綦雅琳,秦 婉,杲銀芳,范 楠,萬旭蓮,云 宇,段為鋼
(1. 云南中醫(yī)藥大學 基礎(chǔ)醫(yī)學院,云南 昆明 650500;2. 昆明醫(yī)科大學 基礎(chǔ)醫(yī)學院藥理學系,云南 昆明 650500)
尿酸是人類嘌呤代謝終產(chǎn)物,其產(chǎn)生過多和(或)排除減少均可導致尿酸水平升高[1-2]。體內(nèi)的嘌呤大部分(約80%)來自于衰老細胞中的核酸分解,另一部分來自于飲食,尤其是嘌呤含量較高的飲食(如啤酒,動物內(nèi)臟、海鮮等)[3]。飲物來源的嘌呤約占體內(nèi)總嘌呤的20%左右。外源性飲物嘌呤雖然不是嘌呤的主要來源,但近十余年的流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn),高尿酸血癥的發(fā)生及痛風的發(fā)作與飲食密切相關(guān)[4-6]。隨著人們生活條件的好轉(zhuǎn),人群尿酸水平出現(xiàn)逐年升高的趨勢,高尿酸血癥和痛風的患病率也因此逐年上升。而改變飲食結(jié)構(gòu)和飲食習慣,調(diào)節(jié)飲食模式成為了臨床指導防治高尿酸血癥及痛風發(fā)作的重要手段。
我國超一半成年人超重或肥胖,成為全球超重或肥胖人數(shù)最多的國家,而傳統(tǒng)的“三高”已演化為“五高”[7],而作為第“四高”的高尿酸血癥與肥胖有著密切聯(lián)系[8-9]。雖然控制飲食量在臨床防治高尿酸血癥上少見,但在高尿酸血癥的防治指南中有一條是控制體質(zhì)量,而節(jié)食對控制體質(zhì)量有很好的效果,同時中醫(yī)對高尿酸血癥及痛風的防治也有相同的認識,中醫(yī)內(nèi)科學將痛風劃分為痹證的范疇,在對痹證病因病機的分析時,其中有一條提到“飲食不節(jié)”,即中醫(yī)認為過食肥甘厚味,傷及脾胃,釀生痰濕,痰瘀互結(jié),導滯經(jīng)絡(luò)瘀滯,氣血運行不暢,故發(fā)為痹癥[10]。多數(shù)醫(yī)家認為高尿酸血癥及痛風的病機演變常見于本虛標實之間,該病的發(fā)病基礎(chǔ)為脾腎虧虛,加之飲食不節(jié)等不良飲食習慣以及風寒濕熱等病邪為患發(fā)為此病,而痰濕瘀熱為發(fā)病主要病理因素[11-16]。因此,針對痹證的危險因素采取預防干預措施,如節(jié)制飲食,以減少痹證的發(fā)生風險。雖然控制飲食量能防治高尿酸血癥及痛風的發(fā)作,但那到底將飲食量控制在多少時能更好地防治高尿酸血癥呢?為了對不同攝食量進行驗證,找出較佳攝食量,為降尿酸提供更可靠的參考,本研究采用尿酸酶缺失動物(昆明DY 大鼠),與其它高尿酸血證動物模型相比,該大鼠嘌呤代謝與人類高度相似[17]。
1.1 材料 雄性昆明DY 大鼠由課題組自行繁育。尿酸檢測試劑盒(磷鎢酸法)、肌酐(Cr)檢測試劑盒(肌氨酸氧化酶法)、血尿素氮(BUN)檢測試劑盒(二乙酰肟比色法)、血糖檢測試劑盒(葡萄糖氧化酶法)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)檢測試劑盒(微板法)、高密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)檢測試劑盒(微板法)、甘油三酯(TG)檢測試劑盒(GPO-PAP 酶法)、總膽固醇(TCHO)檢測試劑盒(COD-PAP 法)由南京建成生物工程研究所生產(chǎn)。輻照飼料由蘇州雙師實驗動物飼料科技有限公司生產(chǎn),符合GB14924.2-2001 標準。酶標儀(K6600-A)由北京凱奧科技發(fā)展有限公司制造。
1.2 動物實驗
1.2.1 禁食實驗 將45 d 日齡的雄性昆明DY 大鼠飼養(yǎng)于20~24℃環(huán)境,模擬自然光照,選擇血尿酸在40 μg/mL 以上的大鼠,依次分成2 組,每組6 只,即正常組和禁食組,每日稱其體重,然后剪尾,取血,測定血清尿酸值(第0 天,第1 天,第2 天),其余時間將其放入代謝籠中,監(jiān)測24 h 的攝入量和排泄量。兩天后,將大鼠麻醉,腹主動脈取血,離心取血清,測定血尿酸和排泄物尿酸值。
1.2.2 節(jié)食實驗 將48 只Kunming-DY 雄性大鼠隨機分成100%、90%、80%、75%、70%、60%、50%和25%攝食量組,每組6 只,稱重,然后剪尾取血,測定血清尿酸值(第0 天),其余時間將其放入飼養(yǎng)籠中各組每天按照正常攝食組的食量進行控制,每天記錄各組大鼠體質(zhì)量、飲水量,每隔7 d 剪尾取血,測定血清尿酸值。為了確認75%飲食量對其他代謝指標的影響,特如法重復該組,增測肌酐、尿素氮、血糖及血脂值等指標。
1.3 指標檢測 收集的血液樣品凝固后于離心(3 000×g,5 min)制備血清,血清直接用于尿酸檢測。收集到的尿液混勻后吸取1 mL 作為樣品,用50 mmol/L 碳酸氫鈉溶液稀釋20 倍后檢測尿酸含量。收集到的糞便則加入3 倍重量的100 mmol/L 氨丁三醇溶液,置于搖床上140 r/min 振搖4 h,10 000×g 離心5 min 取上清1 mL 用于檢測尿酸含量。尿酸的含量測定方法則按照廠家提供的說明書進行。
肌酐、尿素氮、血糖及血脂的檢測按照說明書進行檢測。
1.4 統(tǒng)計學 數(shù)據(jù)采用“均數(shù)±標準差”表示,由于動物血清尿酸以及多種指標可能存在日齡波動,以正常組指標的前后變化為對照,計算各組多個指標(血尿酸、24 h 尿量、尿液尿酸濃度、24 h 尿液尿酸總量、24 h 糞便、糞便尿酸含量、24 h 糞便尿酸總量、尿酸排泄總量、24 h 進食量、飲水量和體重)前后的變化值(即,對排尿量、24 h 相對尿液尿酸總量、24 h 相對排便量、24 h 相對糞便尿酸總量、相對尿酸排泄總量、24 h 相對進食量和24 h 相對飲水量)校正為200 g 大鼠的指標(公式2),在此基礎(chǔ)上再比較各指標的前后變化值(即,實驗14 d 時的值-實驗前的值)。實驗前后血清尿酸、尿液尿酸和糞便尿酸含量的比較采用配對t 檢驗,其他各組之間的指標采用方法分析,若存在組間差異,兩兩比較采用LSD 法(方差齊性)或Tamhane’s T2 法(方差不齊),以P<0.05 表示具有統(tǒng)計學差異(1)。
如圖2 所示節(jié)食實驗觀察了不同攝食量處理14 d 后對昆明DY 大鼠血尿酸、體質(zhì)量、飲水量的影響(均數(shù)±標準差,n=6)。 其中不同攝食量如下所示:100%(4/4)攝食組,正常組,自由飲食;90%、80%、75%(3/4)、70%、60%、50%(2/4)、25%(1/4) 攝食量組,自由飲用自來水,每天飲食量為正常組每日飲食量的90%、80%、75%、70%、60%、50%、25%;W0,實驗前;W1,實驗7d;W2,實驗14 d。表1 和表2,進一步研究75%(3/4)攝食量降尿酸的可能機理及對體內(nèi)腎功、血糖、血脂的影響(±s,n=6)。*P<0.05,配對t 檢驗2.1 禁食實驗中昆明DY 大鼠各指標前后變化 禁食2 d 后,禁食組大鼠前后對比,血尿酸水平明顯上升而尿尿酸水平明顯下降,正常組大鼠血清尿酸和尿尿酸水平則較為穩(wěn)定(圖1A、B)。同時實驗前后正常組大鼠體質(zhì)量和飲水量有所升高,24 h 尿液量和尿尿酸含量無明顯差異,禁食使大鼠體質(zhì)量、飲水量、24 h 尿液重量和尿尿酸含量明顯下降(圖1C、D、E、F)。
圖1 尿酸酶缺失大鼠禁食組與正常飲食組尿酸、體質(zhì)量、飲水量的變化
2.2 節(jié)食實驗中昆明DY 大鼠各指標前后變化 在前期7 d 的大鼠處理因素中,正常組體質(zhì)量日益升高,3/4 攝食組體質(zhì)量基本維持不變,2/4 攝食組體質(zhì)量有下降的趨勢,1/4 攝食組體質(zhì)量明顯下降(圖2A、B)。后期補充的90%、80%、70%、60%攝食組與前期的1/4、2/4、3/4、4/4 攝食組整合,發(fā)現(xiàn)不同攝食量組大鼠實驗前的血清尿酸水平雖存在一定差異,但均處于較高水平,75%(3/4)攝食組前后對比血尿酸水平明顯下降,而25%(1/4) 攝食組W1 血尿酸水平明顯升高,其它攝食量組前后無明顯差異(圖2C、D)。在節(jié)食過程中,攝食量與飲水量有很強的相關(guān)性(圖2E)。
圖2 節(jié)食實驗中不同攝食量組尿酸、體質(zhì)量、飲食量的變化
2.3 75%攝食量組昆明DY 大鼠多個校正指標前后變化 為了進一步研究75%(3/4)攝食量降尿酸的可能機理及對體內(nèi)各項指標的影響,特以75%(3/4)攝食量組大鼠第0 天的指標為參照,考察其相關(guān)因素的前后變化。由表1 可見,75%(3/4)攝食量組昆明- DY 大鼠2 周后血尿酸水平明顯下降,24 h尿量、24 h 尿液尿酸濃度、24 h 尿液尿酸含量、24 h排尿酸總量和飲水量明顯下降,糞便的各項指標無明顯差異,大鼠體質(zhì)量雖然有所波動,但總體趨勢是增加的。
表1 75%攝食量對昆明DY 大鼠多種校正的影響(±s,n=6)
表1 75%攝食量對昆明DY 大鼠多種校正的影響(±s,n=6)
注:與W0 相比,*P<0.05,單因素方差分析。
血尿酸(μg/mL)24 h 尿量(mL/200g)尿液尿酸(μg/mL)24 h 糞便(g/200g)糞便尿酸(μg/g)24 h排尿酸總量(mg/200g)24 h飲水量(mL)體質(zhì)量(g)W0 83.1±26.2 33.2±3.4 1698.6±249.8 57.5±8.8 54.4±4.7 205.2±8.6 W1 65.0±14.2 28.3±4.1 871.7±110.0* 25.1±3.7* 39.8±7.0* 198.2±9.8*W2 46.0±14.1* 24.5±4.1* 622.6±262.7* 16.1±5.9* 32.7±3.6* 210.3±10.2*24 h尿液尿酸(mg/200g)56.2±9.2 24.5±3.4*15.2±6.2*24 h糞便尿酸(mg/200g)8.9±1.6 132.3±73.0 1.3±0.9 9.4±1.1 68.9±42.8 0.6±0.5 7.5±2.3 101.4±43.2 0.9±0.4
2.4 75%攝食量組昆明DY 大鼠多個血清代謝性指標前后變化 在75%(3/4)攝食量對大鼠體內(nèi)多個血清指標的影響中,血肌酐、甘油三酯和總膽固醇水平前后比較顯著下降,低密度脂蛋白明顯升高,實驗前后大鼠血糖、尿素氮和高密度脂蛋白無明顯變化(表2)。
表2 75%攝食量對多種血清代謝指標的影響(±s,n=6)
表2 75%攝食量對多種血清代謝指標的影響(±s,n=6)
注:與W0 相比,*P<0.05,單因素方差分析。
總膽固醇(mmol/L)W0 32.8±4.6 5.4±1.0 8.5±1.2 1.0±0.3 0.6±0.3 0.7±0.08 2.0±0.4 W1 33.8±6.4 55.3±1.2 66.4±1.6 1.1±0.2 0.7±0.2 0.3±0.06* 1.4±0.3*W2 8.5±3.9* 66.5±2.3 88.2±2.6 1.0±0.3 1.0±0.2* 0.3±0.09* 1.3±0.9肌酐(nmol/L)尿素氮(mmol/L)葡萄糖(mmol/L)高密度脂蛋白(mmol/L)低密度脂蛋白(mmol/L)甘油三酯(mmol/L)
昆明DY 大鼠為課題組基于SD 大鼠自主研制的尿酸酶缺失大鼠,與尿酸酶缺失小鼠不同[18],其血尿酸水平相對穩(wěn)定且與人相似[19-20]。且避開了造模劑的干擾[17],可以更好地模擬人的血尿酸水平并評價食物和藥物對血尿酸的影響。
從本研究結(jié)果看,當攝食量控制在75%)時對昆明DY 大鼠有顯著的降尿酸作用,并能很好的維持體重。而禁食組或其它攝食量組并沒有降低尿酸,令人意外的是禁食組和25%攝食量組的血尿酸還明顯升高。雖然有研究報告禁食能降低體質(zhì)量和體脂,并能改善血脂[21],但在一項觀察10 人11 d 完全禁食不禁水和再次飲食對腎功能、體質(zhì)量、血壓和氧化應激的影響的實驗中得出完全禁食不禁水的確會增加血尿酸(血尿酸含量增加了近3 倍)[22]。Zürcher 等[23]報道了兩例在禁食減肥期間發(fā)生的急性尿酸鹽腎病,在這種情況下,酮癥酸中毒會導致腎臟尿酸排泄受損和高尿酸血癥,所以對于肥胖的高尿酸血癥患者來說禁食或過分少食是不利的。本研究用昆明DY 大鼠證明適當節(jié)食能降尿酸,從實驗結(jié)果來看將攝食量控制在75%附近是較佳的選擇,不食或少食均不利于尿酸的控制,相反還可能升高尿酸。本研究進一步發(fā)現(xiàn)昆明DY 大鼠24 h 尿量、24 h 尿液尿酸濃度、24 h 尿液尿酸含量、24 h 排尿酸總量明顯下降。因此,從尿酸的生成和排泄分析,75%攝食量可能是因為減少了尿酸生成而導致了血尿酸下降,至于具體機制還需要進一步研究。由于75%攝食量除了能降尿酸,還能降低血肌酐、甘油三酯和總膽固醇水平,說明攝食量控制在75%時對腎有一定的保護作用且對改善血脂有利。
昆明DY 綜上,75%攝食量不但能降低血尿酸,改善腎功能,還對降血脂有利,同時為降尿酸提供了一個可行的策略。