高尿酸血症通过稳定MLCK蛋白诱发勃起功能障碍的分子机制及干预策略研究

本研究针对高尿酸血症(HUA)与勃起功能障碍(ED)的因果关系这一临床难题，通过多中心临床队列分析和Uox基因敲除大鼠模型，首次揭示尿酸(UA)通过结合肌球蛋白轻链激酶(MLCK)的N803位点，抑制E3连接酶NEDD4L介导的泛素化降解，导致海绵体平滑肌细胞(CCSMC)异常收缩的分子机制。研究发现降尿酸药物(非布司他/苯溴马隆/3170)和MLCK抑制剂(ML-7)可有效改善ED，为代谢性ED治疗提供了新靶点。论文发表于《Communications Biology》。

　　

在男性健康领域，勃起功能障碍(ED)不仅是困扰全球半数40岁以上男性的常见疾病，更是心血管疾病的早期预警信号。尽管磷酸二酯酶5抑制剂(PDE5I)是临床首选药物，但糖尿病等代谢性疾病患者常出现治疗抵抗，且长期使用可能增加黑色素瘤风险。近年临床观察发现痛风患者ED发病率显著升高，但高尿酸血症(HUA)是否直接导致ED尚不明确，这成为代谢性ED研究的关键科学问题。

中山大学附属第三医院、第一医院及上海第十人民医院的研究团队通过三项临床研究(Study I-III)发现，24-49岁男性血清尿酸每升高100μM，ED风险增加2.5倍。为阐明机制，团队构建了尿酸氧化酶(Uox)基因敲除大鼠模型，该模型在20周龄即出现显著ED，且排除了肥胖、糖尿病等混杂因素。研究发现尿酸通过URAT1转运体进入海绵体平滑肌细胞，与MLCK的N803位点特异性结合，阻碍E3连接酶NEDD4L介导的泛素化降解，导致MLCK蛋白稳定性增加和MLC2过度磷酸化，最终引发海绵体异常收缩。

研究主要采用以下技术方法：(1)多中心临床队列分析(含IIEF5问卷和超声检测)；(2)Uox-KO大鼠模型构建及ICP检测；(3)细胞热转移实验(CTSA)和表面等离子共振(SPR)验证UA-MLCK互作；(4)免疫共沉淀(Co-IP)分析蛋白互作网络；(5)离体血管环张力测定。

Hyperuricemia increases the incidence of ED by three folds in young patients

临床数据显示，年轻ED患者(24-49岁)血清尿酸水平显著升高(455.8μM vs 416.1μM)，且IIEF5评分与尿酸水平呈负相关。多因素回归分析证实HUA是独立于其他代谢因素的ED风险因子(OR=2.522-2.951)。

High uric acid impairs the erectile function of rats directly at an early stage

Uox-KO大鼠在20周时海绵体内压(ICP)即显著降低，早于其他代谢异常出现。超声显示海绵体动脉管腔狭窄但壁厚无变化，提示早期病变源于功能性收缩而非结构重塑。

High uric acid-induced CCSMC contraction leads to erectile dysfunction

原代海绵体平滑肌细胞(CCSMC)实验显示，450μM尿酸可诱导细胞收缩形态改变，且NO供体SNP不能完全逆转此效应，证实HUA直接增强CCSMC收缩性。

MLCK increased by intracellular UA contributes to CCSMC contraction

机制研究发现：(1)HUA不改变NO/nNOS/eNOS水平，但上调XOR表达；(2)MLCK蛋白及p-MLC2水平呈尿酸浓度依赖性增加；(3)血清MLCK在HUA患者和大鼠中均升高，可作为潜在生物标志物。

UA interacting with MLCK diminished its degradation

CTSA和分子对接证实UA结合MLCK的N803位点(KD=257μM)，使蛋白熔点升高4.3°C。N803A突变体丧失UA结合能力，且泛素化水平不受HUA影响。

NEDD4L is the E3 ligase responsible for MLCK ubiquitination and degradation

生物信息学预测和实验验证发现NEDD4L是调控MLCK稳定性的E3连接酶。HUA条件下NEDD4L表达降低，且N803A突变会破坏MLCK-NEDD4L相互作用，导致泛素化水平下降。

FBST, BZMR, 3170, and ML-7 improves HUA-induced erectile function

干预实验显示：非布司他(FBST)、苯溴马隆(BZMR)和URAT1抑制剂3170通过降低血清尿酸改善ED；MLCK抑制剂ML-7虽不影响尿酸水平，但可下调p-MLC2并恢复勃起功能。

该研究首次阐明HUA诱发ED的"尿酸-MLCK-NEDD4L-MLC2"分子通路，突破传统NO-centric理论框架，为代谢性ED提供了精准治疗策略。临床意义在于：(1)建议年轻HUA患者早期监测ED；(2)血清MLCK可作为诊断标志物；(3)针对URAT1-MLCK轴的联合治疗方案可能优于传统PDE5抑制剂。研究同时提示，在出现海绵体结构损伤前进行降尿酸治疗可获得最佳疗效，这对男性健康管理具有重要指导价值。