非布司他通过下调IL-1A来调节TLR2/TLR4/NF-κB信号通路，从而缓解与痛风相关的高尿酸血症和炎症

《International Immunopharmacology》：Febuxostat alleviates gout-associated hyperuricemia and inflammation by downregulating IL1A to modulate TLR2/TLR4/NF-κB signaling pathway

痛风治疗中 Febuxostat 通过抑制 IL1A 和 TLR2/TLR4/NF-κB 通路减轻 MSU 晶体诱导的炎症反应与尿酸代谢紊乱，IL1A 可作为疗效评估的生物标志物。

　　

胡梦婷|周彦彦|张云|潘飞|刘梅

复旦大学闵行医院普通内科，中国上海新松路170号，201199

摘要

背景

痛风是一种常见的炎症性疾病，其特征是炎症和高尿酸血症，由单钠尿酸盐（MSU）晶体的积聚引起。非布司他（Febuxostat，简称Feb）是一种黄嘌呤氧化酶抑制剂，有助于控制高尿酸血症，尽管还需要进一步研究以了解其如何减轻炎症。

方法

在人肾细胞-2（HK-2）用MSU处理以诱导炎症和高尿酸血症后，加入Feb或别嘌醇（Allopurinol，简称ALP）。我们使用Western blot（WB）、定量实时聚合酶链反应（qRT-PCR）和酶联免疫吸附测定（ELISA）评估了炎症标志物、尿酸（UA）水平和细胞活力。通过RNA测序（RNA-Seq）发现了差异表达基因（DEGs）和富集的信号通路。IL1A被确定为枢纽基因，并通过过表达实验进一步探讨了其在调节TLR2/TLR4/NF-κB信号通路中的作用。

结果

Feb减轻了MSU引起的细胞毒性。Feb和ALP均抑制了MSU诱导的黄嘌呤脱氢酶/黄嘌呤氧化酶（XDH/XOD）的上调、UA水平以及UA转运蛋白（URAT1和GLUT9）的表达，其中Feb的效果更为显著。MSU显著提高了IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-18的水平，而Feb或ALP可以降低这些水平。RNA-Seq显示，在Feb处理后IL1A显著下调，并在TLR4信号通路中富集。Feb抑制了IL1A的表达，并减弱了TLR2/TLR4/NF-κB通路，而IL1A的过表达则逆转了这些效应，恢复了UA水平、转运蛋白表达和细胞因子的产生。

结论

Feb通过下调IL1A来调节TLR2/TLR4/NF-κB信号通路，从而治疗痛风，这表明IL1A可能是痛风管理的潜在生物标志物，并突显了Feb在针对炎症相关通路方面的治疗前景。

引言

尿酸（UA）是一种主要由肾脏排泄的代谢副产物，其在血液中的积累会导致单钠尿酸盐（MSU）晶体的形成，这与痛风有关[1,2]。痛风是一种持续的炎症性疾病，通常由高尿酸血症、遗传倾向、饮食习惯以及肥胖和高血压等并发症引发[3]。近年来，痛风的发生率显著增加，导致疾病负担和死亡率的上升[4]。当前的临床治疗主要围绕两个核心目标：缓解急性炎症发作和长期降低血清尿酸水平以防止晶体沉积[5,6]。急性发作时使用抗炎药物如秋水仙碱、非甾体抗炎药（NSAIDs）和糖皮质激素来迅速缓解疼痛和肿胀[7]。缓解期则侧重于使用抑制尿酸生成（例如别嘌醇ALP；非布司他Feb）或促进尿酸排泄（例如苯溴马隆）的药物进行治疗[8]。尽管有这些治疗方法，但在管理长期效果和避免复发方面仍存在问题[9]。MSU晶体在软组织和关节中的沉积会引发强烈的炎症，激活先天免疫系统并促进痛风的急性发作[10]。当富含亮氨酸重复序列的焦磷酸炎性小体（NLRP3）被激活时，会引发一系列炎症反应，产生促炎细胞因子[11]。炎症在痛风发病机制中的关键作用强调了进一步研究晶体诱导的炎症和免疫反应机制的必要性。

最近的研究强调了黄嘌呤氧化酶（XOD）的重要性，这种酶可以转化嘌呤代谢物次黄嘌呤、黄嘌呤，最终生成尿酸[12]。由于XOD活性升高会导致高尿酸血症并促进MSU晶体的形成，抑制这种酶是一种有效的痛风治疗策略[13]。众所周知的XOD抑制剂Feb和ALP能够有效降低血液中的尿酸水平[14]。Ziga-Smajic等人发现，虽然这两种药物都能显著降低尿酸水平，但Feb还能降低甘油三酯水平，而ALP则与较高的甘油三酯水平相关[15]。Zhang Z等人还表明，阿托伐他汀和Feb的组合对患有颈动脉粥样硬化的痛风患者有益。他们发现Feb能有效控制尿酸水平而不增加不良反应，而较高剂量的阿托伐他汀可以减少炎症和颈动脉斑块[16]。此外，Zhang F等人证明Feb在中国高尿酸血症患者中具有良好的安全性和治疗潜力，其降低尿酸水平的效果优于ALP[17]。这些结果证实了XOD抑制剂在痛风研究和临床实践中的关键地位，突显了它们在治疗高尿酸血症及相关疾病方面的价值，包括Feb。

为了减轻MSU引起的炎症和高尿酸血症，本研究旨在探讨Feb在人肾细胞-2（HK-2）中的治疗效果和潜在作用机制。本研究的主要目的是探讨Feb如何调节尿酸水平、抑制TLR2/TLR4/NF-κB信号通路以及下调关键转运蛋白（URAT1和GLUT9）——这些都是炎症反应所必需的。先前的研究表明，白细胞介素-1α（IL1A）通过Toll样受体通路参与痛风的发病机制[18]。为了进一步强调研究IL1A在MSU诱导的炎症反应中的作用，本研究考察了IL1A的表达如何影响Feb的抗炎效果，以及IL1A的过表达是否会抵消其治疗效果。

细胞系和培养

HK-2细胞系来自中国上海的国家认证细胞库。选择HK-2细胞是因为它们保留了肾小管上皮细胞的关键生理特性，并表达主要的尿酸转运蛋白，包括URAT1（SLC22A12）和GLUT9（SLC2A9）。这些特性使HK-2细胞成为研究尿酸转运和黄嘌呤氧化酶相关功能的广泛接受的体外模型

非布司他和别嘌醇可减轻MSU引起的细胞毒性并下调XDH/XOD表达

在HK-2细胞中，暴露于逐渐增加浓度的Feb（0、5、10、15、20和25 nM）12小时后，评估Feb对细胞活力的剂量依赖性影响。浓度为5、10和15 nM的Feb导致细胞活力略有下降，而对照组（Feb 0 nM）则没有变化。更高浓度的20和25 nM进一步降低了细胞活力，表明在高剂量下存在剂量依赖性的细胞毒性效应（图1A）。在15 nM时，细胞活力约为50%

讨论

痛风是一种炎症性疾病，会导致关节中尿酸晶体的积累，从而引起疼痛和肿胀[25]。尿酸水平的升高会促进MSU晶体的形成并触发炎症反应，这是高尿酸血症的特征[26]。XOD是合成UA的重要酶，可能是治疗的靶点。根据Feb和ALP等XOD抑制剂如何通过降低UA水平来调节高尿酸血症和预防痛风发作的机制，我们的研究结果

结论

在本研究中，Feb对HK-2细胞中由MSU诱导的高尿酸血症和炎症表现出强烈的抑制作用。Feb显著降低了MSU诱导的UA水平，并减轻了关键尿酸转运蛋白URAT1和GLUT9以及炎症细胞因子的上调。从机制上看，Feb下调了IL1A的表达，而IL1A的过表达会削弱Feb的保护作用。此外，Feb还减弱了TLR2/TLR4/NF-κB通路的激活

作者贡献声明

胡梦婷：撰写初稿、进行正式分析、数据管理。周彦彦：撰写初稿、进行正式分析、数据管理。张云：进行正式分析、数据管理。潘飞：撰写和编辑。刘梅：撰写和编辑。

出版同意

不适用。

伦理批准和参与同意

不适用。

资助

本研究得到了上海闵行区医学特色建设项目（2025MWFC02）、上海闵行区中心医院学科群建设项目（YJXK-2021-15）和上海闵行区中心医院医院级卓越培训项目（2025MHPY07）的资助。

致谢

无。