综述:天然多糖通过靶向肠道微生物群改善高尿酸血症的构效关系及其作用机制

《Carbohydrate Polymers》:Structure-activity relationship and underlying mechanisms of natural polysaccharides in ameliorating hyperuricemia via targeting gut microbiota

【字体: 时间:2026年08月08日 来源:Carbohydrate Polymers 13.2

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  高尿酸血症是一种常见的代谢紊乱疾病,与多种疾病相关,给公共卫生带来了日益沉重的负担。目前的药物治疗往往存在靶点单一及潜在不良反应的限制。最新研究显示,肠道在尿酸稳态中起着重要作用,肠道微生物群和肠道尿酸转运蛋白参与肾外尿酸的处理。天然多糖因其具有降尿酸和调节代谢的功能,逐渐被视为

  高尿酸血症是一种常见的代谢紊乱疾病,与多种疾病相关,给公共卫生带来了日益沉重的负担。目前的药物治疗往往存在靶点单一及潜在不良反应的限制。最新研究显示,肠道在尿酸稳态中起着重要作用,肠道微生物群和肠道尿酸转运蛋白参与肾外尿酸的处理。天然多糖因其具有降尿酸和调节代谢的功能,逐渐被视为具有潜在微生态调控作用的物质而受到关注。越来越多的研究表明,天然多糖可通过改变肠道微生物组成、调节微生物代谢产物的生成以及增强肠道屏障功能来缓解高尿酸血症。然而,关于多糖如何通过肠道微生物群调节高尿酸血症的机制尚未有系统的总结。因此,本综述总结了肠道菌群失调与高尿酸血症之间的关系,并进一步探讨了天然多糖的结构特征与其调节肠道微生物群作用之间的潜在关联。此外,还分析了多糖通过肠道微生物群及微生物代谢产物调节尿酸代谢的可能机制,同时阐述了基于多糖的药物递送系统的优势。本综述为针对肠道微生物群的高尿酸血症干预措施以及基于多糖的制剂开发提供了理论依据。

高尿酸血症是一种由嘌呤代谢异常以及肾脏和肠道尿酸排泄功能受损所引起的常见慢性代谢性疾病。受饮食结构变化等因素影响,全球高尿酸血症的患病率持续上升,许多国家的患病率已超过14%,使其成为继糖尿病之后的又一重大公共卫生问题。长期的高尿酸血症会增加患慢性肾病、动脉粥样硬化、心血管疾病和脑血管疾病以及胰岛素抵抗的风险。此外,单钠尿酸盐晶体的沉积还会引发痛风性关节炎。过去,对高尿酸血症发病机制的研究主要集中在肝脏尿酸合成和肾脏排泄方面,忽视了肠道作为机体第二大尿酸排泄器官的重要作用。目前用于治疗高尿酸血症和痛风的常规药物由于仅作用于单一靶点,无法纠正包括嘌呤、脂质和葡萄糖代谢异常在内的全身性代谢紊乱,长期使用还可能带来肝肾毒性,且无法改善肠道菌群失调,从而促使高尿酸血症持续发展。因此,研发具有良好安全性、多靶点调控作用且能从根本上改善代谢紊乱的新疗法仍是重要的研究方向。

多糖是由单糖残基通过糖苷键连接而成的天然生物聚合物,广泛存在于植物、海洋生物和微生物中,具有多种生物活性、益生元效应以及良好的生物相容性。多糖的物理化学性质和生物功能主要由其单糖组成、糖苷键类型、分子量及分支结构决定。由于人类缺乏相应的水解酶,大多数多糖能够在上消化道免于降解,一旦进入结肠,则可被肠道微生物产生的碳水化合物活性酶降解,进而通过调节肠道微生物群发挥其生物功能。现有证据表明,肠道微生物群有助于调节宿主代谢,健康人群的肠道微生物能够分泌尿酸酶分解尿酸,从而参与嘌呤代谢。而高尿酸血症患者通常存在特征性的肠道菌群失调、肠道屏障功能受损以及宿主代谢紊乱,这些因素会共同推动疾病的进展。因此,在高尿酸血症干预研究中,恢复肠道微生物组稳态越来越受到重视,这也为研究天然多糖在功能性生物分子开发中的应用提供了可能。

当前研究中有越来越多的证据表明,肠道微生物群是研究高尿酸血症发病机制的新重点。Dong等人在一篇综述中详细阐述了天然植物化合物在调节肠道微生物群以对抗高尿酸血症中的作用,并提出靶向肠道微生物群可能是新的治疗策略。Chen等人根据天然生物活性化合物通过肠道途径调节尿酸代谢的作用,指出这类化合物具有多靶点治疗效应,能够促进尿酸通过肠道排出。Mehmood及其同事则探讨了食物来源的生物活性肽作为高尿酸血症治疗药物的潜力,认为它们可以通过纠正肠道菌群失调发挥作用,从而为高尿酸血症的干预提供新思路。最近的研究还考察了更多种类的天然产物在干预高尿酸血症中的应用。目前的研究发现,摄入不同来源的天然多糖可以改变肠道微生物群的结构,并产生显著的降尿酸效果。Yu等人总结了四种可能的机制,认为肠道微生态重塑是多糖降低血清尿酸的途径之一。不过,现有的综述大多侧重于阐述多糖降尿酸的总体机制,而关于多糖如何与肠道微生物群相互作用及其在高尿酸血症中的具体机制,仍有较多系统性分析不足。因此,本综述重点探讨天然多糖在肠道层面调节高尿酸血症的作用,尤其关注其结构特征、调节肠道微生物群的能力以及其对尿酸稳态的影响。研究者在PubMed、Web of Science Core Collection和Google Scholar中检索了截至2026年6月30日发表的相关文献,将控制词汇和自由文本术语分为三个主题类别:天然多糖及其结构特征,包括“多糖”“单糖组成”“分子量”“糖苷键”和“分支结构”;高尿酸血症与尿酸代谢,包括“高尿酸血症”“尿酸”和“尿酸代谢”;肠道相关机制,包括“肠道微生物群”“肠道屏障”“短链脂肪酸”“微生物代谢产物”和“尿酸转运蛋白”。同一类别内的术语用“OR”连接,不同类别则用“AND”连接,检索语法根据各数据库的索引要求进行调整。经过去重后,首先根据标题和摘要筛选文献,再根据预定的纳入和排除标准进行全文评估和参考文献溯源,排除了非多糖性质的粗提物以及数据不足的研究。最后通过叙述性综合的方式,对纳入的研究进行总结和批判性分析,重点关注多糖在初级结构和高级结构层面的特征、其与肠道微生物群及微生物代谢的相互作用、肠道屏障功能、短链脂肪酸的产生以及肾脏和肠道的尿酸转运途径。通过阐明天然多糖调节尿酸稳态的分子机制,本综述为针对肠道微生物群的高尿酸血症干预措施提供了新视角,也为生物活性多糖的进一步开发和应用奠定了基础。
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