周 潔，孫 超，李 飛

(湖北醫(yī)藥學院藥學院，湖北 十堰 442000)

近年來，隨著人們生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)向高脂、高蛋白的轉(zhuǎn)變，高尿酸血癥(hyperuricemia，HUA)的發(fā)病率逐年上升，發(fā)病年齡趨于低齡化[1]。HUA是痛風發(fā)作的生化基礎(chǔ)，也是心肌梗死、腦卒中、心血管疾病、冠心病、全因死亡、代謝性疾病以及慢性腎病等的獨立危險因素[2]。大量實驗研究證明[3-4]，中藥活性成分如黃酮、皂苷、生物堿等均具有防治HUA的作用。本文主要圍繞HUA的發(fā)病機制，對中藥活性成分降尿酸作用機制的研究進展進行綜述，為HUA的防治以及開發(fā)新型降尿酸藥物提供研究思路。

1 HUA的發(fā)病機制

HUA的發(fā)生取決于體內(nèi)尿酸的生成與代謝。尿酸在肝臟中產(chǎn)生，是體內(nèi)嘌呤代謝的終產(chǎn)物。人體內(nèi)尿酸的產(chǎn)生主要有兩種途徑：一是通過攝入富含嘌呤類食物產(chǎn)生(外源性)，占人體內(nèi)尿酸總量的0.20；二是通過體內(nèi)核蛋白、核酸等物質(zhì)分解代謝產(chǎn)生(內(nèi)源性)，占總量的0.80。機體合成的尿酸由腎臟和腸道排泄，分別占2/3和1/3[5]。生理情況下，尿酸的生成和排泄處于動態(tài)平衡，若尿酸生成增多，腎臟排泄尿酸減少，或二者共同作用引起尿酸代謝失衡，從而導致HUA[6]。尿酸的生成主要是由嘌呤代謝關(guān)鍵酶調(diào)控，尿酸的排泄是由尿酸轉(zhuǎn)運蛋白和有機陰離子轉(zhuǎn)運體調(diào)控。

1.1嘌呤代謝關(guān)鍵酶調(diào)控尿酸生成在尿酸合成途徑中，腺苷脫氨酶(adenosine deaminase，ADA)和黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XO)是調(diào)節(jié)尿酸生成的兩個關(guān)鍵酶。ADA是嘌呤核苷代謝中重要的一類酶，屬于巰基酶，其作用是催化腺嘌呤核苷轉(zhuǎn)變?yōu)榇吸S嘌呤核苷，再經(jīng)核苷磷酸化酶作用生成次黃嘌呤，最終被XO轉(zhuǎn)化為尿酸。XO是一種復合黃素酶，其作用是催化嘌呤的兩個終端分解代謝反應(yīng)，即XO催化次黃嘌呤生成為黃嘌呤，又催化黃嘌呤轉(zhuǎn)化為尿酸[7]。

1.2離子轉(zhuǎn)運蛋白調(diào)控尿酸排泄目前已發(fā)現(xiàn)多種轉(zhuǎn)運蛋白參與腎臟近曲小管尿酸的轉(zhuǎn)運過程，分為重吸收蛋白和分泌蛋白兩大類[5]。尿酸重吸收蛋白包括[8]尿酸鹽陰離子轉(zhuǎn)運體1(urate transporter 1，URAT1)、葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白9(glucose transporter 9，GLUT9)、有機陰離子轉(zhuǎn)運體(organic anion transporters，OATs)家族蛋白中的OAT4、OAT10。尿酸分泌蛋白包括[9]：位于基底外側(cè)膜的OAT1、OAT2和OAT3，多藥耐藥蛋白4(multidrug resistance associated protein 4，MRP4)及磷酸鹽轉(zhuǎn)運蛋白(sodium-dependent phosphate transport proteins，NPTs)家族中的NPT1和NPT4。此外，腸道也表達尿酸轉(zhuǎn)運分泌蛋白[10]，如三磷酸腺苷結(jié)合轉(zhuǎn)運蛋白G超家族成員2(ATP-binding cassette, subfamily G, membrane 2，ABCG2)。血液尿酸經(jīng)過腎小球過濾進入腎小管，主要經(jīng)過重吸收蛋白URAT1或GLUT9重吸收入血，由分泌蛋白OAT1/OAT3、ABCG2重新分泌入尿，最終排出體外[11]。若機體尿酸轉(zhuǎn)運蛋白表達異常，造成尿酸重吸收增加或排泄減少，就會導致HUA及其他相關(guān)的全身性疾病。此外，尿調(diào)節(jié)素的基因多態(tài)性也是HUA的誘發(fā)因素之一。該基因片段的多態(tài)性突變可能引起腎小管尿酸轉(zhuǎn)運功能失調(diào)及尿調(diào)節(jié)素的蛋白表達水平發(fā)生異常，使腎小管排泄尿酸的效率下降，從而導致尿酸在體內(nèi)聚積引起HUA[12]。SLC22A基因家族有機陽離子轉(zhuǎn)運體(organic cation transporters，OCTs)主要位于腎臟和肝臟，包括OCT1(SLC22A1)、OCT2(SLC22A2)和OCT3(SLC22A3)3個亞型[13]。其中，位于腎臟的OCTs介導毒物和內(nèi)源性化合物等一系列有機陽離子的轉(zhuǎn)運，以減少有毒物質(zhì)累積于腎臟造成損害。有機陽離子/肉毒堿轉(zhuǎn)運體(organic cation/carnitine transporters，OCTNs)主要表達于腎近曲小管上皮細胞頂膜，包括人和動物體內(nèi)的OCTN1(SLA22A4)、OCTN2(SLC22A5)和僅在小鼠體內(nèi)表達的OCTN3(SLC22A21)3種亞型，其介導有機陽離子和肉毒堿在腎臟的轉(zhuǎn)運和排泄，從而改善腎功能[14]。

2 中藥活性成分降尿酸作用機制研究

2.1抑制嘌呤代謝關(guān)鍵酶的活性嘌呤代謝過程中由于關(guān)鍵酶的缺陷導致的嘌呤利用障礙和(或)嘌呤氧化酶的活性增強是使尿酸生成增加的主要原因。中藥活性成分主要通過抑制黃嘌呤氧化酶和腺苷脫氨酶的活性，抑制尿酸的生成。

葛根素(puerarin)是從中藥葛根中提取的一種單一成分黃酮苷。史珅等[15]采用酵母膏與氧嗪酸鉀混合灌胃建立大鼠HUA模型，結(jié)果表明葛根素通過抑制XO活性，同時通過增加尿液中尿酸的溶解度促進其排泄，從而有效降低HUA大鼠的血清尿酸水平。陳剛等[16]研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚(green tea polyphenols，GTP)能明顯降低HUA小鼠肝臟XO的活性和表達，對氧嗪酸鉀誘導的HUA小鼠血尿酸水平有明顯降低作用。芹菜素(apigenin)是天然存在的一種黃酮類化合物，以植物黃色素的形式在茶葉、蔬菜、水果和香料中廣泛分布，其中以芹菜中含量最高。姚芳芳等[17]采用腺嘌呤+鹽酸乙胺丁醇片灌胃法制備HUA動物模型，發(fā)現(xiàn)芹菜素能增強HUA大鼠體內(nèi)抗氧化和清除氧自由基的能力，減少脂質(zhì)過氧化。通過進一步研究表明，芹菜素對血清和肝臟中ADA的活性具有明顯的抑制作用，表明其降低尿酸作用機制是通過抑制ADA活性而減少尿酸生成。另有研究報道[18]，芹菜素能明顯影響HUA小鼠體內(nèi)XO活性，但對體外XO活性并無抑制作用。芹菜素可能通過抑制ADA活性減少尿酸合成，也可能通過抑制體內(nèi)XO活性發(fā)揮降尿酸作用，其確切的作用機制還有待進一步研究。海參皂苷為海參的主要次級代謝產(chǎn)物，是海參體內(nèi)特有的一類三萜皂苷，徐慧靜等[19]給小鼠喂食酵母浸粉建立飲食誘導的HUA小鼠模型，研究海參皂苷和除皂苷殘余物對HUA的影響，發(fā)現(xiàn)海參皂苷及其除皂苷殘余物抑制小鼠血清尿酸升高與肝臟XO和ADA的活性受到抑制明顯相關(guān)。穿山龍總皂苷為皂苷類化合物，研究表明穿山龍總皂苷和海參皂苷均可通過抑制XO和ADA的活性，改善小鼠的HUA[19-20]。

2.2調(diào)節(jié)尿酸轉(zhuǎn)運蛋白及其mRNA的表達蘆丁(rutin)和槲皮素(quercetin)均為生物活性較強的黃酮類化合物，研究表明二者均下調(diào)GLUT9、URAT1的蛋白及mRNA的表達水平，同時下調(diào)UMOD的mRNA表達水平，上調(diào)OAT1、OCT1、OCT2和OCTN1、OCTN2的蛋白及mRNA表達水平[21-22]，從而明顯降低氧嗪酸鉀誘導的HUA小鼠的血清尿酸水平，表明蘆丁和槲皮素均可通過調(diào)節(jié)腎臟尿酸轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白而發(fā)揮降尿酸作用，同時對腎臟具有一定的保護作用。芒果苷(mangiferin)是芒果葉中的主要活性成分，屬雙苯吡酮類黃酮類化合物。梔子苷(geniposide)是梔子果實中的主要有效成分之一，為環(huán)烯醚萜苷類化合物。胡慶華等[23-24]研究表明，芒果苷和梔子苷均能通過下調(diào)URAT1、GLUT9蛋白及mRNA的表達，上調(diào)OAT1蛋白及mRNA的表達，從而降低HUA小鼠血清中尿酸、肌酐和尿素氮水平，提高其24 h尿液尿酸、肌酐排泄量及尿酸排泄分數(shù)，抑制腎臟尿酸重吸收，并促進尿酸排泄。桑皮苷A(mulberroside A)為桑枝中的主要有效成分之一，研究發(fā)現(xiàn)桑皮苷A可明顯下調(diào)HUA小鼠URAT1、GLUT9的mRNA和蛋白質(zhì)水平，上調(diào)OAT1、OCT1、OCT2、OCTN1和OCTN2的mRNA和蛋白水平[25]。桑皮苷A的降尿酸和腎保護作用可能正是基于以上作用機制，即降低對尿酸鹽的重吸收，增加尿酸鹽的排泄。3，5，2′，4′-四羥基查爾酮(C15H12O5，P40)廣泛存在于甘草、啤酒花、鐮形棘豆等藥用植物中，其促進尿酸排泄的作用與下調(diào)GLUT9 的蛋白表達有關(guān)[26]。陳光亮等[27]研究萆薢總皂苷(total saponin of dioscorea，TSD)對大鼠慢性HUA的防治作用及對腎臟URAT1表達的影響，采用RT-PCR法、免疫組化法檢測大鼠腎小管上皮細胞中URAT1蛋白和mRNA水平，結(jié)果表明TSD降尿酸的作用機制可能與抑制腎小管上皮細胞URAT1的表達有關(guān)。巖白菜素(bergenin)是巖白菜的主要有效成分，屬于異香豆素類化合物。其降尿酸的主要作用機制可能為下調(diào)HUA小鼠腎臟mURAT1、mGLUT9的蛋白及mRNA表達水平[28]，從而體現(xiàn)抗高尿酸活性，并具有一定的劑量效應(yīng)關(guān)系。甜菜堿(betaine)與荷葉堿(nuciferine)屬于生物堿類化合物，研究表明[29-30]，兩者均能明顯下調(diào)HUA小鼠腎臟mURAT1和mGLUT9的表達水平，從而抑制尿酸重吸收，上調(diào)mOAT1和mABCG2的表達水平，促進尿酸排泄。這些作用與其提高模型動物尿酸排泄分數(shù)(fractional excretion of uric acid，F(xiàn)EUA)的效應(yīng)一致，表明甜菜堿和荷葉堿可通過調(diào)節(jié)腎臟尿酸轉(zhuǎn)運相關(guān)蛋白，促進HUA小鼠腎臟尿酸排泄，從而改善HUA。此外，兩者均可上調(diào)HUA小鼠腎臟OCT1/2和OCTN1/2的蛋白表達水平，利于其發(fā)揮一定的腎保護作用。

3 展望

中藥防治HUA療效確切，研究已闡明多種中藥活性成分如黃酮類、皂苷類、生物堿類等化合物的降尿酸作用機制，即抑制尿酸的生成，或促進尿酸的排泄。以HUA為疾病模型進行實驗研究時，在體外實驗和動物體內(nèi)實驗體系中，同一中藥活性成分對HUA相同生化指標的影響有時并不一致，有待進一步建立規(guī)范的實驗體系；且實驗測量指標多偏向于血清和肝臟中XO活性和ADA活性的測定，而對中藥活性成分降尿酸作用機制的基因組學和蛋白組學等研究缺乏足夠證據(jù)，尤其是各活性成分對腸道尿酸分泌蛋白ABCG2的調(diào)控作用還有待進一步探索。本課題組近年來一直從事武當山地區(qū)櫻桃降尿酸的藥理活性及作用機制研究，結(jié)果表明武當山地區(qū)櫻桃可明顯降低HUA小鼠血清尿酸水平，且對其肝腎功能無明顯影響；分子生物學實驗表明，武當山地區(qū)櫻桃可明顯下調(diào)尿酸重吸收蛋白URAT1和GLUT9的表達。目前，我們正在研究其對尿酸分泌蛋白表達的影響，以及各尿酸轉(zhuǎn)運蛋白mRNA的表達變化，并確認其發(fā)揮降尿酸作用的主要活性成分。此外，中藥化學成分的復雜性決定了中藥發(fā)揮藥效的多靶點、多途徑，雖然對中藥活性成分降尿酸作用機制的研究已深入到分子生物學水平，但目前多停留在動物水平實驗研究，缺乏大規(guī)模的臨床試驗證據(jù)。

綜上所述，從多方面、多角度明確中藥治療HUA的作用環(huán)節(jié)，明確其降尿酸藥理活性的新靶點，進一步對防治HUA的常用中藥及其有效活性成分進行深入研究已成為該領(lǐng)域亟待解決的熱點。

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