟素等)可能通过抑制黄嘌呤氧化酶产生降UA作用[50-51]。陈海青等[52]利用CRISPR/Cas9技术敲除尿酸酶基因,建立HUA小鼠模型,观察槲皮素对HUA小鼠血UA的影响,结果发现高剂量槲皮素可显著降低HUA小鼠的血UA水平,增加ABCG2蛋白表达,显著抑制肝脏和肠道中的GLUT9表达,说明槲皮素可能通过调节肾脏和肠道中GLUT9和ABCG2的表达产生降UA作用。

3 结语

随着分子生物学与免疫学的发展,发现遗传基因、免疫学、肠道菌群与HUA和痛风的发生发展有着紧密的关联。目前发现尿酸盐能促进免疫细胞产生炎症细胞因子,在痛风的发病过程中起非常重要的作用。如果能够明确尿酸盐如何激活免疫细胞参与痛风的发病,将为痛风的治疗提供新的思路。肠道菌群与HUA和痛风的关系是目前的研究热点,不同的肠道微生物种类对HUA和痛风的影响有所不同。找到有效降低UA的肠道微生物,深入了解其作用机制,可为痛风的预防开辟一条新途径。对痛风遗传易感基因的研究,可及时为HUA患者提供有效的保健指导,预防痛风的发生。

在运用西药治疗时,痛风以控制症状为主,但长期服用西药会造成不同程度的胃肠或肝肾损害,且停药后疾病容易复发。中医药治疗HUA和痛风有着独特的疗效。一般认为中药是通过“多成分”调节UA生成途径中的“多个靶点”,达到降低UA治疗疾病的目的。在准确辨证的基础上,中药治疗效果显著,但由于患者需个性化治疗,限制了中医药在HUA和痛风防治中的应用。近年来,陆续有报道指出乌鸡白凤丸对HUA和痛风患者均有较好的疗效,其作用机制值得深入研究。因此,从传统中药中进一步寻找安全有效、方便使用的中成药或单味中药,将会成为治疗HUA和痛风的新方向。