杭建花　陳　真（中國藥科大學藥學醫(yī)學基礎實驗教學中心　南京　211198）

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尿酸引發(fā)的氧化應激與相關疾病關系的研究

杭建花陳真＊（中國藥科大學藥學醫(yī)學基礎實驗教學中心南京211198）

摘要：尿酸是一種強大的促氧化劑，在黃嘌呤氧化還原酶（XOD）催化次黃嘌呤生成尿酸的過程中，會伴隨活性氧分子（ROS）的生成，過量的ROS可在多種細胞（內皮細胞、脂肪細胞、免疫細胞等）中通過不同的信號通路導致細胞或組織器官產生多樣的病理性改變，從而引發(fā)各種相關性病癥或疾病。此外，尿酸具有抗氧化作用，對神經(jīng)系統(tǒng)疾病有一定保護作用。

關鍵詞：尿酸氧化應激活性氧信號通路疾病

尿酸（Uric acid，UA）是嘌呤代謝的最終產物，諸多因素如遺傳的易感性、環(huán)境因素、治療干預、營養(yǎng)失衡都會促使代謝紊亂，進而發(fā)展成高尿酸血癥[1]。高尿酸會導致多種組織細胞產生氧化應激，如脂肪細胞[2]、血管平滑肌細胞（VSMCs）[3]、人臍靜脈內皮細胞（HUVECs）[4]、胰島β細胞[5]等。尿酸過高容易在關節(jié)、腎臟或皮下組織中形成病理性的尿酸鈉和尿酸結晶，這會引發(fā)多種尿酸相關性疾病，如腫瘤溶解綜合癥、痛風等[6]；高尿酸血癥還會引發(fā)多種與痛風相關的并發(fā)癥，尤其是高血壓、糖尿病腎病；高尿酸血癥還會伴隨代謝綜合征，包括如腹部肥胖、葡萄糖不耐受、胰島素抵抗、血脂異常、高血壓等[6]。

1　尿酸與氧化應激

尿酸是一種弱的有機酸，是人體內嘌呤核苷酸降解的終產物。黃嘌呤氧化還原酶（XOR）是參與嘌呤核苷酸降解的一種重要的酶，能夠使次黃嘌呤氧化生成黃嘌呤，進而催化黃嘌呤氧化生成尿酸。在該反應中，活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）作為副產物產生，這種途徑是ROS生成的關鍵來源。ROS包括分子氧及各種細胞氧化代謝產物，如超氧化物（O2－）、羥基自由基（OH-）。其他的還有如過氧化氫（H2O2）、過氧亞硝基陰離子（ONOO-）、次氯酸（HOCl）雖不是自由基，但也具有氧化性能[7]。因此，尿酸被認為是氧化應激的一個標志。然而，尿酸具有抗氧化作用，可作為自由基清除劑和過渡金屬離子螯合劑（一種將金屬離子轉化為低活性狀態(tài)的能力）起作用。

2　尿酸與心血管系統(tǒng)

活性氧（ROS）產生增強是導致血管內皮功能障礙的主要因素，主要機制是氧化應激引起一氧化氮（NO）生物利用度和／或信號的減少，從而影響血管張力，導致內皮功能障礙，ROS也會促使血管細胞增殖或遷移、炎癥、細胞凋亡及細胞外基質的改變，所有這些與ROS相關的過程會導致高血壓的發(fā)生[8]。ROS生成酶在血管組織中參與氧化應激，如NADPH氧化酶（NOX）、黃嘌呤氧化酶和線粒體呼吸鏈。超氧陰離子可直接與NO反應，從而促使NO與超氧陰離子反應產物過氧亞硝基陰離子（ONOO–）的生成，反過來使內皮型一氧化氮合酶（eNOS）解耦聯(lián)，進而使一種抗動脈粥樣硬化的NO生成酶變成一種ROS生成酶，加速動脈粥樣硬化[9]。在內皮細胞中，尿酸抑制細胞增殖和誘導衰老與凋亡局部激活氧化應激和腎素-血管緊張素系統(tǒng)。

在血管系統(tǒng)中氧化應激的增加不僅發(fā)生在內皮細胞內，還發(fā)生在平滑肌細胞及外膜內。ROS產物增加對可溶性鳥苷酸環(huán)化酶和環(huán)磷酸鳥苷依賴性激酶I有重要影響，這些酶的活性和表達是由氧化還原敏感性調節(jié)的。當尿酸通過有機離子轉運體進入血管平滑肌細胞后，會導致活性氧的生成，如過氧化氫、8異前列腺素[10]，增加氧化應激和活化有絲分裂原活化蛋白激酶（ERK和p38），增加單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）的表達，導致促炎癥效應[10]。

3　尿酸與脂肪組織

在脂肪細胞中，尿酸誘導氧化應激，刺激NADPH氧化酶或腎素-血管緊張素系統(tǒng)[11]?？扇苄阅蛩峥纱偈筊OS生成增加，刺激成熟的脂肪細胞中NADPH氧化酶使其活化，但對前脂肪細胞中的NADPH氧化酶無影響。近年有報道稱腎素－血管緊張素系統(tǒng)抑制劑（氯沙坦、卡托普利）可防止尿酸誘導的活性氧的增加[11]。在3T3-L1脂肪細胞中，尿酸會導致活性氧生成增加，上調腎素-血管緊張素系統(tǒng)中相關蛋白（血管緊張素、血管緊張素轉化酶-1、腎素、血管緊張素1受體、血管緊張素2受體）的表達以及導致血管緊張素II蛋白分泌增加[11]。尿酸刺激NADPH氧化酶產生ROS，活化絲裂原活化蛋白（MAP）激酶p38及細胞外信號調節(jié)激酶（ERK）1/2，降低NO的生物利用度，增加蛋白質亞硝基化和脂質氧化。最新的報道認為脂肪組織中氧化應激是導致與肥胖相關炎癥和代謝綜合征的主要致病因素，因此，由尿酸誘導的氧化修飾會導致脂肪組織功能障礙[12]。

超氧清除劑或NADPH氧化酶抑制劑可完全阻止脂肪細胞中尿酸誘導的MCP-1 mRNA表達的增加，這表明脂肪細胞中尿酸誘導的MCP-1蛋白表達和蛋白分泌的活化是由超氧依賴性ROS介導的，NADPH氧化酶也具有類似的作用[12]。18月齡的黃嘌呤氧化還原酶雜合基因敲除小鼠氧化應激水平增加，特征是產生丙二醛和過氧化氫，并伴隨附睪脂肪組織中MCP-1 mRNA表達的增加[13]。

4　尿酸與免疫細胞

尿酸在免疫細胞（中性粒細胞、單核細胞、巨噬細胞）中通過氧化應激引發(fā)的一系列病理性改變是與炎癥小體（主要是NLRP3炎癥小體）息息相關的。炎癥小體是一種大分子細胞內信號平臺，包括細胞內的模式識別受體，如NOD樣受體（nucleotidebinding oligomerization domain-like receptor，NLRs）[14]。在NLR炎癥小體復合物中，對NLRP3炎癥小體的報道最廣泛，NLRP3是一個關鍵的信號節(jié)點，可控制兩種促炎因子（IL-1β、IL-18）的成熟。模式識別受體的激活可招募適配器凋亡相關斑點樣蛋白（C-terminal caspase recruitment domain，ASC），從而激活胱天蛋白酶-1（caspase-1）前體物轉換成切割形式。caspase-1是一種眾所熟知的炎性蛋白，能促進IL-1β和IL-18成熟體轉變成活性細胞因子及通過自催化或活化導致細胞凋亡[15]。

尿酸鹽晶體作為一種損傷相關分子模式信號（damage-associated molecular patterns，DAMPs）可激活NLRP3炎癥小體。激活NLRP3炎癥小體至少需要兩種信號，信號I是啟動信號，激活轉錄因子蛋白家族NF-κB通路，導致IL-1b前體物和NLRP3蛋白水平上調；信號II是由大量DAMP信號分子刺激介導，促使ASC和caspase-1前體物組裝，激活NLRP3炎癥小體復合物[15]。尿酸誘導ROS在巨噬細胞和單核細胞內生成，線粒體產生的ROS可引起NLRP3的激活；Toll樣受體（Toll-like receptors，TLR）信號也伴隨ROS的產生，但在缺乏第二種信號時不能激活NLRP3炎性小體。有研究表明線粒體產生的ROS會引起NF-κB介導NLRP3的上調和IL-1β前體物的表達但不會激活NLRP3炎癥小體[15]。

尿酸鹽晶體可以直接促使募集的中性粒細胞內的酪氨酸激酶產生磷酸化，進而產生大量超氧負離子，從而刺激中性粒細胞活化及炎癥小體組裝[16]?；罨闹行粤＜毎挚蛇M一步通過自噬的發(fā)生及IL-1β等細胞因子的大量分泌而加劇尿酸鹽沉積部位的炎性反應，最終導致炎性反應在機體中進一步放大[16]。巨噬細胞亦可直接吞噬尿酸鹽晶體，同時產生大量ROS，直接促使炎癥小體的活化。

5　尿酸與胰島β細胞

高尿酸會在β細胞中誘導氧化應激的生成，從而導致細胞損傷，最終影響胰島素的生成，主要機制是氧化應激會導致胰島素基因表達必需轉錄因子的缺失，進而使得胰島素生成和分泌減少[17]。此外，AMP活化蛋白激酶（AMPK）作為“代謝主開關”可通過抑制胰島素原基因的表達參與β細胞中胰島素的生成。尿酸會影響β細胞的增殖、胰島素分泌、活性氧的水平、信號通路（AMPK和ERK）的激活[5]。

6　尿酸與神經(jīng)系統(tǒng)

尿酸除了具有強大的促氧化作用，還具有一定的抗氧化作用。有文獻報道高尿酸血癥對神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展具有一定的保護作用，如帕金森綜合癥（Parkinson’s disease，PD）、多發(fā)性硬化癥、阿爾茨海默癥（老年癡呆癥）。高尿酸水平會降低帕金森綜合癥發(fā)病風險及減緩疾病的進展[6]。盡管相關的機制有些復雜，但目前多數(shù)理論認為這與尿酸的抗氧化作用有關。

7　結語

隨著高尿酸血癥發(fā)生率的逐年上升，以及可誘導多種疾病發(fā)生發(fā)展，高尿酸的危害性逐漸受到各界人士關注。尿酸通過氧化應激使組織細胞產生大量的活性氧，導致內皮細胞、脂肪細胞、免疫細胞、胰島β細胞等的損傷，最終引發(fā)諸如動脈粥樣硬化、腹部肥胖、胰島素抵抗等相關疾病?？傊?，由于血尿酸長期持續(xù)過高會引發(fā)多種危害，人們應及早重視高尿酸血癥的發(fā)生，防患于未然。

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對照組：給予阿莫西林，口服，2次/d，500mg/次，每日早、晚兩餐后服用，1周為1個療程。

1.5判定標準：癥狀程度分為0～Ⅲ級。無癥狀為0級；偶爾感覺到癥狀，不對正常生活造成影響為Ⅰ級；感到明顯不適，對正常生活造成影響為Ⅱ級；不適感強烈，無法正?；顒訛棰蠹墶?/p>

癥狀頻度分為0～Ⅲ級。無癥狀發(fā)生為0級；偶發(fā)，持續(xù)時間短，僅數(shù)分鐘為Ⅰ級；每天發(fā)生，但持續(xù)時間短，僅數(shù)分鐘為Ⅱ級；頻發(fā)，反復發(fā)作，持續(xù)時間＞1h為Ⅲ級。

癥狀程度達到Ⅰ級同時癥狀頻度達到Ⅰ級示為癥狀緩解。

1.6藥敏試驗：細菌鑒定和體外藥敏試驗采用VITEK全自動細菌分析儀嚴格按照操作說明書執(zhí)行，藥敏試驗結果評價根據(jù)美國CLSI的抗微生物藥物敏感性試驗操作方法和判定標準[5]。

1.7統(tǒng)計學方法：數(shù)據(jù)采用SPSS20.00軟件處理，計數(shù)資料用百分比表示，采用X2檢驗，計量資料用（±s）表示，采用t檢驗，P＜0.05表示有顯著差異。

2　結果

經(jīng)過1個療程的治療，觀察組有65例癥狀明顯緩解，緩解率為95.6%，對照組有52例癥狀明顯緩解，總緩解率為76.5%，觀察組優(yōu)于對照組，P＜0.05，兩組耐藥性、HP根除率以及不良反應發(fā)生率見表1～2。

表1　兩組耐藥性和HP根除率比較（n）

表2　兩組不良反應發(fā)生率比較（n）

3　討論

目前認為，治療HP感染理想的方案為HP根除率＞90%，潰瘍能夠迅速愈合，癥狀在短時間內消失，患者有良好的依從性，不會產生耐藥性等[6]。針對HP感染引起的胃病，臨床廣泛采用阿莫西林、克拉霉素、呋喃唑酮等抗生素藥物治療，但隨著藥物的廣泛應用，耐藥性不斷增高，不良反應增加，容易導致貧血或血小板減少，因此，阿莫西林等藥物的使用尚存在局限性。

HP感染是導致胃病常見的原因，HP的侵入損害了胃的保護機制，胃酸侵襲胃壁而發(fā)病。HP是一種單極、多鞭毛、末端鈍圓、螺旋形彎曲的微需氧菌，在胃黏膜上皮細胞表面常呈典型的螺旋狀或弧形，環(huán)境氧的要求在5%～8%之間，所以在大氣或絕對厭氧環(huán)境下是不能生長的。該細菌較易寄生在人體的胃部和十二直腸的黏膜組織中，會導致胃部pH值急劇下降，破壞人體胃部的正常胃酸環(huán)境[7]。除此之外，幽門螺旋桿菌還會在胃部不斷繁衍，造成患者胃部胃黏膜損傷，進而導致胃的消化功能受到嚴重影響，形成胃炎，甚至發(fā)展成胃癌。

莫西沙星是一種為8-甲氧基氟喹諾酮類抗菌藥物，也是第四代氟喹諾酮類廣譜抗菌藥物，這種藥物的殺菌機制是通過DNA的螺旋酶和拓撲異構酶Ⅱ和Ⅳ達到抑制細菌生長的目的[8]。拓撲異構酶Ⅱ是解開DNA超螺旋的解旋酶，拓撲異構酶Ⅳ分離DNA復制過程中DNA分子的子鏈。莫西沙星抑制DNA的復制是通過與酶-DNA復合體相結合完成的，與其他氟喹諾酮類藥物相比，其對革蘭陽性菌、革蘭陰性菌以及厭氧菌的抗菌活性非常強，該藥物口服后吸收迅速、完全，首關消除不明顯，在組織內的穿透性較好，從血漿中排除的平均半衰期為12h，且不受進食或空腹用藥的影響，絕對生物利用度＞90%。研究顯示[9]，以莫西沙星為基礎的三聯(lián)用藥治療明顯優(yōu)于質子泵抑制劑、阿莫西林、克拉霉素的標準三聯(lián)用藥，HP根除率較高，副作用小。莫西沙星的8-甲氧基部分可以提高對革蘭氏陽性菌的活性，使其對厭氧菌的抗菌活性大大增強，同時還減少了耐藥菌株的產生，使光素性大大降低。莫西沙星抗菌活性高，pk/pd參數(shù)良好，抗菌譜可覆蓋全部呼吸道主要致病菌，殺菌作用快，過敏反應少。研究表明[10]，莫西沙星不僅能夠有效對人體微生菌起到良好的抗菌性，還對喹諾酮類藥物的耐藥性有良好的敏感作用。

綜上所述，莫西沙星治療HP感染胃病可有效清除HP，提高治療效果，患者依從性良好，不良反應少。本組研究中，觀察組緩解率為95.6%，對照組緩解率為76.5%，觀察組優(yōu)于對照組，P＜0.05，觀察組不良反應、HP根除率以及耐藥率方面均優(yōu)于對照組，均P＜0.05，可見莫西沙星有良好的抗菌效果，治療HP感染胃病療效確切，效果較滿意。

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·經(jīng)驗交流·

*通訊作者用，1周為1個療程。

中圖分類號：R363

文獻標識碼：B

文章編號：1672-8351（2016）04-0137-03