蝉花发酵黄芪通过调节肠道嘌呤代谢改善高尿酸血症

《Food Bioscience》:Paecilomyces cicadae-fermented Radix astragali Ameliorates Hyperuricemia by Modulating Gut Purine Metabolism

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月27日 来源:Food Bioscience 6.2

编辑推荐:

   •RPF通过促进肠道嘌呤代谢降低HUA大鼠的血尿酸(SUA)水平。•RPF改善果糖诱导的糖代谢紊乱。•RPF恢复肠道菌群平衡,特别是增加梭菌属UCG-014(Clostridium UCG-014)的丰度。•腺苷脱氨酶(ADA)和黄嘌呤氧化酶(XOD)作为关键酶靶点,在肠道中

  
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    RPF通过促进肠道嘌呤代谢降低HUA大鼠的血尿酸(SUA)水平。
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    RPF改善果糖诱导的糖代谢紊乱。
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    RPF恢复肠道菌群平衡,特别是增加梭菌属UCG-014(Clostridium UCG-014)的丰度。
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    腺苷脱氨酶(ADA)和黄嘌呤氧化酶(XOD)作为关键酶靶点,在肠道中受RPF调控。
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    RPF降低肠道中尿酸前体(腺苷和次黄苷)的水平。

引言

高尿酸血症(HUA)是仅次于糖尿病的第二大常见代谢疾病,由尿酸(UA)稳态失调引起,是痛风发生和进展的最重要危险因素(FitzGerald., 2025)。据报道,全球HUA患病率在不同人群中从2.6%到36%不等(Dehlin等,2020)。在中国,HUA患病率已显著上升至13.3%,高于一般人群水平,年增长率达9.7%(Song等,2023)。因此,及时管理HUA是减轻医疗资源负担的关键。
生物体中的尿酸主要来源于嘌呤代谢,嘌呤的来源可分为两条主要途径。一种来源是食物中核蛋白所含的外源性嘌呤。另一种来源是体内自身代谢过程中产生的核苷酸衍生物(Kasahara等,2023)。在核酸酶催化下,核苷酸被水解,磷酸键断裂并进一步分解形成核苷。腺苷是体内尿酸合成的前体物质,在腺苷脱氨酶(ADA)作用下脱氨形成次黄苷。随后,次黄苷转化为黄嘌呤,由黄嘌呤氧化酶(XOD)氧化生成黄嘌呤。黄嘌呤随后被氧化生成尿酸(Mandal等,2015)。通常,每日尿酸排泄量的60-65%归因于肾脏,其余部分通过肠道经粪便排出(Yin等,2022)。先前的研究发现,肠道菌群来源的酶介导尿酸分解代谢,建立了微生物代谢与HUA发展之间的机制联系(Tong等,2023)。
除参与嘌呤和尿酸代谢外,肠道菌群还调节多种宿主代谢途径。越来越多的证据表明,HUA的发展与肠道菌群失调密切相关。一个例子是大肠杆菌(Escherichia coli)在人体肠道中分泌XOD。乳酸杆菌(Lactobacillus)也能减少肠道中嘌呤的吸收,从而防止血清尿酸(SUA)升高,进一步预防HUA的发生(Li等,2023)。此外,梭菌属(Clostridium)成员在厌氧嘌呤和尿酸代谢方面表现出显著能力。产气荚膜梭菌(Clostridium sporogenes)具有2,8-二氧代嘌呤降解途径,使其能够利用嘌呤作为电子供体进行厌氧呼吸,将嘌呤降解与ATP生成和短链脂肪酸(SCFAs)合成偶联(Liu等,2025)。除在肠道嘌呤分解代谢中的作用外,梭菌属物种越来越被重视为可持续生物技术资源,包括作为单细胞蛋白来源(Abdel-Tawwab等,2025)。因此,增强肠道菌群介导的尿酸及其前体降解是预防和治疗HUA的可行策略。
黄芪(Radix astragali)被认为是药食同源的物质,其特征性成分包括黄酮类、多糖和三萜皂苷,介导其多样的生物学功能(Liu等,2023)。现代药理学揭示,黄芪发挥关键作用,包括促进利尿、肾脏保护和免疫增强(Hafez等,2017)。蝉花(Paecilomyces cicadae (Miquel.) Samson)是一种寄生于蝉若虫的传统中药真菌,产生复杂的生物活性结构。它能保护肾小球功能免受炎症损伤,缓解肾间质损伤,并延缓慢性肾脏病(CKD)的进展(Cui等,2025)。从另一个角度来看,黄芪与蝉花的组合在补脾益肾、利尿通淋、缓解关节疼痛方面产生协同效应。药理研究表明,黄芪-蝉花发酵产物(RPF)显著降低了糖尿病肾病小鼠的尿蛋白、血清肌酐和血尿素氮水平(Yang等,2020)。我们之前的研究展示了RPF诱导的化学成分和代谢变化的多组学表征(Wang等,2024)。然而,其潜在机制,特别是肠道菌群相关的嘌呤代谢,在很大程度上仍未得到探索。
尽管越来越多的证据表明,天然产物、益生菌和发酵中药通过调节肠道菌群缓解HUA,但大多数研究主要关注微生物组成变化或肠道尿酸转运蛋白。肠道菌群相关的嘌呤代谢酶及其相应代谢物是否对发酵中药产品的降尿酸活性有贡献,在很大程度上仍未得到探索。因此,在本研究中,验证了RPF的降尿酸作用及其对肠道尿酸代谢的影响。并结合体外粪便发酵研究了RPF对肠道菌群的影响。最后,利用蛋白质组学研究RPF如何介导关键嘌呤代谢相关酶和小分子代谢物的降尿酸作用。这些结果为通过膳食摄入RPF进行HUA化学预防和治疗提供了一种新的安全方法的分子证据。

章节摘要

材料和化学品

黄芪(R. astragali)购自山西浑源万盛黄芪发展有限公司(中国山西)。蝉花(P. cicadae)购自中国林业文化保藏中心(登录号:cfcc81169)。焦磷酸钠购自麦克林(中国上海)。羧甲基纤维素钠(CMC-Na)购自阿拉丁(中国上海)。果糖和BCA蛋白测定试剂盒购自索莱宝(中国上海)。放射免疫沉淀分析(RIPA)裂解缓冲液

RPF降低HUA大鼠的SUA水平

为评估RPF对HUA的影响,按照先前描述的方法建立了HUA大鼠模型。图1A展示了HUA大鼠模型的建立和RPF的给药。在连续建模四周后,所有组别的体重均呈现自然且渐进的增加。各组之间无显著差异(P>0.05)。与对照组(48.21 μmol/L)相比,高尿酸血症大鼠的SUA浓度显著升高至192.85 μmol/L,

讨论

HUA是一种由于嘌呤代谢紊乱导致SUA浓度升高的代谢疾病。当前临床使用的降尿酸药物主要包括丙磺舒、别嘌醇等。然而,长期药物管理可能受药物耐受性、不良反应、肾功能状态和个体患者反应等因素的影响(Yan等,2022)。
传统中药(TCM)及其活性成分已成为重要的

结论

总之,RPF不仅有效降低SUA水平,还显著改善果糖诱导的糖代谢紊乱。RPF可能还调节关键嘌呤代谢酶(ADA和XOD/XDH),并减少肠道中尿酸前体(腺苷和次黄苷)的产生。这些发现突显了调节肠道菌群介导的肠道嘌呤代谢是管理HUA的一种有前景的策略。然而,大多数降尿酸中药未能完全解决

CRediT作者贡献声明

袁云霞:撰写–审阅与编辑。张佳宇:撰写–审阅与编辑、资金获取、概念构思。周博:撰写–审阅与编辑、概念构思。夏雪茹:调查研究。梁柯鑫:调查研究。王红:撰写–审阅与编辑、撰写–原始草稿

未引用参考文献

Chang, 2014; Cui等, 2025; FitzGerald, 2025; Herman和Birnbaum, 2021; Liu等, 2023; Mandal和Mount, 2015; Maples和Mason, 1988。

伦理声明

本研究按照ARRIVE(动物研究:体内实验报告)指南进行。本研究经滨州医学院批准。(批准号:2024-2155)

声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本文中报告的工作。

数据可用性

数据应要求提供。

资金支持

本研究由国家自然科学基金委员会(82574717)、山东省泰山青年学者计划(TSQN202103110)、烟台市省级及以上领军人才配套支持计划(10073801)和中央高校基本科研业务费专项资金(202510440039, 202510440041)支持。

竞争利益声明

? 作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系,这些关系可能影响本文中报告的工作。
王红|袁云霞|梁柯鑫|夏雪茹|周博|张佳宇
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