《Food Bioscience》:Ameliorative effects of the extract of
Ganoderma lucidum and its bioactive component ganoderic acid DM on hyperuricemia, gouty inflammation, and related renal injury
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摘要高尿酸血症(HUA)是一种代谢性疾病,其特点是血尿酸(UA)持续超过其溶解度上限,主要由肾脏尿酸排泄不足引起,可导致痛风性炎症和肾脏损伤。食用兼药用真菌灵芝的水提物可降低高尿酸血症大鼠的血清尿酸水平,减轻肾脏和肝脏损伤,抑制炎症反应,并下调肝脏黄嘌呤氧化酶(XOD)的活性
摘要
高尿酸血症(HUA)是一种代谢性疾病,其特点是血尿酸(UA)持续超过其溶解度上限,主要由肾脏尿酸排泄不足引起,可导致痛风性炎症和肾脏损伤。食用兼药用真菌灵芝的水提物可降低高尿酸血症大鼠的血清尿酸水平,减轻肾脏和肝脏损伤,抑制炎症反应,并下调肝脏黄嘌呤氧化酶(XOD)的活性,这些大鼠的痛风性关节炎由尿酸盐结晶诱导。这些有益效应伴随肾小管重吸收转运蛋白尿酸转运体1(URAT1)和葡萄糖转运体9(GLUT9)的下调,而分泌性转运蛋白ATP结合盒亚家族G成员2(ABCG2)的恢复效果仅为提示性证据。整合计算筛选发现灵芝酸DM(GADM)是URAT1调控成分中的候选物质,其预测结合亲和力优于苯溴马隆(Benz),且非靶向液相色谱-质谱联用分析证实GADM存在于该提取物中。在极性化人肾近曲小管(HK-2)细胞单层中,GADM可促进尿酸排泄并抑制其重吸收,疗效接近苯溴马隆,同时伴随URAT1下调。这些发现支持将灵芝和GADM作为降低尿酸的功能食品候选成分,但转运体因果效应和长期安全性仍需进一步验证。
引言
高尿酸血症(HUA)是一种慢性代谢性疾病,其特征是血清尿酸(UA)水平持续超过其溶解度上限,其全球患病率随着富含嘌呤和果糖的现代膳食模式的普及而不断上升(Balakumar等,2020)。作为人体嘌呤代谢的终产物,过多的尿酸可结晶为尿酸单钠(MSU),沉积于关节和肾脏,引发痛风性关节炎和肾损伤;此外,持续性高尿酸血症与代谢综合征、高血压、慢性肾脏病及心血管并发症密切相关(Borghi等,2020;Han等,2026)。由于HUA通常需要终身管理,除了传统降尿酸药物治疗之外,人们对可安全日常食用的膳食策略和食品来源生物活性成分也日益关注,以帮助维持尿酸稳态(Liu等,2024)。
血液中尿酸水平由生成与排泄之间的平衡决定。黄嘌呤氧化酶(XOD)催化尿酸生成的最后一步,是经典降尿酸药物的靶点;然而,约90%的高尿酸血症病例反映的是肾脏排泄不足,而非生成过多(Han等,2025;Jiao等,2024)。在近曲小管中,尿酸转运体1(URAT1)和葡萄糖转运体9(GLUT9)介导滤过尿酸重吸收回血液,而ATP结合盒亚家族G成员2(ABCG2)则促进尿酸向管腔和肠道分泌;在高尿酸血症中,该转运体网络功能失调,导致尿酸净潴留增加(Li等,2022;Lin等,2022)。此外,MSU结晶可激活炎症反应,从而引发痛风发作并加重组织损伤。目前使用的药物如URAT1抑制剂苯溴马隆(Benz)虽然有效,但存在安全性顾虑,尤其是肝损伤,这对需要终身管理的疾病而言尤为不利(O'Dell等,2022)。一种能重新平衡这些转运体同时抑制结晶引发的炎症的食品来源成分,将特别适合作为高尿酸血症膳食管理的理想选择(Sun等,2024;Wang等,2024)。
灵芝(Curtis)P. Karst.(Lingzhi,以下简称LZ)是一种药食同源的真菌,在功能食品和传统保健补品中有着悠久的使用历史(Liu等,2024;Mehmood等,2024)。其特有的三萜类化合物,尤其是灵芝酸(Lin等,2023),具有明确的抗炎和器官保护活性(Lin等,2022)。动物研究报告表明,LZ制剂可降低血尿酸并缓解肾脏损伤和炎症(Wen等,2022;Yong等,2018);然而,这些观察结果主要被归因于XOD抑制作用和一般性抗炎效应。尽管近期研究表明LZ提取物可调节肾脏尿酸转运蛋白的表达(Huang等,2022;Lin等,2022),但是否有任何单一成分直接介导这些转运体水平的效应——从而将这种食用兼药用真菌的降尿酸和抗痛风活性联系起来——目前仍知之甚少,这一知识空白限制了基于LZ的降尿酸功能食品的理性开发(Yang等,2025)。
为解决这一空白,我们首先评估了LZ水提物在高尿酸血症大鼠模型中的体内疗效,考察了尿酸稳态、炎症反应及肾脏转运蛋白的表达情况。随后,我们整合计算筛选与非靶向液相色谱-质谱联用分析,识别出GADM作为LZ中优先筛选的URAT1调控候选成分。与此同时,在极性化HK-2细胞单层中验证了纯GADM的内在尿酸转运调控活性。通过衔接GADM的体外机制证据与全提取物的体内益处,本研究为探索LZ作为降尿酸功能食品提供了理论依据。然而,GADM对该提取物整体体内疗效的精确贡献仍需通过分级纯化和暴露量匹配的研究进一步验证。
章节摘要
材料与方法
整体实验流程如图S1(补充材料)所示。实验方法简述如下,详细方案见补充材料。
LZ降低高尿酸血症急性痛风性关节炎大鼠的血清UA并缓解肾脏和肝脏损伤
实验设计,包括模型诱导和干预方案,总结于图1A,详见第2.2节。血清UA水平从第7天至第28天逐步升高(p < 0.0001),确认模型建立成功;LZ-H组在第21天和第28天降低UA水平,LZ-L组在第28天降低UA水平(与模型组相比,p < 0.05–0.001),效果与别嘌醇相当(图1F)。虽然LZ在第28天仅轻度降低尿UA绝对量(p < 0.05;图1G),但经负荷校正的尿酸排泄分数
讨论
本研究提供了多层次证据,表明LZ在吲哚/MSU诱导的高尿酸血症大鼠模型中可降低血清UA并缓解肾脏和肝脏损伤。其降尿酸作用来源于两个互补机制:抑制肝脏XOD介导的尿酸生成,以及重塑肾脏尿酸转运蛋白谱——下调重吸收性转运蛋白URAT1和GLUT9,而分泌性转运蛋白ABCG2仅显示出提示性的恢复趋势(Sun等,2021)。同时伴随
结论
LZ在高尿酸血症伴痛风性关节炎大鼠模型中降低了血清UA并减轻了HUA相关的肾脏和肝脏损伤。其降尿酸效应与肝脏XOD活性的抑制以及URAT1和GLUT9的协同下调相关,而分泌性转运蛋白ABCG2仅显示出提示性的恢复趋势。整合计算筛选发现GADM是LZ中URAT1调控成分的候选物质,在极性化HK-2细胞单层中的功能验证
CRediT作者贡献声明
Pei Zhangming: 撰写——审阅与编辑,监督。Sha Shenfei: 撰写——审阅与编辑,调查。Miao Mengmeng: 撰写——审阅与编辑,验证。Hu Feng: 撰写——审阅与编辑。Zhu Xiaoying: 撰写——审阅与编辑,可视化,数据整理。Pan Tong: 撰写——审阅与编辑,软件,数据整理。Gao Jie: 撰写——审阅与编辑,撰写——初稿,方法学,调查,数据整理。Wang Hongchao: 监督,项目管理,
未引用参考文献
FDA Weighs In on Optimal Drug Dosing, 2023.
数据可用性声明
本研究中呈现的原创性成果包含在本文中,进一步咨询可联系通讯作者。
利益冲突声明
? 作者声明不存在已知的财务利益冲突或可能影响本文所报告工作的个人关系。
致谢
本研究得到国家重点研发计划(编号:2024YFF1106000)、无锡科技发展基金(编号:Y20252101)、2024年江苏省老年健康研究项目(一般项目,编号:LKM2024028)以及江苏省老年学学会一般项目(编号:JGS2025MS0016)的资助。感谢江南大学实验动物中心的动物饲养与护理,以及所有提供技术帮助的同事。
Hongchao Wang | Jie Gao | Feng Hu | Tong Pan | Xiaoying Zhu | Mengmeng Miao | Shenfei Sha | Zhangming Pei | Shourong Lu | Wenwei Lu