研究背景随着人们生活水平及饮食结构的改变,高尿酸血症的患病率逐年上升。高尿酸血症人群常摄入过多的海产品、肉类食品以及大量饮用啤酒,考虑高尿酸血症发生的原因与饮食大量高嘌呤食物有关。高尿酸血症是心血管疾病、肥胖、高血脂、糖尿病的危险因素,严重影响我国人民的健康水平。然而,人们血尿酸水平升高、高尿酸血症患病率上升是否与过量摄入肉类、海鲜类、豆类等非同源的嘌呤食物有关?临床中高尿酸血症及其他代谢性疾病高发的原因是否与过度摄入高嘌呤食物有关?食用大豆是否可能会诱发高尿酸血症和痛风?尚有待于实验研究。肠道是人体消化吸收的重要场所,具有屏障功能,是重要的免疫器官。正常情况下,肠道的屏障功能(即肠道屏障)在肠道消化吸收营养物质过程中可以有效的防止机体受到内源性微生物及毒素的侵害,对维持人类健康有重要意义。研究显示肠道屏障受到环境、饮食、生活方式等多方面的影响,其中饮食是影响肠道屏障的重要因素。有学者研究发现,高嘌呤饮食可导致机体肠道菌群结构改变,尿酸水平升高。提示高嘌呤饮食会引起肠道菌群失调和高尿酸血症的发生。然而,肠道屏障功能改变与高尿酸血症的发生是否存在病理联系?尚有待于实验研究。中药菊苣是我国维吾尔族习用药材,具有清肝利胆,健胃消食,利尿消肿的功效。本课题组长期从事中药菊苣及高尿酸血症的研究,明确了中药菊苣稳定的降尿酸药效,并从嘌呤代谢途径、尿酸肠道排泄途径及尿酸肾脏排泄途径对菊苣降尿酸作用机制进行了研究。本研究亦属于菊苣药理药效研究的一部分,将非同源嘌呤食饵肉类牛肉、海鲜类蛤蜊、豆类大豆以饮食形式连续干预鹌鹑,观察不同来源嘌呤食饵对鹌鹑尿酸水平的影响,并从肠道微生物屏障和机械屏障角度,探讨菊苣提取物发挥降尿酸的作用机制。研究目的第一,初步阐明非同源食饵对鹌鹑尿酸代谢的影响,旨在为高尿酸血症患者膳食提供科学依据。第二,切入微生物屏障、机械屏障,尿酸代谢相关酶活性等指标,阐释非同源食饵诱导鹌鹑高尿酸血症的病理机制。第三,阐明菊苣提取物对肉类牛肉、海鲜类蛤蜊诱导的尿酸代谢紊乱的改善作用及其干预机制,为菊苣改善嘌呤饮食诱导的尿酸代谢紊乱的临床干预提供参考依据。研究方法非同源食饵诱导尿酸代谢异常的病理基础研究:运用病因诱导法模拟临床饮食结构的改变,探讨非同源食饵肉类牛肉粉、海鲜类蛤蜊粉、豆类大豆粉对鹌鹑尿酸及相关代谢指标的影响,明确主要致病的嘌呤食饵类型;采用生化、酶法、聚合链式反应等技术手段,探讨非同源食饵诱导尿酸代谢紊乱可能的病理机制。菊苣提取物对肉类牛肉、海鲜类蛤蜊诱导尿酸代谢紊乱的干预研究:运用多学科技术手段,分别从整体水平、器官水平、分子水平及微生物水平展开研究。以嘌呤代谢关键酶、肠道屏障为切入点,采用Q-PCR、Western Blot、免疫组化等方法分析菊苣提取物对尿酸代谢紊乱的干预作用及可能的作用环节。研究内容本论文包括文献综述与实验研究两部分。文献综述主要包括高嘌呤饮食与高尿酸血症,中药对肠道屏障影响的研究进展两方面内容。实验研究主要包括以下两个章节:第一章:非同源食饵对鹌鹑血尿酸及肠道屏障影响研究本章节首先采用高效液相色谱法检测非同源食饵中腺嘌呤、鸟嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤含量。初步比较肉类、海鲜类、豆类食饵嘌呤含量高低,为后期动物实验奠定基础。在流行病学调查及本课题组前期工作基础上,开展非同源食饵摄入对鹌鹑尿酸代谢的影响研究。通过动态检测鹌鹑尿酸水平,明确与尿酸代谢紊乱密切相关的嘌呤食饵类型。在初步观察到嘌呤饮食诱导尿酸代谢改变的基础上,从尿酸代谢关键酶、肠道微生物屏障和机械屏障角度,探讨非同源食饵诱导尿酸代谢改变的病理机制。第二章:菊苣提取物对鹌鹑高尿酸血症及肠道屏障损伤的影响研究本章节在病理机制研究的基础上,以导致鹌鹑血尿酸水平升高的肉类牛肉粉、海鲜类蛤蜊粉作为模型诱导剂,开展菊苣提取物的干预研究。通过动态检测鹌鹑尿酸水平,旨在观察菊苣对牛肉、蛤蜊诱导的尿酸代谢紊乱的改善作用;切入肠道屏障及尿酸代谢相关酶活性指标,探讨菊苣提取物对牛肉、蛤蜊诱导尿酸代谢紊乱的干预机制。研究结果1.非同源食饵中嘌呤含量测定研究显示:HPLC法测定非同源食饵中的总嘌呤含量,由高到低排序为:20%酵母粉嘌呤食饵、20%牛肉粉嘌呤食饵、10%牛肉粉嘌呤食饵、20%蛤蜊粉嘌呤食饵、10%蛤蜊粉嘌呤食饵、基础饲料、10%大豆粉嘌呤食饵、20%大豆粉嘌呤食饵。其中后两者嘌呤含量均接近基础饲料。不同嘌呤对尿酸水平有不同程度影响,其中腺嘌呤、次黄嘌呤含量影响较大。食饵中腺嘌呤和次黄嘌呤含量之和由高到低的排序与食饵中总嘌呤含量排序相同。2.非同源食饵对鹌鹑血尿酸及肠道屏障的影响研究显示:牛肉、蛤蜊嘌呤食饵10%、20%剂量均可使鹌鹑UA水平显著增高,大豆嘌呤食饵10%、20%剂量并未引起鹌鹑尿酸水平明显变化。表明高嘌呤肉类牛肉粉、海鲜类蛤蜊粉的摄入可导致鹌鹑尿酸代谢紊乱。此外,牛肉、蛤蜊嘌呤食饵10%、20%剂量对肝脏XOD、ADA活性有升高作用,而大豆嘌呤食饵10%、20%剂量对肝脏XOD、ADA活性无影响,对血清XOD、ADA活性有降低作用,表明牛肉粉、蛤蜊粉、大豆粉三种非同源食饵对尿酸水平的影响与尿酸生成途径关键酶活性改变有关。高嘌呤牛肉粉、蛤蜊粉摄入后鹌鹑肠道屏障中肠道菌群主要宿主菌数量发生改变,且肠道机械屏障紧密连接Occludin基因及蛋白表达水平发生变化。牛肉、蛤蜊嘌呤食饵10%、20%剂量均可显著降低紧密连接OccludinmRNA及蛋白表达水平,增加致病菌粪肠杆菌数量,蛤蜊嘌呤食饵20%剂量可显著减少有益菌双歧杆菌数量,表明高嘌呤的肉类、海鲜类的摄入可对肠道屏障产生影响,可能通过改变肠道菌群及肠道机械屏障,影响尿酸代谢途径中关键酶活性,引起尿酸代谢改变。3.菊苣提取物对非同源食饵牛肉、蛤蜊诱导的鹌鹑高尿酸血症及肠道屏障损伤的影响研究显示:菊苣提取物的添加可显著改善牛肉粉、蛤蜊粉摄入导致的尿酸水平升高,提示菊苣提取物具有改善尿酸代谢紊乱的功能活性。菊苣可降低尿酸生成关键酶XOD、ADA活性,提示菊苣降尿酸作用可能与其直接调节尿酸生成关键酶活性有关。此外,菊苣的添加可改善肠道主要宿主菌数量,显著减少条件致病菌粪肠球菌的数量,增加有益菌双歧杆菌的数量,表明菊苣对肠道菌群有改善作用。同时,菊苣可增加肠道机械屏障中紧密连接OccludinmRNA与蛋白的表达,降低肠上皮细胞通透性,表明菊苣对肠道机械屏障有改善作用。研究结论1.非同源食饵中肉类、海鲜类可对鹌鹑尿酸、血脂代谢产生影响,而豆类对鹌鹑尿酸水平无影响。肉类、海鲜类的摄入导致尿酸代谢异常与尿酸代谢关键酶活性改变,肠道主要宿主菌数量改变,肠道紧密连接蛋白Occludin表达的改变密切相关。2.菊苣提取物可明显改善肉类、海鲜类嘌呤食饵摄入诱导的鹌鹑尿酸代谢紊乱状态。菊苣可降低尿酸代谢关键酶活性,调节肠道菌群,增加肠道有益菌数量,降低致病菌数量。菊苣可增加肠道紧密连接Occludin蛋白表达,降低肠上皮细胞通透性。菊苣改善尿酸代谢紊乱的作用可能与调节肠道菌群及肠道紧密连接Occludin蛋白,改变尿酸代谢关键酶活性有关。创新点1.通过观察不同来源嘌呤食饵对鹌鹑尿酸水平的影响,探讨人们饮食中摄入较多的高嘌呤食物与高尿酸血症发生的关系。2.从肠道屏障角度,对非同源食饵导致的尿酸代谢变化病程中肠道主要宿主菌变化进行研究,对机械屏障紧密连接OccludinmRNA及蛋白表达进行研究,为以高嘌呤摄入增加为特征的饮食结构改变诱导的尿酸代谢紊乱病理机制的研究提供新视角。3.以牛肉粉、蛤蜊粉为模型诱导剂,从微生物屏障和机械屏障层面,阐释中药菊苣防治尿酸代谢紊乱的干预机理。