嗜黏蛋白阿克曼菌对急性高尿酸血症小鼠尿酸及肝肾功能的影响*

牛苗苗 赵常琦 李学壮 戴 鑫 高 伟 佟旭红 陈 华

(中国人民解放军总医院，北京 100853)

流行病学研究显示，痛风及高尿酸血症(hyperuricemia，HUA)已成为一个全球性的公共卫生问题[1]。目前我国HUA病人超过1.8亿，患病率约13.3%，已成为仅次于糖尿病的第二大代谢性疾病，并呈现快速增长、高流行、年轻化、男性高于女性、沿海高于内地的趋势[2-3]。HUA是痛风最重要的生化基础，并且是代谢性疾病[4-5]、慢性肾脏疾病[6]、心血管疾病和脑卒中[7-8]的独立危险因素，其危害不容忽视。HUA的病因主要是由于体内尿酸生成过多或排泄不足所致，并与性别、年龄、生活方式、药物、遗传等多种因素相关。目前临床上治疗HUA的药物主要有三类[9]：别嘌呤醇和非布司他等抑制尿酸生成的药物，丙磺舒、苯溴马隆等促尿酸排泄的药物以及普瑞凯希和拉布立酶等促进尿酸分解的药物。这些药物在降尿酸的同时往往伴有不同程度的不良反应，因而研发疗效更好、副作用更小的药物有助于更有效的防治HUA和痛风。

正常情况下，人体产生的尿酸约70%从肾脏排泄，30%经肠道排泄。肠道内定植的菌群可以通过调节肠道通透性、影响尿酸合成酶、尿酸转运体的活性等机制参与机体尿酸代谢。因此，肠道菌群失调影响HUA的发生发展[10-11]。嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansiamuciniphila)是一种人类和其他动物肠道中正常存在的黏蛋白分解细菌，能够正向调节肠道黏液层厚度和肠屏障完整性[12]。近年来的许多研究表明，A.muciniphila在改善肥胖、糖尿病等代谢性疾病中发挥着重要作用，并与炎症性肠炎、癫痫、认知障碍等疾病相关，有望成为多种疾病的潜在治疗药物[12-14]。然而，对于A.muciniphila在HUA中的作用研究报道较少。本研究应用氧嗪酸钾制备急性HUA小鼠模型，检测A.muciniphila对尿酸及肝肾功能的影响，探索该菌在A.muciniphila治疗中的潜在作用。

1 材料和方法

1.1 伦理声明

本实验通过解放军总医院实验动物福利伦理委员会的审查(批件编号：SQ2021310)，实施过程中严格遵守其指导原则。

1.2 实验动物及造模方法

8周龄SPF级C57BL雄性小鼠40只，购自斯贝福(北京)生物技术有限公司，随机分为正常对照组、模型组、A.muciniphila菌组及阳性对照组共4个组，每组10只。动物饲养于屏障系统，室温20～24 ℃，相对湿度40%～60%，适应性饲养7 d后开始实验。除对照组小鼠，其余3组小鼠每天腹腔注射250 mg/kg氧嗪酸钾-羧甲基纤维素钠混悬液进行HUA造模。同时给予实验灌胃处理，处理时间约在注射1 h后进行，其中A.muciniphila组每只小鼠给予200 μL共5×109CFU活菌，阳性对照组给予200 μL的10 mg/kg别嘌呤醇，对照组和模型组则给予同等体积的生理盐水，实验共持续7 d。

1.3 血清指标检测

各组动物分别于实验第6天晚上禁食过夜，次日完成最后一次灌胃后，麻醉摘眼球取血，室温静置2 h，3 000 g离心10 min分离血清。应用东芝120全自动生化分析仪及配套试剂，检测血清尿酸(UA)含量，肾功能指标肌酐(Crea)、尿素氮(BUN)水平，以及肝功能指标谷丙轻氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)和谷氨转肽酶(GGT)水平。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 A.muciniphila对急性HUA小鼠血清中UA的影响

实验期间，各组动物一般情况良好，未见明显异常。如图1所示，灌胃给药7 d后，模型组小鼠血清UA水平高于正常对照组，差异有统计学意义(P<0.001，图1)。阳性对照组，别嘌呤醇灌胃使小鼠UA水平降低，与模型组比较差异显著(P<0.001)，而与正常对照组相比无统计学差异(P>0.05)。A.muciniphila组与模型组相比，血清UA水平有所降低但无统计学差异(P=0.055>0.05)，与正常对照组相比，血清UA水平显著升高(P<0.001)，表明A.muciniphila灌胃7 d对急性HUA小鼠血清UA水平影响不大。

图1 A.muciniphila对急性HUA小鼠血清尿酸的影响

2.2 A.muciniphila对急性HUA小鼠肾功能指标Crea和BUN的影响

由图2和图3可见，灌胃给药7 d后，模型组Crea和BUN变化不明显(P>0.05)。与正常对照组和模型组相比，A.muciniphila菌组和阳性对照组血清Crea、BUN均未检测到明显改变(P>0.05)，表明A.muciniphila和别嘌呤醇对血清Crea和BUN水平影响不大。

图2 A.muciniphila对急性HUA小鼠血清肌酐的影响

图3 A.muciniphila对急性HUA小鼠血清BUN的影响

2.3 A.muciniphila对急性HUA小鼠肝功能指标ALT、AST及GGT的影响

灌胃给药7 d后，模型组血清ALT(图4)、AST(图5)及GGT(图6)未检测到明显改变(P>0.05)。与正常对照组和模型组相比，A.muciniphila组和阳性对照组血清ALT、AST及GGT也未见明显变化(P>0.05)，表明A.muciniphila和别嘌呤醇对血清ALT、AST及GGT水平无明显影响。

图4 A.muciniphila对急性HUA小鼠血清ALT的影响

图5 A.muciniphila对急性HUA小鼠血清AST的影响

图6 A.muciniphila对急性HUA小鼠血清GGT的影响

3 讨论

A.muciniphila是近年来发现的参与代谢调节的正常肠道菌群。肠道内A.muciniphila的减少与肥胖、糖尿病、心血管疾病等密切相关，口服A.muciniphila能够改善小鼠和人类代谢疾病的相关症状[15-16]。因此，该菌有望成为治疗糖尿病和肥胖的候选药物。HUA在我国不仅流行广、发病率高，并且多数伴有高血糖、高血脂等代谢性疾病[17-18]，然而目前对于A.muciniphila在改善这些代谢性疾病过程中对UA的影响研究报道较少。本研究结果表明，A.muciniphila灌胃7 d可以部分降低急性HUA小鼠血清UA水平，但无统计学意义。与别嘌呤醇相比，A.muciniphila对急性HUA小鼠UA的影响不大。可能是由于肠道菌群是一个复杂的稳态系统，A.muciniphila发挥功能需要一定的时间与其它菌群重新建立稳态平衡，本研究A.muciniphila灌胃仅维持了7 d，尚不足以观察到其长期疗效。后续会采用慢性HUA模型并延长A.muciniphila的处理时间，进一步探讨该菌在HUA中的治疗作用。

此外，本研究未检测到A.muciniphila对HUA小鼠肝肾功能的影响。临床用药过程中，降尿酸药物别嘌呤醇、非布司他、苯溴马隆等均会产生不同程度的肝肾损伤。本研究结果提示，HUA合并高血糖的患者联合应用A.muciniphila改善代谢紊乱时并不会加重降UA药物的肝肾毒性，这为其成为下一代益生菌提供了数据支持。