氧嗪酸鉀聯(lián)合酵母對SD大鼠尿酸生成和排泄及腎功能的影響

聶安政，林志健，王 雨，周 月，孫小霞，李 凡，蔡 萌，周偉龍，張 冰

（北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院臨床中藥系，北京 100029）

氧嗪酸鉀聯(lián)合酵母對SD大鼠尿酸生成和排泄及腎功能的影響

聶安政，林志健，王 雨，周 月，孫小霞，李 凡，蔡 萌，周偉龍，張 冰

（北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院臨床中藥系，北京 100029）

目的 觀察氧嗪酸鉀聯(lián)合酵母對大鼠血尿酸（UA）水平及UA生成、排泄和腎功能的影響，探討氧嗪酸鉀聯(lián)合酵母誘導(dǎo)大鼠高尿酸血癥的作用特點。方法 SD大鼠分別給予酵母膏21 g·kg-1+氧嗪酸鉀100，200和300 mg·kg-1，每日1次，連續(xù)35 d。分別于第14，28和35天檢測血清UA、肌酐（CRE）和尿素氮（BUN）水平及腺苷脫氨酶（ADA）、黃嘌呤氧化酶（XOD）和鳥嘌呤脫氨酶（GuDa）活性，第28天檢測尿液UA、CRE、BUN和尿蛋白水平與尿比重、尿量并計算UA排泄量和UA清除率，第35天處死大鼠取右腎稱重并計算腎指數(shù)。結(jié)果 與正常組比較，第14，28和35天3個給藥組血UA水平均顯著升高（P<0.01）；第35天3個給藥組血CRE水平均顯著升高（P<0.05，P<0.01）；第14天酵母膏21 g·kg-1+氧嗪酸鉀100和300 mg·kg-1組ADA水平顯著降低（P<0.05），第14和28天酵母膏21 g·kg-1+氧嗪酸鉀200 mg·kg-1組ADA活性水平顯著降低（P<0.01）；第14和28天酵母膏21 g·kg-1+氧嗪酸鉀300 mg·kg-1組XOD活性顯著升高（P<0.05，P<0.01）；第28天3個給藥組UA排泄量和UA清除率顯著降低（P<0.05，P<0.01）；第35天3個給藥組腎指數(shù)顯著升高（P<0.01）。結(jié)論 酵母膏聯(lián)合氧嗪酸鉀使大鼠血清UA水平升高，可能與XOD和ADA活性變化及腎UA排泄障礙有關(guān)，UA排泄障礙的發(fā)生可能與腎功能的變化有關(guān)。

酵母；氧嗪酸鉀；血尿酸；尿酸排泄；腎功能

高尿酸血癥（hyperuricemia，HUA）系由嘌呤代謝紊亂使血尿酸（uric acid，UA）生成過多或UA排泄減少所致，是痛風(fēng)的生化基礎(chǔ)［1］。研究表明，HUA與高血壓、糖尿病和心血管疾病等疾病有著密切的關(guān)系［2-4］。目前，國內(nèi)外尚未有明確統(tǒng)一的方法來誘導(dǎo)動物HUA，而建立與臨床擬合度較高的動物HUA是研究HUA發(fā)病機制和篩選治療HUA藥物的重要前提。近來，國內(nèi)外學(xué)者［5-9］不斷嘗試采用酵母（高嘌呤食餌）聯(lián)合氧嗪酸鉀（UA酶抑制劑）誘導(dǎo)大鼠HUA，其誘導(dǎo)出的HUA發(fā)病原因與人類臨床發(fā)病原因擬合度極高，缺乏UA酶和高嘌呤飲食。據(jù)報道，酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀在升高血清UA的同時可以使腎、心臟和動脈發(fā)生病理形態(tài)改變［5，8］。也有采用酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀誘導(dǎo)大鼠HUA來用于降UA藥物的評價的報道［6］，但關(guān)于其對大鼠UA生成和排泄的影響卻鮮有報道。故本研究采用酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀誘導(dǎo)大鼠HUA，同時觀察其對UA的生成、排泄及腎功能的影響，探討酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀誘導(dǎo)大鼠HUA的作用特點，以期為酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀誘導(dǎo)大鼠HUA的相關(guān)研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑和儀器

氧嗪酸鉀，純度>97%，購自美國Sigma公司，批號：STBD5759V。臨用時用滅菌生理鹽水配制成規(guī)定濃度的氧嗪酸鉀混懸溶液（濃度分別為20，40和60 g·L-1）。酵母粉，購自英國OXOID公司，批號：1267855-02，酵母浸膏粉以每天21 g·kg-1大鼠體質(zhì)量比例混合入普通飼料配成造模料（酵母膏∶普通飼料=1∶4）［5］。UA試劑盒購自中生北控科技有限公司；黃嘌呤氧化酶（xanthine oxidase，XOD）、腺苷脫氨酶（adenosine deaminase，ADA）、肌酐（creatinine，CRE）、尿素氮（urea nitrogen，BUN）和尿蛋白試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

SUNRISE酶標(biāo)儀，奧地利Tecan公司；LJX-Ⅱ離心機，上海醫(yī)用分析儀器廠；恒溫水浴箱，北京醫(yī)療設(shè)備廠。

1.2 動物分組和給藥

SPF級SD大鼠40只，雄性，體質(zhì)量170 ～190 g，購自北京市斯貝福實驗動物中心，實驗動物質(zhì)量合格證編號：11401500006654。SD大鼠在本動物室飼養(yǎng)7 d后，按體質(zhì)量隨機分為4組，每組10只：正常組、酵母膏21 g·kg-1+氧嗪酸鉀100，200和300 mg·kg-1組。正常組給予普通飼料，其余各組給予配制的酵母飼料，同時ip給予5 mL·kg-1的氧嗪酸鉀溶液，正常組ip給予等體積的生理鹽水。每天1次，連續(xù)35 d。動物于取血前稱重、禁食不禁水12 h，分別于實驗的第14和第28天尾靜脈取血，實驗第35天腹主靜脈取血，3000×g，離心10 min，分離血清；實驗第28天接取動物尿液（晚8點開始，次日早8點結(jié)束）；第35天取血后處死動物，取右腎稱重，計算腎指數(shù)。

1.3 檢測指標(biāo)

按照試劑盒說明書方法，檢測血清UA，BUN和CRE水平及XOD，ADA和鳥嘌呤脫氨酶（guanine deaminase，GuDa）活性；檢測尿蛋白、尿CRE和尿UA水平，計算UA排泄量和UA清除率。右腎稱重，計算腎指數(shù)。腎指數(shù)=腎質(zhì)量（g）/體質(zhì)量（g）×100；UA排泄量（mg）=尿中UA濃度（mol·L-1）×尿量（L）× 168.1 g·mol-1×103；UA清除率（mL·min-1）=尿中UA濃度（μmol·L-1）×尿量（mL）/〔血中UA濃度（μmol·L-1）×720 min〕；其中，（168.1為尿酸的分子質(zhì)量，720 min為尿液攝取時間。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

實驗結(jié)果數(shù)據(jù)以x±s表示，用SAS8.2統(tǒng)計學(xué)軟件進行分析。多組間均數(shù)比較，先采用F檢驗考察方差齊性。若方差齊，各組間均數(shù)比較采用ANOVA方差分析。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀對大鼠血尿酸水平的影響

由表1可見，實驗第14，28和35天，與正常組比較，酵母膏+氧嗪酸鉀100，200和300 mg·kg-1組血清UA水平均顯著升高（P<0.01）。

2.2 酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀對大鼠血肌酐和尿素氮水平的影響

由表2可見，實驗第35天，與正常組比較，酵母膏+氧嗪酸鉀100，200和300 mg·kg-1組血CRE水平顯著升高（P<0.05，P<0.01）；各組血清BUN水平未見顯著性差異。

2.3 酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀對大鼠血清ADA，XOD和GuDa活性的影響

由表3可見，實驗第14天，與正常組比較，酵母膏+氧嗪酸鉀100，200和300 mg·kg-1組血清ADA活性顯著下降（P<0.05，P<0.01），第28天，酵母膏+氧嗪酸鉀200 mg·kg-1組血清ADA活性顯著下降（P<0.01）；第14和第28天，酵母膏+氧嗪酸鉀300 mg·kg-1組血清XOD活性顯著升高（P<0.05，P<0.01），但酵母膏+氧嗪酸鉀100和200 mg·kg-1組血清XOD活性未見顯著改變，同時各給藥組血清GuDa活性未見顯著差異。

2.4 酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀對大鼠尿液生化指標(biāo)的影響

由表4結(jié)果可見，與正常組比較，各給藥組第28天尿液中UA排泄量均顯著升高（P<0.05，P< 0.01）；尿CRE水平、尿比重和尿蛋白水平未見顯著差異。

2.5 酵母聯(lián)合氧嗪酸鉀對大鼠腎功能相關(guān)指標(biāo)的影響

由表5可見，與正常組比較，實驗第28天各給藥組UA清除率顯著降低（P<0.01），尿量未見顯著差異；實驗第35天各給藥組腎指數(shù)顯著升高（P< 0.01），腎質(zhì)量未見顯著差異。

Tab.1 Effect of yeast and potassium oxonate on serum uric acid level in SD rats

Tab.2 Effect of yeast and potassium oxonate on serum creatinine（CRE）and urea nitrogen（BUN）level in SD rats

Tab.3 Effect of yeast and potassium oxonate on activities of adenosine deaminase（ADA），xanthine oxidase（XOD）andguaninedeaminase（GuDa）inSDrats

Tab.4 Effect of yeast and potassium oxonate on urine relevant indicators in SD rats

Tab.5 Effect of yeast and potassium oxonate on renal function relevant indicators in SD rats

3 討論

本研究結(jié)果顯示，在第14，28和35天各給藥組血清HUA水平顯著升高，提示酵母和氧嗪酸鉀可以誘導(dǎo)大鼠HUA，這與Jeffry等［6］研究結(jié)果一致。

ADA，XOD和GuDa均是體內(nèi)嘌呤代謝的關(guān)鍵酶，在HUA生成過程中發(fā)揮著重要的作用［10-11］。實驗結(jié)果顯示，各給藥組ADA活性較正常組呈現(xiàn)顯著降低，筆者考慮可能長期處于高血尿酸水平下，UA反饋抑制ADA活性，是機體自我修復(fù)的一種機制，具體原因有待進一步研究。有研究發(fā)現(xiàn)，XOD主要存在于肝中，隨著高嘌呤飼料的攝入肝中XOD活性逐漸增強，導(dǎo)致肝細(xì)胞膜通透性增加，細(xì)胞中XOD釋放入血致XOD活性升高［11］。本實驗結(jié)果顯示，實驗第14和28天酵母膏21 g·kg-1+氧嗪酸鉀300 mg·kg-1組XOD活性顯著升高，提示大鼠血清UA水平的升高可能與XOD活性的升高有關(guān)，而臨床上常用的降HUA西藥非布司他（febuxostat）即是通過抑制XOD的活性來達到降UA的目的。

UA排泄途徑主要是腸道及腎，而2/3的UA經(jīng)由腎隨尿液排出［12］。實驗結(jié)果顯示，各給藥組尿中UA排泄量及UA清除率均顯著降低，提示各給藥組大鼠出現(xiàn)腎UA排泄障礙。實驗結(jié)果顯示，第35天各給藥組腎指數(shù)、血CRE水平均顯著升高，腎指數(shù)的升高預(yù)示著腎肥大的存在，而血CRE水平則是反應(yīng)腎小球濾過功能的指標(biāo)，也對腎小管間質(zhì)損害有一定的評估作用，當(dāng)血CRE水平異常升高時提示腎小管間質(zhì)損害［13-14］，與本研究結(jié)果類似。趙向陽等［5］研究也發(fā)現(xiàn)，酵母膏21 g·kg-1+氧嗪酸鉀200 mg·kg-1可以使CRE水平升高，同時腎小球、腎間質(zhì)和腎小管出現(xiàn)病理改變。因此，推斷HUA排泄障礙可能與腎功能變化有關(guān)。

綜上所述，酵母膏聯(lián)合氧嗪酸鉀能使大鼠血清UA水平升高，血清UA水平的升高可能與XOD和ADA活性水平變化及UA排泄障礙有關(guān)，而UA排泄障礙可能與腎功能變化有關(guān)。

［1］Abeles AM.Hyperuricemia，gout，and cardiovascular disease：an update［J］.Curr Rheumatol Rep，2015，17（3）：1-5.

［2］Xu W，Huang Y，Li L，Sun Z，Shen Y，Xing J，et al. Hyperuricemia induces hypertension through acti?vation of renal epithelial sodium channel（ENaC）［J］.Metabolism，2016，65（3）：73-83.

［3］Mantovani A，Rigolon R，Pichiri I，Pernigo M，Bergamini C，Zoppini G，et al.Hyperuricemia is associated with an increased prevalence of atrial fibrillation in hospitalized patients with type 2 diabetes［J］.J Endocrinol Invest，2016，39（2）：159-167.

［4］Palazzuoli A，Ruocco G，Pellegrini M，Beltrami M，Giordano N，Nuti R，et al.Prognostic significance of hyperuricemia in patients with acute heart failure［J］.AmJCardiol， 2016，117（10）：1616-1621.

［5］Dilidaer X，Zhao P，Song LJ，Nijiati R，Zhang XY. Development of secondary cardiovascular disease in hyperuricemia model rats induced by yeast extract combined with oteracil potassium［J］.ChinJ Tissue Eng Res（中國組織工程研究雜志），2012，16（11）：1994-1998.

［6］Hou SX，Zhu WJ，Pang MQ，Jeffry J，Zhou LL. Protective effect of iridoid glycosides fromPaederia scandens（Lour）Merrill（Rubiaceae）on uric acid nephropathy rats induced by yeast and potassium oxonate［J］.Food Chem Toxicol，2014，64（2）：57-64.

［7］Dilidaer X，Zhao L，Zhang XY.Serum metabonomics research of hyperuricemia rat model［J］.Sci Technol Rev（科技導(dǎo)報雜志），2015，33（16）：77-80.

［8］Xilifu D，Abudula A，Rehemu N，Zhao L，Zhou X，Zhang X.Effect of rosuvastatin on hyperuricemic rats and the protective effecton endothelial dysfunction［J］.Exp Ther Med，2014，8（6）：1683-1688.

［9］Meng XW，F(xiàn)an KT，Dai XD，Wang Y.Experimental research of hyperuricemia animal models［J］.Tianjin J Tradit Chin Med（天津中醫(yī)藥學(xué)報），2015，32（10）：614-617.

［10］Yao FF，Zhang R，F(xiàn)u RJ，Chen J，He W.Effects of quercetin on activity of XOD and ADA in hyper?uricemic rats［J］.J Zhengzhou Univ：Med Sci（鄭州大學(xué)學(xué)報：醫(yī)學(xué)版），2011，46（2）：248-251.

［11］Kong Y，Zhang B，Liu XQ，Zhang HJ，Sa Y，Ye GH.Changesin the activity ofxanthine oxidase in the quail model of hyperuricemia［J］.J Beijing Univ Tradit Chin Med（北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報），2004，27（6）：38-40.

［12］Liu YL，Pan Y，Wang X，F(xiàn)an CY，Zhu Q，Li JM，et al.Betaine reduces serum uric acid levels and improves kidney function in hyperuricemic mice［J］.Planta Med，2014，80（1）：39-47.

［13］Li YL，Xu GB，Zhu LH.Comparison of cystatin C and creatinine in the detection of renal filtration function［J］.Chin J Lab Diagn（中國實驗診斷學(xué)雜志），2001，5（4）：154-156.

［14］Zhou JJ，Chen YQ，Liu Y，Han J，Shi SF，Wang SX，et al.Clinical value of serum uric acid/ serum creatinine ratio for the degree of tubulointer?stitial damage［J］.Beijing Med J（北京醫(yī)學(xué)），2012，34（4）：253-256.

Effect of yeast and potassium oxonate on formation and excretion of uric acid and renal function of SD rats

NIE An-zheng，LIN Zhi-jian，WANG Yu，ZHOU Yue，SUN Xiao-xia，LI Fan，CAI Meng，ZHOU Wei-long，ZHANG Bing
（Clinical Traditional Chinese Medicine Department，College of Traditional Chinese Medicine，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100029，China）

OBJECTIVE To investigate the effect of potassium oxonate and yeast on formation and excretion of uric acid（UA）and renal function in rats，and to describe the characteristics of hyper?uricemia in rats induced by potassium oxonate and yeast.METHODS SD rats were given yeast 21 g·kg-1and potassium oxonate 100，200 and 300 mg·kg-1，respectively，once a day for 35 d.Levels of UA，creatinine（CRE），urea nitrogen（BUN）and the activity of adenosine deaminase（ADA），xanthine oxidase（XOD），guanine deaminase（GuDa）in serum were determined on the 14th，28thand 35thday，respectively.Levels of UA，CRE，BUN，protein in urine，urine specific gravity and urine volume were determined on the 28thday while UA excretion and clearance were counted.These rats were sacrificed on the 35thday to weigh the right kidney and calculate the kidney index.RESULTS Compared with normal control group，serum UA levels of three treatment groups were significantly higher from the 14thto the 35thday（P<0.01）；CRE levels of three treatment groups were significantly higher on the 35thday（P<0.05，P<0.01）；ADA activity was significantly lower in the groups of yeast 21 g·kg-1and potassium oxonate 100 and 300 mg·kg-1on the 14thday（P<0.01）and in the group of yeast 21 g·kg-1and potassium oxonate 200 mg·kg-1on the 14thto 28thday（P<0.05）；XOD activity of the groups of yeast 21 g·kg-1and potassium oxonate 300 mg·kg-1was significantly higher on the 14thto 28thday（P<0.05，P<0.01）；UA excretion and clearance of three treatment groups were significantly lower on the 28thday（P<0.05，P<0.01）；the kidney index of the three treatment groups was significantly higher on the 35thday（P<0.01）.CONCLUSION Yeast and potassium oxonate can elevate levels of UA in rats，which may be related to the changes of XOD and ADA activity and the disturbance of UA excretion that is likely associated with kidney damage.

yeast；potassium oxonate；serum uric acid；uric acid excretion；renal function

ZHANG Bing，Tel：（010）64286335，E-mail：zhangbing6@263.net

R983

A

1000-3002-（2016）08-0855-05

10.3867/j.issn.1000-3002.2016.08.009

Foundation item：The project supported by Doctoral Program of Higher Education of China（20120013130002）；Doctoral Program of Higher Education of China（20130013120001）；and National Natural Science Foundation of China（81403152）

2016-01-05接受日期：2016-07-04）

（本文編輯：喬 虹）

高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金課題（20120013130002）；高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金課題(20130013120001）；國家自然科學(xué)基金（81403152）

聶安政，男，碩士研究生，主要從事中藥防治代謝性疾病的研究，E-mail：nieanzheng@163.com

張 冰，E-mail：zhangbing6@263.net，Tel：（010）64286335