《Frontiers in Microbiology》：Probiotic potential of Lactiplantibacillus plantarum LBK from Koumiss in reducing hyperuricemia through gut microbiota modulation
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高尿酸血症（HUA）是一种由嘌呤代谢功能障碍引起的代谢紊乱，对公共健康构成重大威胁。益生菌，特别是乳酸菌（LAB），在治疗某些代谢性疾病方面具有潜在的治疗益处。在本研究中，从马奶酒中分离出 73 株乳酸菌，并通过体外实验评估了其降解肌苷和鸟苷、抑制黄嘌呤氧化酶
高尿酸血症（HUA）是一种由嘌呤代谢功能障碍引起的代谢紊乱，对公共健康构成重大威胁。益生菌，特别是乳酸菌（LAB），在治疗某些代谢性疾病方面具有潜在的治疗益处。在本研究中，从马奶酒中分离出 73 株乳酸菌，并通过体外实验评估了其降解肌苷和鸟苷、抑制黄嘌呤氧化酶（XOD）以及其他生物学特性的能力。研究结果表明，与其他菌株相比，植物乳杆菌（L. plantarum）LBK 表现出显著的 XOD 活性抑制作用。与所有其他菌株相比，该菌株表现出更优越的细胞表面粘附能力以及对酸和胆盐的耐受性。随后，选取综合性能最高的该菌株，研究其在高尿酸血症小鼠体内降低尿酸的潜力。此外，与模型（MOD）组相比，植物乳杆菌 LBK 高剂量（H-LBK）组血清中的尿酸、尿素氮和肌酐水平显著降低。同时，植物乳杆菌 LBK 减轻了肝脏和肾脏的病理及炎症变化。植物乳杆菌 LBK 处理作用于肾脏基因表达，上调了三磷酸腺苷结合盒亚家族 G 成员 2（ABCG2）的基因表达，并下调了尿酸转运蛋白 1（URAT1）和葡萄糖转运蛋白 9（GLUT9）的基因表达。16S rRNA 测序分析揭示了植物乳杆菌 LBK 处理对肠道菌群的影响。该处理降低了厚壁菌门/拟杆菌门比率（F/B 比率）。它还增加了毛螺菌科_NK4A136_群（lachnospiraceae_NK4A136_group）、肠杆菌科_未培养菌（Enterobacteriaceae_uncultured）和副拟杆菌属（Parabacteroides）的丰度。此外，非靶向代谢组学分析显示，由于植物乳杆菌 LBK 处理，半胱氨酸和甲硫氨酸、嘧啶、维生素 B6 和色氨酸代谢途径发生了改变。该处理还导致肠道微生物组成和代谢的重塑，最终缓解了小鼠的高尿酸血症。综上所述，植物乳杆菌 LBK 可以通过调节肠道菌群改善高尿酸血症患者的健康状况，为消费者缓解高尿酸血症提供了一种相对安全的方法。
随着现代生活方式和饮食模式的随机转变，高尿酸血症（HUA）在全球范围内的发生率迅速上升，已成为威胁人类健康的严重代谢性疾病。高尿酸血症是指正常嘌呤饮食下空腹血尿酸（UA）水平超过 420 μmol/L。高尿酸含量可能导致痛风，且不仅是痛风的主要原因，还与高血压、慢性肾病、糖尿病和心血管疾病等常见慢性病相关。尿酸是人类嘌呤分解代谢的最终产物，其过量产生和排泄不足是血尿酸升高的主要原因。目前，饮食管理和药物治疗是缓解高尿酸血症的主要方法，但存在难以平衡营养摄入及药物副作用明显等局限性。因此，寻找创新、有效的治疗方法具有重要的现实意义。肠道菌群在疾病治疗中发挥关键作用，探索益生菌管理高尿酸血症日益受到关注。乳酸菌（LAB）作为宿主肠道内常见的益生菌，除促进肠道健康外，还具有免疫调节、抗过敏及调节血压、血脂和血糖等功能。然而，关于降尿酸乳酸菌对高尿酸血症小鼠粪便代谢物干预 effect 的研究相对较少。本研究旨在从马奶酒中筛选具有抗高尿酸血症能力的乳酸菌，并探讨其潜在机制。该研究成果发表于《Frontiers in Microbiology》。
为开展此项研究，研究人员采集了中国新疆伊犁地区的马奶酒样本，通过倾注平板法分离乳酸菌。利用高效液相色谱（HPLC）筛选能降解肌苷和鸟苷的菌株，并测定其黄嘌呤氧化酶（XOD）抑制活性、耐酸性、耐胆盐能力及表面疏水性等生物学特性。通过 16S rDNA 序列分析鉴定优势菌株。在动物实验中，研究人员使用 40 只 Balb/c 雄性小鼠，通过灌胃氧酸钾并结合高嘌呤饮食（含酵母提取物、RNA 和果糖水）构建高尿酸血症模型。实验分为对照组、模型组、植物乳杆菌 LBK 高剂量组、低剂量组及别嘌醇组。干预 4 周后，采集血液、肝肾组织及肠道内容物，通过生化分析、组织病理学染色（H&E）、酶联免疫吸附测定（ELISA）、实时荧光定量 PCR（qPCR）、16S rRNA 基因测序及非靶向代谢组学（LC-MS/MS）等技术，系统评估了该菌株对生理指标、肠道菌群结构及代谢谱的影响。
研究结果如下：
植物乳杆菌 LBK 对肌苷和鸟苷的降解及 XOD 抑制作用。研究人员通过 HPLC 分析发现，从马奶酒中分离的多数乳酸菌具有嘌呤核苷降解能力，其中菌株 1-2（即 L. plantarum LBK）表现出较高的降解率。在 XOD 抑制实验中，该菌株的细胞悬液和无细胞内容物均显示出显著的抑制活性，虽低于阳性药别嘌醇，但在候选菌株中表现优异。
植物乳杆菌 LBK 对高尿酸血症小鼠肝肾损伤的保护作用。研究结果显示，高尿酸血症模型组小鼠体重下降，肝肾指数显著升高。经植物乳杆菌 LBK 高剂量干预后，小鼠体重减轻得到缓解，肝肾指数显著降低。组织病理学观察表明，模型组肝脏出现水肿和炎性细胞浸润，肾脏肾小球和肾小管结构受损；而高剂量菌株处理组上述病理改变明显减轻，且效果优于别嘌醇组（别嘌醇组肾脏损伤有所加重）。同时，该菌株处理显著降低了肝脏 XOD 活性，并抑制了肝肾组织中促炎因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素 -6（IL-6）的表达。
植物乳杆菌 LBK 对肾脏尿酸转运蛋白表达的调节。qPCR 结果显示，模型组小鼠肾脏中尿酸外排转运蛋白 ABCG2 的 mRNA 表达显著下调，而重吸收转运蛋白 URAT1 和 GLUT9 表达上调。植物乳杆菌 LBK 处理逆转了这一趋势，显著上调了 ABCG2 表达，下调了 URAT1 和 GLUT9 表达，从而促进尿酸排泄。
植物乳杆菌 LBK 对肠道菌群及代谢物的调节。16S rRNA 测序分析表明，高尿酸血症导致小鼠肠道菌群多样性降低，厚壁菌门/拟杆菌门（F/B）比率下降。植物乳杆菌 LBK 处理恢复了菌群多样性，提高了 F/B 比率，并显著增加了毛螺菌科_NK4A136_群和副拟杆菌属等有益菌的丰度。非靶向代谢组学分析显示，该处理显著改变了半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、嘧啶代谢、维生素 B6 代谢及色氨酸代谢等途径。相关性分析进一步证实，肠道特定菌群的变化与差异代谢物之间存在显著相关性，表明菌株可能通过“菌群 - 代谢物”轴发挥作用。
讨论与结论部分总结指出，植物乳杆菌 LBK 通过多重机制缓解高尿酸血症：直接在肠道降解嘌呤底物，抑制肝脏 XOD 活性以减少尿酸生成；调节肾脏尿酸转运蛋白表达以促进尿酸排泄；减轻肝肾炎症反应；以及通过重塑肠道菌群结构和代谢功能，特别是调节色氨酸等关键代谢通路，间接改善宿主的嘌呤代谢紊乱。研究结论认为，源自马奶酒的植物乳杆菌 LBK 具有显著的抗高尿酸血症潜力，可作为改善高尿酸血症的潜在益生菌候选株，为消费者提供了一种相对安全的干预策略，但仍需进一步开展人体临床试验以验证其安全性和有效性。
