肠道菌群与高尿酸血症及痛风急性发作的关联机制研究:从微生物多样性到代谢调控

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Frontiers in Endocrinology 4.6

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  这篇综述通过16S rRNA测序技术揭示了中国高尿酸血症(HUA)及痛风患者肠道菌群的动态变化规律。研究发现随着疾病进展(健康对照→无症状HUA→痛风间歇期→急性发作期),肠道微生物的丰富度(Chao1指数)和多样性(Shannon指数)呈阶梯式下降,丁酸盐产生菌(Faecalibacterium/Coprococcus)减少而机会致病菌(Proteobacteria/Fusobacterium)增加,提示菌群失调可能通过短链脂肪酸(SCFAs)代谢和炎症调控参与痛风发病。

  

肠道菌群与高尿酸血症及痛风急性发作的关联机制

研究背景

痛风作为嘌呤代谢紊乱性疾病,其全球发病率随饮食结构西化显著上升。中国流行病学数据显示,2020年高尿酸血症(HUA)患病率达17.4%,而痛风患病率从2000年的0.9%攀升至2014年的1.4%。尽管血清尿酸(SUA)水平超过420 μmol/L是痛风发展的关键风险因素,但仅约10%的HUA患者会进展为痛风,提示除SUA外还存在其他调控因素。近年研究发现肠道菌群可能通过调节嘌呤代谢、尿酸排泄和炎症反应参与该过程。

研究方法

研究纳入43名中国男性受试者,分为健康对照组(SUA<420 μmol/L)、无症状HUA组和痛风组(进一步分为间歇期和急性发作期)。采用Illumina MiSeq平台对粪便样本进行16S rRNA基因V4区测序,通过Chao1和Shannon指数评估α多样性,PCoA分析β多样性差异,并利用LEfSe方法鉴定差异菌群。

菌群多样性变化特征

• 健康对照→HUA:微生物丰富度下降35%(p<0.05),Proteobacteria门相对丰度增加2.1倍(p=0.042)

• HUA→痛风:Faecalibacterium属降低52%(p=0.034),Dialister和Ruminococcus显著减少

• 急性发作期:Bacteroides和Lachnospira丰度较间歇期分别降低41%和33%(p<0.05)

关键功能菌群变化

  1. 保护性菌群衰减:

    • 丁酸盐产生菌Faecalibacterium在HUA组减少67%,与BMI呈负相关(r=-0.38)

    • Coprococcus丰度与SUA水平显著负相关(p=0.001)

  2. 致病菌富集:

    • Fusobacterium在HUA组增加3.2倍(p=0.031),可能通过激活IL-6/NF-κB通路促进炎症

    • 急性期Actinobacteria门增加,其代谢产物乙酸可能影响尿酸结晶沉积

潜在机制探讨

• 肠-肾轴调控:Faecalibacterium等菌产生的丁酸盐可为肠上皮细胞提供ATP,促进ABCG2/SLC2A9介导的尿酸排泄

• 免疫调节:Proteobacteria过度增殖可能通过TLR4信号通路增强MSU晶体诱发的炎症反应

• 代谢干预:动物实验显示益生菌(如Lactobacillus fermentum JL-3)可恢复HUA模型中的SCFAs水平

临床转化价值

研究提出"微生物-代谢-免疫"三联调控假说,为痛风防治提供新思路:

  1. 诊断方面:联合微生物标志物(如Faecalibacterium/Coprococcus比值)可提高痛风预测准确性

  2. 治疗方面:靶向调控菌群的干预策略(FMT、益生元补充)可能成为传统降尿酸药物的有效补充

研究局限性

• 样本量较小(n=43)且仅限男性

• 未检测SCFAs等代谢物水平

• 饮食因素分析不够深入

未来研究方向

建议开展多中心队列研究,结合宏基因组测序和代谢组学,系统解析特定菌株(如Faecalibacterium prausnitzii)的尿酸降解功能,并探索益生菌-抗炎药物联用方案对急性痛风发作的预防效果。

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