尿酸對尿有機酸分析及腸道功能的影響

沈嫣 錢玥* 殷家珍

高尿酸血癥（HUA）是由于嘌呤代謝紊亂和（或）尿酸排泄障礙導致人體內(nèi)血尿酸水平升高的一種代謝性病理狀態(tài)，我國人群中高尿酸血癥患病率達13%［1］，且不斷上升有年輕化趨勢。體內(nèi)尿酸排泄約2/3通過腎臟隨尿液排出體外，約1/3通過腸道隨糞便排出，另有少量可隨汗液排出。目前認為腸道菌群失調(diào)是導致HUA的重要原因［2-3］，故認為尿酸的變化會導致機體病理變化使機體的代謝產(chǎn)物也產(chǎn)生某種相應(yīng)的變化，并影響腸道功能。目前在代謝物組學領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的核磁共振波譜法和質(zhì)譜法技術(shù)［4］，對數(shù)據(jù)采集的結(jié)果還未能滿足真正意義的代謝物組學的需求。近年來尿有機酸代謝已經(jīng)引起廣泛關(guān)注，研究成果較多［5-8］。本文分析尿酸對尿液有機酸成分及腸道功能的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年12月至2019年12月杭州市五云山療養(yǎng)院體檢或住院患者71例，每位受試者均接受血尿酸測定、尿有機酸分析及調(diào)查問卷。

1.2 方法 （1）尿有機酸分析：留取所有患者晨尿。應(yīng)用Agilent氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀7890A-5975C進行尿有機酸分析，采用杭州寶榮科技有限公司的脲酶，參照美國sigma-Aldrich內(nèi)標，使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GCMS），選取37個主要的色譜峰作為有機酸代謝譜，結(jié)合峰的保留時間及離子豐度比進行定性分析，根據(jù)每個代謝產(chǎn)物的色譜峰面積與內(nèi)標峰面積百分比值獲得各代謝產(chǎn)物相對含量。（2）能量代謝：主要測試指標：丙酮酸、乳酸、己二酸、辛二酸、乙基丙二酸、β-羥基丁酸、檸檬酸、順式烏頭酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、富馬酸、蘋果酸、羥甲基戊二酸等。機體90%能量由線粒體經(jīng)過三羧酸循環(huán)產(chǎn)生，這些指標可反映糖代謝障礙、胰島素抵抗、膽固醇合成、輔酶Q10合成等。（3）神經(jīng)遞質(zhì)代謝：測試指標：高香草酸、香草基扁桃酸、5-羥基-吲哚乙酸、犬尿喹啉酸、喹啉酸、吡啶甲酸等。吡啶甲酸主要反映體內(nèi)腎上腺素、去甲腎上腺素、多巴胺、5-羥色胺等神經(jīng)遞質(zhì)的代謝，這些指標可顯著影響人體抵抗外界應(yīng)激的能力、情緒的變化、認知和睡眠的健康。（4）營養(yǎng)素缺乏評估：測試指標：α-酮異戊酸、α-酮異己酸、α-酮基-β-甲基戊酸、β-羥基異戊酸、甲基丙二酸等。體內(nèi)許多代謝都需要各種維生素、礦物質(zhì)的參與，特定有機酸水平的異常往往提示營養(yǎng)素的缺乏。如臨床將黃尿酸升高作為維生素B6缺乏的診斷指標。（5）肝臟解毒功能：測試指標：2-甲基馬尿酸、杏仁酸、乳清酸、葡萄糖酸、α-羥基丁酸、焦谷氨酸等。肝臟是機體最大的解毒器官，毒素累積、解毒功能下降均可在尿液有機酸中反映出來。（6）腸道菌群：測試指標：苯甲酸、馬尿酸、吲哚乙酸、苯乙酸、4-羥基苯甲酸、4-羥基苯乙酸、丙三羧酸、D-阿拉伯糖等。腸道菌群失衡時，不同菌群會產(chǎn)生特異的有機酸，是尿液中該物質(zhì)水平增加。

1.3 健康體檢自測問卷系統(tǒng)（SHMS） 每位受試者均接受該問卷完善腸道功能相關(guān)問診。主要選取與腸道功能相關(guān)的問題，“最近3個月，您感到惡心、反酸或上腹部不適嗎？最近3個月，您有過食欲不振、消化不良或腹脹嗎？最近3個月，您有腹瀉、腹痛或大便習慣改變（入廁時間、次數(shù)、形狀等）嗎？”。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件。符合正態(tài)分布計量資料以（±s）表示，組間比較用獨立樣本t檢驗，非正態(tài)分布用Mann-Whitney U檢驗。計數(shù)資料比較用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 入組71例，其中男34例，女37例，男性平均年齡（52.17±7.25）歲，女性平均年齡（53.89±9.10）歲。男女年齡比較差異無統(tǒng)計學意義（t=0.894，P=0.374）。男性受試者尿酸平均值（416.56±83.41）μmol/L，女性受試者尿酸平均值（287.11±66.23）μmol/L，尿酸水平在性別中差異有統(tǒng)計學意義（t=0.271，P=0.000）。以尿酸男性正常值≤420μmol/L，女性正常值≤350μmol/L分為尿酸正常組和高尿酸組，男性受試者中高尿酸組16例，正常尿酸組18例，女性受試者中高尿酸組5例，正常尿酸組為32例，不同性別的高尿酸發(fā)生率差異有統(tǒng)計學意義（χ2=9.572，P=0.002）。

2.2 血尿酸與OAA的相關(guān)性 血尿酸與OOA中6個指標有存在負相關(guān)。見表1。

表1 血尿酸水平與OAA指標的相關(guān)性分析

2.3 高尿酸與正常尿酸組的OAA項目值 尿酸正常組和高尿酸組0AA項目值（見表2）。OAA項目值經(jīng)檢驗，均非正態(tài)分布。經(jīng)Mann-Whitney U檢驗，6個指標間差異有統(tǒng)計學意義，見表3。

2.4 尿酸對腸道功能的影響 高尿酸組惡心、反酸、上腹部不適等發(fā)生率與正常組比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），腹瀉、腹痛、大便習慣兩組差異有統(tǒng)計學意義（P=0.04）。見表4。

表2 不同尿酸水平分組的OAA各項目值

表3 高尿酸組及正常尿酸組間有差異的OAA項目值

表4 尿酸對腸道功能的影響

3 討論

尿液有機酸分析是通過檢測尿液中的部分有機酸水平，評估個體代謝功能；其中涉及碳水化合物的無氧代謝、脂肪氧化、線粒體能量產(chǎn)生、肝臟解毒、腸道菌群代謝等。當體內(nèi)的代謝路徑“順暢”時，不會引起中間產(chǎn)物的堆積；相反，當中間代謝過程所需要的原料、酶或支持酶功能的營養(yǎng)素缺乏時，正常代謝被阻斷、旁路代謝增強，導致中間代謝產(chǎn)物堆積，并從尿液中排放出來。故尿液有機酸分析又可看作是“全套代謝功能分析”。本資料顯示，血尿酸值與檸檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、香草基扁桃酸、葡萄糖酸、焦谷氨酸等6個指標成負相關(guān)。高尿酸組與正常尿酸組中β-羥基丁酸、檸檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、α-酮基-β-甲基戊酸、焦谷氨酸差異有統(tǒng)計學意義。香草扁桃酸是腎上腺素、去甲腎上腺素在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物，主要影響神經(jīng)遞質(zhì)，α-酮基-β-甲基戊酸丙酮酸升高，提示維生素B1、B5和α-硫辛酸不足，琥珀酸水平升高，提示機體對CoQ10和維生素B2的需求增加；琥珀酸水平降低時，考慮補充維生素B12，故尿酸的增高可能與B族維生素的缺乏相關(guān)。葡萄糖酸、焦谷胺酸、α-羥基丁酸和外源性毒素及肝臟解毒代謝相關(guān)指標，葡萄糖酸是肝臟I相解毒反應(yīng)過程中的副產(chǎn)物，當機體長期暴露于環(huán)境毒素時，細胞色素P450酶活性增強，II相解毒反應(yīng)下降，葡萄糖酸水平上升。甘氨酸、半胱氨酸等抗氧化物質(zhì)可幫助肝臟解毒，降低葡萄糖酸水平，肝臟的代謝可能影響尿酸的代謝。

檸檬酸、α-酮戊二酸為三羧酸循環(huán)代謝相關(guān)指標，三羧酸循環(huán)是機體獲取能量的主要方式，是糖、脂肪和蛋白質(zhì)三種主要有機物在體內(nèi)徹底氧化的共同代謝途徑，是體內(nèi)三種主要有機物互變的聯(lián)結(jié)機構(gòu)。根據(jù)OAA測試表明檸檬酸升高提示可能存在精氨酸缺乏和氨代謝障礙，可考慮補充精氨酸。以往研究顯示檸檬酸降低與尿結(jié)石的形成有關(guān)，應(yīng)增加飲水量。而本資料顯示尿檸檬酸缺少會導致尿酸升高，這也可能是腎結(jié)石形成的根本原因。α-酮戊二酸是由異檸檬酸氧化產(chǎn)生，苯丙氨酸和酪氨酸也可以產(chǎn)生α-酮戊二酸，以往研究顯示α-酮戊二酸水平升高提示B族維生素缺乏；水平降低提示糖代謝障礙、脂肪酸代謝旺盛、棕櫚酸合成增多、甘油三酯增高，本資料結(jié)果提示α-酮戊二酸水平降低，尿酸水平合成也增多。

在腸道功能中，高尿酸組惡心、發(fā)酸、上腹部不適等發(fā)生率兩組差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），而腹瀉腹痛、大便性狀改變有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），其中大便性狀改變是主要指標，但尿液有機酸分析中腸道菌群相關(guān)尿有機酸，如苯甲酸、馬尿酸、吲哚乙酸、苯乙酸、4-羥基苯甲酸、4-羥基苯乙酸、丙三羧酸、D-阿拉伯糖等均差異無統(tǒng)計學意義，以往研究顯示高尿酸血癥患者普遍存在菌群失調(diào)現(xiàn)象［9］。腸道菌群的種類及結(jié)構(gòu)也影響尿酸水平，如乳酸菌是人體常見益生菌，在腸道內(nèi)的減少也可能影響體內(nèi)嘌呤的吸收，而最終引起血清尿酸水平的升高［10］。以往研究發(fā)現(xiàn)尿酸代謝相關(guān)酶的活性也與腸道菌群關(guān)系密切，產(chǎn)志賀毒素類大腸桿菌和腸致病性大腸桿菌可促進腸道上皮細胞內(nèi)黃嘌呤氧化酶的釋放，促進次黃嘌呤、黃嘌呤的分解，使嘌呤更多地轉(zhuǎn)化為尿酸［11］。本資料顯示，腸道菌群相關(guān)尿有肌酸成分，對尿酸無影響，故尿酸對腸道菌群的影響，可能更為復雜，在未出現(xiàn)明顯腸道菌群紊亂的情況下，即可出現(xiàn)腸道功能的異常，如便秘、大便性狀改變等，尿液有機酸分析中哪些指標與腸道菌群相關(guān)，需要進一步研究。