陈杰伟, 戴 号, 叶博闻, 张 璟, 陈觅蜜
(1.上海中医药大学, 上海 201203;2.上海中医药大学附属光华医院, 上海 200032)
高尿酸血症(hyperuricemia, HUA)是以体内嘌呤代谢紊乱、血清尿酸水平升高为临床表现的常见代谢性疾病,是痛风、高血压、脑卒中、冠心病等疾病的独立致病因素[1,2]。随着社会经济发展,饮食结构改变,我国HUA患病率逐年升高,并呈高流行、年轻化趋势,已成为第二大代谢性疾病[3]。
尿酸生成过多和/或排泄减少是HUA的主要发病机制[4]。肾脏排泄尿酸不足可致“肾脏排泄不良型”(renal underexcretion type, RUE)HUA;肠道尿酸排泄不足,导致“肾外排泄不足型”(extra-renal underexcretion type, EUE)HUA[5]。促进尿酸排泄是治疗HUA的主要手段之一,代表药物如苯溴马隆以肾脏为靶器官,通过抑制肾小管重吸收,促进肾脏尿酸排泄,但对EUE型HUA无效,甚至会继续加重肾脏负荷,引起慢性肾病等肾脏疾病[6]、肝毒性和骨髓抑制等不良反应[7]。因此,相较于单一的肾脏途径,以肠道为靶器官促进尿酸排泄,正成为新的降尿酸治疗手段。
中医药治疗高尿酸血症具有多靶点、疗效持久、副作用小等优势[8]。四妙丸源自清代《成方便读》,由苍术、盐黄柏、牛膝、薏苡仁组成,具有清热祛湿、逐瘀通经之效,是临床治疗高尿酸血症及痛风的常用方剂之一。方中盐黄柏[9]、牛膝[10]、薏苡仁[11]可抑制肾脏对尿酸的重吸收,促进肾脏排泄尿酸;苍术挥发油和去挥发油提取物能显著降低HUA小鼠的SUA水平[12]。研究提示,四妙丸可能具有多靶点的作用,除肾脏外还可能促进肠道尿酸排泄[13]。本研究以四妙丸干预HUA大鼠,旨在观察四妙丸对肠道总尿酸及十二指肠、空肠、回肠尿酸的影响,评价肠道排泄途径的降尿酸作用,为四妙丸在高尿酸血症中的临床用药提供实验基础,具有极大临床意义。本研究通过上海中医药大学动物福利与伦理委员会批准(编号PZSHUTCM191122001)。
SPF级55只雄性SD大鼠,5~6周龄,体质量140~160 g,购于斯莱克实验动物有限责任公司,合格证SYXK(沪)2020-0009。饲养于上海中医药大学动物实验中心,大鼠分笼饲养,自由进食及饮水,室温维持26 ℃,湿度50%。
四妙丸组成:苍术、盐黄柏、薏苡仁、牛膝,饮片由上海同济堂药业有限公司提供(批号200201、191201、191101、191202);苯溴马隆片(宜昌东阳光长江药业股份有限公司,批号H20040348);氧嗪酸钾(美国Sigma,批号H9733);次黄嘌呤(美国Sigma,批号156124);异氟烷(深圳瑞沃德生命科技有限公司,批号20082602)。
ADVIA2400全自动生化分析仪(德国西门子公司);TDL-5000CR壹式大容量冷冻离心机(上海安亭科学仪器厂);PTHW5000 ML恒温电热套(郑州科泰实验设备有限公司);旋转蒸发仪套(V-710 Vacuum Pump, R-200SE Rotavapor, F-114 Recirculating Chiller,瑞士BUCHI公司);DZF-6210真空干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司);HWS-24电热恒温水浴锅(上海一恒科学仪器有限公司)。
根据2020版《中华人民共和国药典》四妙丸组方,称取苍术(125 g)、盐黄柏(250 g)、薏苡仁(250 g)、牛膝(125 g)碾碎,加10倍量水浸泡30 min煎煮1 h,过滤收集药液,将残渣再次加8倍量水煎煮1 h收集药液。合并2次药液减压浓缩真空干燥,得浸膏261.62 g,浸膏提取率为34.88%。
55只雄性SD大鼠适应性喂养后随机分为正常组10只,模型组、苯溴马隆组(4.7 mg/kg)、四妙丸高、中、低剂量组(2260.6 mg/kg、1130.3 mg/kg、565.2 mg/kg)每组各9只。除正常组外,造模大鼠以氧嗪酸钾(100 mg/kg,腹腔注射)联合次黄嘌呤(500 mg/kg,灌胃)每日1次,连续21 d,复制HUA模型大鼠。造模7 d后,SUA水平升高超过正常组20%以上则认为造模成功[14]。成模后模型组1只,四妙丸中剂量组2只,四妙丸低剂量组1只大鼠SUA水平未满足标准予以剔除,成功模型大鼠共计41只,成模率91.1%。验模成功后,正常组随机剔除2只,模型大鼠随机剔除1只并重新随机分配至各组,每组设置8只。第8天开始给予相应剂量药物灌胃干预,正常组和模型组给予等量溶媒,持续14 d。
1.6.1 血液样本 于实验过程中第7天(造模期)、第21天(干预期)给药后2 h,以眼眶取血采集血样,检测血清尿酸(serum uric acid, SUA)。
1.6.2 尿液样本 第21天用代谢笼收集24 h尿液,计算尿量后检测尿尿酸浓度。计算尿酸清除率(clearance of uric acid, CUA)(mL/h)=尿酸浓度×尿量/(24×血尿酸浓度)。
1.6.3 肠液样本 第21天以异氟烷呼吸麻醉安乐死大鼠后取材。十二指肠段从胃幽门向下取10 cm,回肠段从盲肠袋向上取5 cm,空肠段在空肠中部取20 cm。根据文献方法优化后采集肠液[15],收集肠液时先用组织钳夹住肠段两端切断肠道,以10 mL生理盐水冲洗肠段,冲洗液即肠液样本。肠液样本38 ℃水浴1 h后检测尿酸浓度。十二指肠尿酸(duodenum uric acid, DUA)、空肠尿酸(jejunum uric acid, JUA)、回肠尿酸(ileum uric acid, IUA)(单位: μg/cm)=肠液样本尿酸浓度×样本体积/肠段长度;肠道总尿酸(total intestinal uric acid, TUA)(单位: μg/cm)=(DUA×10+JUA×20+IUA×5)/35。
造模期:与正常组比较,各组造模大鼠SUA显著升高(P<0.01),造模成功。干预期:与模型组比较,苯溴马隆组、四妙丸各剂量组SUA水平显著下降(P<0.01),提示苯溴马隆与四妙丸均能降低高尿酸血症大鼠血清尿酸水平(表1)。
表1 各组大鼠血清尿酸(Serum uric acid, SUA)水平比较
模型组大鼠尿液CUA水平显著低于正常组(P<0.05)。与模型组比较,苯溴马隆组、四妙丸低剂量组尿液中CUA显著升高(P<0.01,P<0.05),提示低剂量四妙丸可提高尿酸清除能力(表2)。
表2 大鼠尿液尿酸清除率(clearance of uric acid, CUA)比较
取大鼠肠液样本与正常组比较,HUA模型组大鼠肠道TUA水平无显著变化(P>0.05),然而四妙丸低剂量干预动物肠道TUA水平显著增加(P<0.01)。与模型组比较,苯溴马隆组JUA无显著变化(P>0.05),而四妙丸中剂量组、低剂量组JUA显著升高(P<0.05,P<0.01),四妙丸低剂量组IUA显著升高(P<0.01),提示四妙丸与苯溴马隆降低血液尿酸的途径并不相同,低剂量四妙丸能够促进肠内尿酸顺利排泄(表3)。
表3 各组大鼠肠道总尿酸(total intestinal uric acid, TUA)、十二指肠尿酸(duodenum uric acid, DUA)、空肠尿酸(jejunum uric acid, JUA)、回肠尿酸(Ileum uric acid, IUA)比较
中医认为高尿酸血症属于“膏浊病”“伏邪”等范畴,其发病与湿、热、痰、浊、瘀诸邪有关。国医大师朱良春更重视“浊瘀”,认为“浊瘀”是本病发生的重要病理因素[16]。“小肠受盛胃中水谷而分清浊”,小肠泌清别浊,将体内“浊瘀”之邪排出体外。“脾与小肠相通”,脾胃运化常影响小肠。若脾失健运则湿热内生,下注小肠,清浊不分,内生“浊瘀”不能排而致高尿酸血症。四妙丸以盐黄柏为君,取其寒以胜热、苦以燥湿,且善除下焦湿热;苍术、薏苡仁为臣,健脾燥利湿;牛膝为佐,引药直达下焦,逐瘀通经。四妙丸以清热祛湿为主,共治脾胃与下焦湿热。小肠归属下焦,四妙丸亦可清利小肠湿热。朱良春善用土茯苓加四妙丸配萆薢等药组方,重在泄化浊瘀、荡涤污垢,降低血尿酸[17]。其他学者亦以四妙丸加减化裁应用于高尿酸血症,收获良效[18]。
肾外肠道尿酸排泄减少是HUA的常见原因之一[5]。Yano[19]等发现,5/6肾脏切除术大鼠肾脏尿酸排泄减少,肠道尿酸增加,SUA水平并未升高。Sorensen[20]等发现,部分肾功能不全患者肠道是其尿酸排泄的主要途径。本研究以“浊瘀”和小肠“泌清别浊”为理论基础,探讨四妙丸对肠道尿酸排泄的影响,通过实验观察到造模期各组造模大鼠SUA水平显著高于正常组,且模型大鼠各组间SUA无显著差异,表明HUA模型成功复制,HUA基线水平一致。干预结束后,四妙丸高、中、低剂量组SUA水平均显著低于模型组,提示四妙丸可显著降低HUA大鼠的血尿酸,与文献报道一致[21]。其中,相较于苯溴马隆组,低剂量组SUA水平呈更低趋势,表明低剂量四妙丸的降尿酸作用优于苯溴马隆。模型组大鼠CUA水平显著低于正常组,提示HUA大鼠肾脏的尿酸清除能力较低,可能与HUA导致的肾脏受损有关[6]。苯溴马隆组、四妙丸低剂量组CUA显著高于模型组,表明四妙丸低剂量可增强肾脏清除尿酸的能力,促进尿酸排泄。苯溴马隆组、四妙丸低剂量组CUA无明显组间差异,但显著高于正常组,表明四妙丸低剂量与苯溴马隆组类似,具有较强的促进肾脏排泄尿酸的作用,可能与上调肾脏尿酸转运蛋白的表达有关[14,22]。通过各组大鼠肠道总尿酸比较发现,四妙丸各剂量呈一定量效关系,其中低剂量组TUA、JUA、IUA显著高于模型组和苯溴马隆组,提示低剂量四妙丸能促进大鼠肠道总尿酸的排泄;苯溴马隆组肠道总尿酸与模型组比较无显著差异,表明苯溴马隆作用靶点单一,无法促进肠道排泄尿酸。上述结果表明,四妙丸降低尿酸作用除肾脏途径外,还可通过促进肠道排泄尿酸,具有多靶点的优势。这可能也是低剂量四妙丸降尿酸作用优于苯溴马隆的原因。
进一步对肠道分段研究,各组大鼠十二指肠尿酸水平无显著差异,表明十二指肠的尿酸排泄情况受药物影响较小;通过比较空肠尿酸指标,四妙丸中、低剂量组显著高于模型组,表明四妙丸中、低剂量可促进空肠排泄尿酸;比较回肠尿酸,四妙丸低剂量组IUA显著高于模型组,表明低剂量四妙丸可有效促进回肠排泄尿酸。上述结果提示,四妙丸调控肠液尿酸排泄的主要部位在空肠、回肠,低剂量四妙丸促进不同肠段尿酸排泄的能力不同,回肠>空肠。Hosomi[23]等比较空肠、回肠、结肠对尿酸的清除能力,认为回肠>结肠>空肠与本研究结果类似。另一方面,以上实验结果显示,低剂量四妙丸促进肠道尿酸排泄作用优于高剂量四妙丸,改善高尿酸血症大鼠相关实验指标,这可能是由于高剂量四妙丸给药增加了动物代谢负担,影响其发挥正常促代谢、促排泄的作用,其中具体机制尚需后续实验探究与确认。
本研究以“浊瘀”病因病机和小肠泌清别浊功能为理论基础,探讨四妙丸对肠道尿酸排泄的影响,观察到四妙丸能有效调控肠道尿酸排泄,并猜想与调控基因表达有关,为促进肠道尿酸排泄治疗HUA提供了新的思路。