益生菌干预高尿酸血症小鼠模型的比较分析及调控机制研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Current Research in Microbial Sciences 4.8

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  为解决高尿酸血症(HUA)动物模型缺乏标准化及现有药物副作用大的问题,研究人员系统比较了C57BL/6JNifdc小鼠中5种HUA诱导方法(腺苷/次黄嘌呤/鸟苷等),并筛选出7株发酵乳源益生菌(如Limosilactobacillus fermentum JNL0031)。研究发现腺苷引发严重肾损伤,而次黄嘌呤温和诱导HUA;益生菌通过降解尿酸(体外降解率最高达47%)、抑制肾脏尿酸转运蛋白GLUT9/URAT1表达、降低肝脏黄嘌呤氧化酶(XOD)活性及缓解肾脏炎症(IL-6/NF-κB下调)等多途径发挥作用。该研究为HUA治疗提供了新型功能性食品添加剂选择,发表于《Current Research in Microbial Sciences》。

  

高尿酸血症已成为仅次于糖尿病的第二大代谢性疾病,全球患者人数逼近10亿,且呈现年轻化趋势。这种疾病不仅引发痛风,还与肾功能损伤、心血管疾病密切相关。然而当前临床治疗面临两大困境:一是缺乏标准化的动物模型,不同研究使用的诱导方法(如腺苷、次黄嘌呤等)差异巨大,导致结果难以比较;二是常用降尿酸药物如别嘌呤醇存在肝肾毒性,患者依从性差。更令人振奋的是,近年研究发现肠道菌群能通过降解尿酸、调节转运蛋白等机制影响尿酸代谢,这为益生菌干预提供了理论依据——但这些菌株的具体作用机制尚不明确。

针对这些科学问题,济南微生态生物医学山东省实验室的研究团队在《Current Research in Microbial Sciences》发表重要成果。他们首先系统比较了5种HUA小鼠建模方法,发现腺苷(75 mg/kg/d)虽能快速升高血尿酸,但会造成肾小管上皮细胞脱落等严重损伤;而次黄嘌呤联合氧嗪酸钾(各300 mg/kg/d)可稳定诱导HUA且不伤脏器。更关键的是,团队从内蒙古、青海等地的发酵乳制品中分离出7株益生菌,通过16S rRNA测序鉴定为Lactiplantibacillus plantarum JNL0074等菌株。

研究采用三大关键技术:通过Uric Acid Colorimetric Assay Kit动态监测血清/粪便尿酸;利用RT-qPCR分析肾脏URAT1/SLC2A9等转运蛋白基因表达;结合GC-MS检测结肠内容物短链脂肪酸谱。其中创新的经皮肾小球滤过率(GFR)检测技术,通过FITC-Sinistrin荧光示踪精准评估肾功能。

研究结果揭示多重发现:在建模方法比较中,腺苷组小鼠20天内体重下降13%,肾脏指数升高2.3倍,而次黄嘌呤组仅使血尿酸升高50.5%且无病理损伤。益生菌干预实验显示,L. fermentum JNL0031在体外2小时内降解47%尿酸,其治疗组小鼠血清尿酸较模型组降低62%,粪便尿酸排泄量增加3倍。机制上,L. reuteri JNL0037使肝脏XOD活性降低58%,而所有益生菌均显著抑制肾脏GLUT9表达(下调40-65%)。相关分析发现结肠丁酸水平与肾脏IL-6呈负相关(r=-0.82),提示SCFAs可能介导益生菌的抗炎作用。

这项研究具有三重重要意义:首次系统评估了不同HUA建模方法对肝肾功能的差异化影响,为后续研究提供模型选择依据;发现特定益生菌可通过"肠道降解-肝脏合成-肾脏排泄"三位一体途径调控尿酸代谢,其中L. fermentum JNL0031展现出最优的尿酸降解能力;临床转化方面,研究证实益生菌在降低血尿酸的同时还能改善肾功能(血清肌酐下降31%),这为开发无副作用的HUA功能性食品提供了7株候选菌种。未来研究可进一步解析益生菌代谢产物(如马尿酸)与宿主尿酸转运体的互作机制,推动微生态制剂在代谢性疾病领域的精准应用。

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