近年来，随着人们生活水平的提高和饮食结构向高脂、高蛋白的转变，高尿酸血症(hyperuricemia，HUA)的发病率逐年上升，发病年龄趋于低龄化[1]。HUA是痛风发作的生化基础，也是心肌梗死、脑卒中、心血管疾病、冠心病、全因死亡、代谢性疾病以及慢性肾病等的独立危险因素[2]。大量实验研究证明[3-4]，中药活性成分如黄酮、皂苷、生物碱等均具有防治HUA的作用。本文主要围绕HUA的发病机制，对中药活性成分降尿酸作用机制的研究进展进行综述，为HUA的防治以及开发新型降尿酸药物提供研究思路。
1 HUA的发病机制HUA的发生取决于体内尿酸的生成与代谢。尿酸在肝脏中产生，是体内嘌呤代谢的终产物。人体内尿酸的产生主要有两种途径：一是通过摄入富含嘌呤类食物产生(外源性)，占人体内尿酸总量的0.20；二是通过体内核蛋白、核酸等物质分解代谢产生(内源性)，占总量的0.80。机体合成的尿酸由肾脏和肠道排泄，分别占2/3和1/3[5]。生理情况下，尿酸的生成和排泄处于动态平衡，若尿酸生成增多，肾脏排泄尿酸减少，或二者共同作用引起尿酸代谢失衡，从而导致HUA[6]。尿酸的生成主要是由嘌呤代谢关键酶调控，尿酸的排泄是由尿酸转运蛋白和有机阴离子转运体调控。
1.1 嘌呤代谢关键酶调控尿酸生成在尿酸合成途径中，腺苷脱氨酶(adenosine deaminase，ADA)和黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XO)是调节尿酸生成的两个关键酶。ADA是嘌呤核苷代谢中重要的一类酶，属于巯基酶，其作用是催化腺嘌呤核苷转变为次黄嘌呤核苷，再经核苷磷酸化酶作用生成次黄嘌呤，最终被XO转化为尿酸。XO是一种复合黄素酶，其作用是催化嘌呤的两个终端分解代谢反应，即XO催化次黄嘌呤生成为黄嘌呤，又催化黄嘌呤转化为尿酸[7]。
1.2 离子转运蛋白调控尿酸排泄目前已发现多种转运蛋白参与肾脏近曲小管尿酸的转运过程，分为重吸收蛋白和分泌蛋白两大类[5]。尿酸重吸收蛋白包括[8]尿酸盐阴离子转运体1(urate transporter 1，URAT1)、葡萄糖转运蛋白9(glucose transporter 9，GLUT9)、有机阴离子转运体(organic anion transporters，OATs)家族蛋白中的OAT4、OAT10。尿酸分泌蛋白包括[9]：位于基底外侧膜的OAT1、OAT2和OAT3，多药耐药蛋白4(multidrug resistance associated protein 4，MRP4)及磷酸盐转运蛋白(sodium-dependent phosphate transport proteins，NPTs)家族中的NPT1和NPT4。此外，肠道也表达尿酸转运分泌蛋白[10]，如三磷酸腺苷结合转运蛋白G超家族成员2(ATP-binding cassette, subfamily G, membrane 2，ABCG2)。血液尿酸经过肾小球过滤进入肾小管，主要经过重吸收蛋白URAT1或GLUT9重吸收入血，由分泌蛋白OAT1/OAT3、ABCG2重新分泌入尿，最终排出体外[11]。若机体尿酸转运蛋白表达异常，造成尿酸重吸收增加或排泄减少，就会导致HUA及其他相关的全身性疾病。此外，尿调节素的基因多态性也是HUA的诱发因素之一。该基因片段的多态性突变可能引起肾小管尿酸转运功能失调及尿调节素的蛋白表达水平发生异常，使肾小管排泄尿酸的效率下降，从而导致尿酸在体内聚积引起HUA[12]。SLC22A基因家族有机阳离子转运体(organic cation transporters，OCTs)主要位于肾脏和肝脏，包括OCT1(SLC22A1)、OCT2(SLC22A2)和OCT3(SLC22A3)3个亚型[13]。其中，位于肾脏的OCTs介导毒物和内源性化合物等一系列有机阳离子的转运，以减少有毒物质累积于肾脏造成损害。有机阳离子/肉毒碱转运体(organic cation/carnitine transporters，OCTNs)主要表达于肾近曲小管上皮细胞顶膜，包括人和动物体内的OCTN1(SLA22A4)、OCTN2(SLC22A5)和仅在小鼠体内表达的OCTN3(SLC22A21)3种亚型，其介导有机阳离子和肉毒碱在肾脏的转运和排泄，从而改善肾功能[14]。
2 中药活性成分降尿酸作用机制研究 2.1 抑制嘌呤代谢关键酶的活性嘌呤代谢过程中由于关键酶的缺陷导致的嘌呤利用障碍和(或)嘌呤氧化酶的活性增强是使尿酸生成增加的主要原因。中药活性成分主要通过抑制黄嘌呤氧化酶和腺苷脱氨酶的活性，抑制尿酸的生成。
葛根素(puerarin)是从中药葛根中提取的一种单一成分黄酮苷。史珅等[15]采用酵母膏与氧嗪酸钾混合灌胃建立大鼠HUA模型，结果表明葛根素通过抑制XO活性，同时通过增加尿液中尿酸的溶解度促进其排泄，从而有效降低HUA大鼠的血清尿酸水平。陈刚等[16]研究发现，茶多酚(green tea polyphenols，GTP)能明显降低HUA小鼠肝脏XO的活性和表达，对氧嗪酸钾诱导的HUA小鼠血尿酸水平有明显降低作用。芹菜素(apigenin)是天然存在的一种黄酮类化合物，以植物黄色素的形式在茶叶、蔬菜、水果和香料中广泛分布，其中以芹菜中含量最高。姚芳芳等[17]采用腺嘌呤+盐酸乙胺丁醇片灌胃法制备HUA动物模型，发现芹菜素能增强HUA大鼠体内抗氧化和清除氧自由基的能力，减少脂质过氧化。通过进一步研究表明，芹菜素对血清和肝脏中ADA的活性具有明显的抑制作用，表明其降低尿酸作用机制是通过抑制ADA活性而减少尿酸生成。另有研究报道[18]，芹菜素能明显影响HUA小鼠体内XO活性，但对体外XO活性并无抑制作用。芹菜素可能通过抑制ADA活性减少尿酸合成，也可能通过抑制体内XO活性发挥降尿酸作用，其确切的作用机制还有待进一步研究。海参皂苷为海参的主要次级代谢产物，是海参体内特有的一类三萜皂苷，徐慧静等[19]给小鼠喂食酵母浸粉建立饮食诱导的HUA小鼠模型，研究海参皂苷和除皂苷残余物对HUA的影响，发现海参皂苷及其除皂苷残余物抑制小鼠血清尿酸升高与肝脏XO和ADA的活性受到抑制明显相关。穿山龙总皂苷为皂苷类化合物，研究表明穿山龙总皂苷和海参皂苷均可通过抑制XO和ADA的活性，改善小鼠的HUA[19-20]。
2.2 调节尿酸转运蛋白及其mRNA的表达芦丁(rutin)和槲皮素(quercetin)均为生物活性较强的黄酮类化合物，研究表明二者均下调GLUT9、URAT1的蛋白及mRNA的表达水平，同时下调UMOD的mRNA表达水平，上调OAT1、OCT1、OCT2和OCTN1、OCTN2的蛋白及mRNA表达水平[21-22]，从而明显降低氧嗪酸钾诱导的HUA小鼠的血清尿酸水平，表明芦丁和槲皮素均可通过调节肾脏尿酸转运相关蛋白而发挥降尿酸作用，同时对肾脏具有一定的保护作用。芒果苷(mangiferin)是芒果叶中的主要活性成分，属双苯吡酮类黄酮类化合物。栀子苷(geniposide)是栀子果实中的主要有效成分之一，为环烯醚萜苷类化合物。胡庆华等[23-24]研究表明，芒果苷和栀子苷均能通过下调URAT1、GLUT9蛋白及mRNA的表达，上调OAT1蛋白及mRNA的表达，从而降低HUA小鼠血清中尿酸、肌酐和尿素氮水平，提高其24 h尿液尿酸、肌酐排泄量及尿酸排泄分数，抑制肾脏尿酸重吸收，并促进尿酸排泄。桑皮苷A(mulberroside A)为桑枝中的主要有效成分之一，研究发现桑皮苷A可明显下调HUA小鼠URAT1、GLUT9的mRNA和蛋白质水平，上调OAT1、OCT1、OCT2、OCTN1和OCTN2的mRNA和蛋白水平[25]。桑皮苷A的降尿酸和肾保护作用可能正是基于以上作用机制，即降低对尿酸盐的重吸收，增加尿酸盐的排泄。3，5，2′，4′-四羟基查尔酮(C15H12O5，P40)广泛存在于甘草、啤酒花、镰形棘豆等药用植物中，其促进尿酸排泄的作用与下调GLUT9的蛋白表达有关[26]。陈光亮等[27]研究萆薢总皂苷(total saponin of dioscorea，TSD)对大鼠慢性HUA的防治作用及对肾脏URAT1表达的影响，采用RT-PCR法、免疫组化法检测大鼠肾小管上皮细胞中URAT1蛋白和mRNA水平，结果表明TSD降尿酸的作用机制可能与抑制肾小管上皮细胞URAT1的表达有关。岩白菜素(bergenin)是岩白菜的主要有效成分，属于异香豆素类化合物。其降尿酸的主要作用机制可能为下调HUA小鼠肾脏mURAT1、mGLUT9的蛋白及mRNA表达水平[28]，从而体现抗高尿酸活性，并具有一定的剂量效应关系。甜菜碱(betaine)与荷叶碱(nuciferine)属于生物碱类化合物，研究表明[29-30]，两者均能明显下调HUA小鼠肾脏mURAT1和mGLUT9的表达水平，从而抑制尿酸重吸收，上调mOAT1和mABCG2的表达水平，促进尿酸排泄。这些作用与其提高模型动物尿酸排泄分数(fractional excretion of uric acid，FEUA)的效应一致，表明甜菜碱和荷叶碱可通过调节肾脏尿酸转运相关蛋白，促进HUA小鼠肾脏尿酸排泄，从而改善HUA。此外，两者均可上调HUA小鼠肾脏OCT1/2和OCTN1/2的蛋白表达水平，利于其发挥一定的肾保护作用。
3 展望中药防治HUA疗效确切，研究已阐明多种中药活性成分如黄酮类、皂苷类、生物碱类等化合物的降尿酸作用机制，即抑制尿酸的生成，或促进尿酸的排泄。以HUA为疾病模型进行实验研究时，在体外实验和动物体内实验体系中，同一中药活性成分对HUA相同生化指标的影响有时并不一致，有待进一步建立规范的实验体系；且实验测量指标多偏向于血清和肝脏中XO活性和ADA活性的测定，而对中药活性成分降尿酸作用机制的基因组学和蛋白组学等研究缺乏足够证据，尤其是各活性成分对肠道尿酸分泌蛋白ABCG2的调控作用还有待进一步探索。本课题组近年来一直从事武当山地区樱桃降尿酸的药理活性及作用机制研究，结果表明武当山地区樱桃可明显降低HUA小鼠血清尿酸水平，且对其肝肾功能无明显影响；分子生物学实验表明，武当山地区樱桃可明显下调尿酸重吸收蛋白URAT1和GLUT9的表达。目前，我们正在研究其对尿酸分泌蛋白表达的影响，以及各尿酸转运蛋白mRNA的表达变化，并确认其发挥降尿酸作用的主要活性成分。此外，中药化学成分的复杂性决定了中药发挥药效的多靶点、多途径，虽然对中药活性成分降尿酸作用机制的研究已深入到分子生物学水平，但目前多停留在动物水平实验研究，缺乏大规模的临床试验证据。
综上所述，从多方面、多角度明确中药治疗HUA的作用环节，明确其降尿酸药理活性的新靶点，进一步对防治HUA的常用中药及其有效活性成分进行深入研究已成为该领域亟待解决的热点。
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