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前言
尿酸高的人越来越多。有人控制饮食、减少海鲜和酒精摄入,尿酸却依然降不下来;也有人肾功能正常,却长期处于高尿酸状态。
长期以来,人们认为尿酸主要依靠肾脏排出。但事实上,人体还有另一条重要通路。
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研究发现,健康成年人约有三分之一尿酸经肠道排出;当肾功能下降时,这一比例甚至可升至三分之二。
重要的是,人类在进化过程中早已失去了分解尿酸的重要酶——尿酸酶。正因如此,人类比大多数哺乳动物更容易出现高尿酸问题。
斯坦福大学团队在《Cell》发表研究提出一个新观点:肠道菌群或许一直在替代这项缺失的功能,帮助人体维持尿酸平衡。
01筛查240株肠道细菌后,一个意外发现出现了
为了验证这一猜想,研究团队建立了一个包含240株人类肠道细菌的菌株库,逐一检测它们是否具备利用尿酸的能力。
结果显示,共有59株细菌能够明显消耗尿酸,占全部检测菌株的五分之一以上。这些细菌广泛分布于多个细菌门类,而非集中存在于某一种菌群中。
随后,研究人员利用稳定同位素追踪技术观察尿酸的去向。
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▲厌氧尿酸代谢在人类肠道细菌中广泛存在。
结果发现,一部分细菌会把尿酸转化为黄嘌呤,另一部分则进一步将其分解为乙酸、乳酸和丁酸等代谢物。
其中丁酸和乙酸属于短链脂肪酸,是维持肠道环境的重要代谢产物。
这意味着,在部分肠道细菌眼里,尿酸并非单纯废物,而是一种能够被利用的代谢原料。
02科学家找到了一套专门处理尿酸的“工具箱”
发现细菌能够利用尿酸只是第一步,更重要的问题是:它们究竟依靠什么完成这件事?
研究团队进一步进行了基因和转录组分析,最终找到了一组与尿酸代谢密切相关的基因簇。
当尿酸出现时,这些基因会被迅速激活,并驱动后续代谢过程。
进一步分析显示,这套基因簇分布于4个细菌门、19个细菌科和21个细菌属,具有非常广泛的存在基础。
研究人员还发现,当相关基因被破坏后,细菌虽然能够继续生长,却失去了正常处理尿酸的能力。
这说明肠道菌群参与尿酸代谢并非偶然,而是一套长期保留下来的稳定生物学机制。
03肠道菌群被清除后,高尿酸迅速恶化
如果肠道菌群真的参与尿酸调控,那么当菌群被大量清除时,会发生什么?
研究团队使用缺乏尿酸酶的小鼠进行验证。这类动物与人类类似,缺少正常的尿酸分解能力。
当研究人员利用抗生素大幅减少肠道菌群后,小鼠很快出现严重高尿酸血症。
不仅血液中的尿酸明显升高,肠道内尿酸大量积聚,肾功能相关指标也出现恶化。
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▲肠道细菌补偿尿酸酶的损失。
随后,研究人员将具有尿酸代谢能力的细菌定植到无菌小鼠体内,发现其尿酸水平明显低于对照组。
为了进一步验证这一现象是否在人群中存在,研究团队分析了斯坦福医疗系统2015年至2019年的电子病历数据。
结果显示,与主要针对需氧菌的复方新诺明相比,使用覆盖厌氧菌的克林霉素后,未来发生痛风的风险更高。
04未来的降尿酸方向,可能不只盯着肾脏
过去谈到高尿酸,人们关注的重点大多是嘌呤摄入、肾脏排泄以及药物干预。但这项研究让科学家看到了另一种可能。
对于已经失去尿酸酶的人类来说,部分肠道菌群或许正在承担“补位者”的角色,通过利用尿酸参与体内平衡调节。
当然,这并不意味着仅靠调节肠道菌群就能解决所有高尿酸问题。高尿酸仍然与遗传因素、饮食结构、代谢状态以及肾功能等多种因素有关。
但从研究结果来看,肠道菌群很可能是过去长期被忽视的一环。
未来围绕尿酸代谢菌群和微生态干预开展的研究,或许会为高尿酸和痛风管理提供新的思路。
注明参考文献
A widely distributed gene cluster compensates for uricase loss in hominids
Yuanyuan Liu , J Bryce Jarman……
DOI: 10.1016/j.cell.2023.06.010
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