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高尿酸血癥與肥胖
劉英曾勇
100730 北京,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院心內(nèi)科
【關(guān)鍵詞】高尿酸血癥;肥胖;痛風(fēng);機(jī)制
Correlation of hyperuricemia with obesityLiuYing,ZengYong
PekingUnionMedicalCollegeHospital,Beijing100730,China
Correspodingauthor:ZengYong,Email:13501373114@163.com
【Key words】Hyperuricemia;Obesity;Gout;Mechanism
目前大量研究表明,高尿酸血癥(hyperuricemia)不僅導(dǎo)致痛風(fēng),還與代謝綜合征各組分關(guān)系密切,甚至可歸為代謝綜合征組分之一,是很多與生活方式相關(guān)慢性病(如高血壓、2型糖尿病、肥胖等)的重要危險(xiǎn)因素。反之,這些代謝性疾病通過(guò)影響尿酸的代謝,導(dǎo)致高尿酸血癥的發(fā)生。肥胖尤其是腹型肥胖與高尿酸血癥關(guān)系密切[1]。高尿酸血癥被認(rèn)為是肥胖和高胰島素血癥的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,而肥胖時(shí)脂肪細(xì)胞中的氧化應(yīng)激與慢性炎癥引起的脂肪因子和炎性因子不平衡則是肥胖相關(guān)胰島素抵抗和心血管疾病發(fā)展的主要機(jī)制[2]。本文就高尿酸血癥與肥胖的相關(guān)性及其與體內(nèi)代謝間的相互影響進(jìn)行闡述。
1高尿酸血癥與肥胖的關(guān)系
高尿酸血癥與肥胖密切相關(guān),肥胖是高尿酸血癥的重要危險(xiǎn)因素,肥胖人群中高尿酸血癥的發(fā)病率更高。Framingham研究顯示男性體重增加30%,血清尿酸含量則增加1.0 mg/dl,女性體重增加50%,血清尿酸含量增加0.8 mg/dl。肥胖又可分為腹型肥胖和皮下肥胖,腹型肥胖與尿酸的關(guān)系更為密切。在對(duì)699 例糖尿病患者腹部脂肪與尿酸水平關(guān)系的研究中顯示,腹部脂肪面積與尿酸水平呈正相關(guān),而皮下脂肪面積則與糖尿病患者尿酸無(wú)相關(guān)性[3]。陳濤[4]對(duì)中國(guó)9省市15 076名城鄉(xiāng)居民的調(diào)查數(shù)據(jù)分析顯示根據(jù)血清尿酸四分位,腹型肥胖的發(fā)生率分別為19.92%、23.53%、27.99%、39.89%,高尿酸血癥患者發(fā)生腹型肥胖的風(fēng)險(xiǎn)是尿酸正常者的2.09倍(95%CI:1.89~2.33)。這些都說(shuō)明,無(wú)論從高尿酸血癥角度還是從肥胖角度,兩者關(guān)系密切。
2肥胖與高尿酸血癥相互作用的可能機(jī)制
2.1細(xì)胞及分子學(xué)機(jī)制
2.1.1尿酸對(duì)脂肪細(xì)胞的作用尿酸可以直接作用于脂肪細(xì)胞引起脂肪細(xì)胞的炎癥反應(yīng)。將尿酸與3T3L-1前脂肪細(xì)胞培養(yǎng)后,尿酸可增加脂肪組織中單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)表達(dá),同時(shí)脂聯(lián)素產(chǎn)生則明顯減少。尿酸鹽陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體1(URAT1) 是尿酸進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)體,其不僅在腎小管和血管內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá),在脂肪細(xì)胞中也有表達(dá)??赡芤?yàn)橹炯?xì)胞中表達(dá)URAT1,尿酸能進(jìn)入脂肪細(xì)胞內(nèi),導(dǎo)致脂肪細(xì)胞功能障礙,促使脂肪組織脂解作用增強(qiáng),細(xì)胞因子分泌增多,如TNF-α,白介素6(IL-6)、抵抗素,而脂聯(lián)素分泌減少,導(dǎo)致胰島素敏感性下降。同時(shí)使MCP-1表達(dá)增加,巨噬細(xì)胞浸潤(rùn),促進(jìn)炎癥反應(yīng)發(fā)生。雖然尿酸為抗氧化劑,但在肥胖狀態(tài)下,尿酸則可以轉(zhuǎn)變?yōu)榇傺趸瘎?,并直接參與了脂肪細(xì)胞的增殖和氧化應(yīng)激反應(yīng)(oxidative stress response,ROS)。脂肪細(xì)胞中的氧化應(yīng)激反應(yīng)是肥胖和胰島素抵抗(insulin resistance,IR)的主要原因,并且參與了心血管疾病的發(fā)生,因此脂肪細(xì)胞中高尿酸血癥誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激反應(yīng)在肥胖發(fā)生發(fā)展中可能有著一定的作用。此外,脂代謝紊亂與尿酸代謝兩者可能存在相互影響的機(jī)制,體內(nèi)尿酸水平的升高可導(dǎo)致脂蛋白酶活性下降,影響脂質(zhì)的代謝,進(jìn)而調(diào)節(jié)脂肪合成的脂肪細(xì)胞因子也發(fā)生了改變,影響脂肪細(xì)胞分布,使得體型及體重發(fā)生改變,向肥胖趨勢(shì)發(fā)展。
2.1.2脂肪細(xì)胞對(duì)尿酸的作用脂肪細(xì)胞不僅可以儲(chǔ)存能量,而且是人體最大的內(nèi)分泌器官。脂肪細(xì)胞分泌的脂肪因子在能量代謝、肥胖發(fā)生中有著重要的作用。內(nèi)臟脂肪素(visfatin)、瘦素(leptin)、脂聯(lián)素(adiponection)以及代謝性疾病相關(guān)的脂肪內(nèi)分泌激素均影響尿酸的代謝。在肥胖患者中,除脂聯(lián)素水平下降外,其他脂肪因子的水平均較正常人升高。因此最新的專家共識(shí)提出腹型肥胖是高尿酸血癥的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,脂肪因子在其中起了重要作用。
2.2病理與生理機(jī)制
2.2.1高尿酸血癥、肥胖與IR之間的關(guān)系盡管目前有很多研究探討高尿酸血癥與IR的關(guān)系,但二者之間確切的病因機(jī)制尚不清楚。Nakagawa等[5]發(fā)現(xiàn)尿酸導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙,阻斷乙酰膽堿介導(dǎo)的血管擴(kuò)張。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,血管內(nèi)皮細(xì)胞NO合成酶缺乏可導(dǎo)致IR和代謝綜合征。尿酸通過(guò)降低血管內(nèi)NO的生物利用度和減少NO的生成,導(dǎo)致IR,因此,高尿酸血癥可能在IR的病理生理機(jī)制中起著重要的作用。反之,IR通過(guò)影響腎臟對(duì)尿酸的排泄而導(dǎo)致高尿酸血癥。目前認(rèn)為是胰島素通過(guò)影響腎的近曲小管對(duì)尿酸的轉(zhuǎn)運(yùn),從而影響尿酸的代謝。因此,高尿酸血癥與IR兩者之間相互作用,互為因果。同樣,肥胖與高尿酸血癥可能均與IR相關(guān),IR可能在兩者之間的相互作用起著紐帶的作用。
2.2.2肥胖引起血尿酸增加的機(jī)制
(1)肝臟合成增加的機(jī)制首先肥胖患者飲食增加,消耗減少,造成過(guò)多的脂肪在皮下、腹部或內(nèi)臟器官蓄積,可以增加新陳代謝中核酸總量,通過(guò)嘌呤的代謝,從而導(dǎo)致尿酸合成增加。再者內(nèi)臟脂肪的蓄積作用參與了尿酸水平的增加,其機(jī)制可能是內(nèi)臟脂肪具有較強(qiáng)的脂肪生成與脂解作用,內(nèi)臟脂肪過(guò)多積累,產(chǎn)生大量的FFA,通過(guò)門靜脈被肝臟攝取。在肝臟的酰基輔酶A(acyl-CoA)合成酶的作用下,合成過(guò)多的中性脂肪;而過(guò)多的FFA將加重肝臟的IR。這些原因均導(dǎo)致甘油醛-3-磷酸脫氫酶(G-3-PDH)活性降低和3-磷酸甘油醛代謝延遲,使輔酶Ⅱ介導(dǎo)的由5-磷酸核糖向磷酸核糖焦磷酸(PRPP)進(jìn)行的從頭合成系統(tǒng)功能亢進(jìn),導(dǎo)致三酰甘油的合成及尿酸產(chǎn)生增加[6]。
(2)腎臟排泄減少的機(jī)制 研究表明肥胖對(duì)腎臟的功能,有不同程度的影響,具體機(jī)制還不是很清楚,可能有以下幾個(gè)原因。
1)IR是使腎臟尿酸排泄減少的主要原因。之前提到,肥胖可以導(dǎo)致IR,IR直接作用于腎的近曲小管細(xì)胞,使其表面的泵的活性亢進(jìn),促進(jìn)腎小管Na+-H+交換增加,從而使尿液中Na+的重吸收和H+的排泄增強(qiáng),導(dǎo)致水鈉潴留和尿液酸化。尿液的H+通過(guò)陰離子交換系統(tǒng)來(lái)吸收有機(jī)酸等陰離子,后者再通過(guò)URAT1來(lái)吸收尿酸,使尿酸重吸收增加,排泄減少。
2)部分肥胖患者會(huì)出現(xiàn)肥胖相關(guān)性腎病,可能與內(nèi)臟性肥胖的直接壓迫作用、血流動(dòng)力學(xué)改變和高脂血癥等有一定關(guān)系,長(zhǎng)期作用會(huì)促進(jìn)腎小球的損害,甚至腎小球動(dòng)脈硬化,使腎血流量減少,而尿酸的排泄與腎血流呈正比,尿酸排泄障礙,同時(shí)腎小管排泌尿酸減少而使血尿酸升高。
3)當(dāng)勞累、饑餓時(shí),肥胖患者動(dòng)用存積的脂肪來(lái)產(chǎn)生熱量供機(jī)體活動(dòng)的需要,此時(shí)脂肪分解產(chǎn)生的酮體阻礙了血尿酸的排泄,間接地使血尿酸水平增高;同時(shí)游離的脂肪酸代謝誘導(dǎo)代謝綜合征,降低了尿酸的排泄,也使血尿酸增高。
(3) 脂肪因子的內(nèi)分泌作用
1)內(nèi)脂素:內(nèi)脂素主要來(lái)源于內(nèi)臟脂肪,與皮下脂肪關(guān)系不大。內(nèi)脂素與體重、腰圍、臀圍、BMI、腰臀比、空腹血糖呈正相關(guān)[7]。內(nèi)臟脂肪素的主要生物學(xué)功能是模擬胰島素的作用,調(diào)節(jié)脂代謝和分泌作用。內(nèi)臟脂肪素對(duì)尿酸代謝的影響可能通過(guò):1) 模擬胰島素的內(nèi)分泌功能調(diào)節(jié)外周組織的胰島素敏感性,加速葡萄糖合成三酰甘油;2) 內(nèi)臟脂肪素旁分泌和自分泌功能可以促進(jìn)內(nèi)臟脂肪的堆積。故它可以降低血糖的同時(shí)加重肥胖。所以內(nèi)臟脂肪素可能是從胰島素和內(nèi)臟脂肪的堆積兩方面來(lái)增加血尿酸水平。
2)瘦素:瘦素是由肥胖基因編碼,由脂肪細(xì)胞分泌的一種多肽激素。資料顯示人血清瘦素與血清尿酸水平呈正相關(guān)性,提示瘦素可能參與了尿素的代謝。推測(cè)瘦素導(dǎo)致高尿酸的可能機(jī)制為:影響腎臟對(duì)尿酸的清除,而尿酸反過(guò)來(lái)也會(huì)影響腎臟對(duì)瘦素的清除并增加瘦素基因的表達(dá);高瘦素血癥促使高胰島素血癥和IR的發(fā)生,而IR可導(dǎo)致肝臟脂肪酸合成增加,嘌呤代謝增加,尿酸的生成增加;高胰島素血癥促使腎小管對(duì)鈉和尿酸的重吸收,導(dǎo)致高尿酸血癥。
3)脂聯(lián)素:脂聯(lián)素被認(rèn)為是細(xì)胞胰島素的增敏劑,肥胖患者存在IR且其脂聯(lián)素水平較正常者低。尿酸與脂聯(lián)素關(guān)系比較明確,在校正年齡、吸煙、飲酒、BMI、血壓、HOMA-IR、血脂后,脂聯(lián)素水平與血尿酸呈負(fù)相關(guān)[8]。另外當(dāng)脂聯(lián)素分泌受到抑制后,血管內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮生成減少,導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙,加重IR,進(jìn)一步引起尿酸水平升高。
4) 其他脂肪因子:增大的脂肪細(xì)胞還可以分泌多種脂肪細(xì)胞因子,包括IL-6、TNF-α、C反應(yīng)蛋白、血清淀粉樣蛋白A等。在肥胖以及IR的人體內(nèi),循環(huán)的脂肪細(xì)胞因子水平升高;與其他脂肪庫(kù)相比,腹內(nèi)的脂肪庫(kù)產(chǎn)生的脂肪細(xì)胞因子數(shù)量更大。脂肪因子通過(guò)加速炎性細(xì)胞和血管細(xì)胞凋亡和壞死,促使合成尿酸所需的原料增加,從而導(dǎo)致尿酸水平升高。脂肪因子還可激活氧化應(yīng)激反應(yīng),導(dǎo)致黃嘌呤氧化酶生成增加,引起血尿酸水平升高。另外這些脂肪因子通過(guò)影響胰島素對(duì)葡萄糖以及脂肪的代謝作用引起IR,最終導(dǎo)致尿酸的生成和腎小管對(duì)尿酸的重吸收增加。
3高尿酸血癥和肥胖的防治
雖然目前高尿酸血癥與肥胖相互作用的具體機(jī)制未明確,但痛風(fēng)、高尿酸血癥與肥胖、代謝綜合征的關(guān)系密切是臨床所明確的。痛風(fēng)和肥胖都常伴有不良的生活飲食習(xí)慣,它們的發(fā)病率也都呈逐年上升的趨勢(shì),二者共同存在時(shí)會(huì)加重疾病的進(jìn)展。肥胖合并高尿酸血癥尿酸人群中,減重是降低尿酸水平的一種有效的非藥物治療方法[9]。關(guān)注血尿酸水平的同時(shí)也需要重視脂質(zhì)代謝紊亂的防治,對(duì)痛風(fēng)患者在用藥同時(shí)進(jìn)行合理飲食結(jié)構(gòu)、適量的運(yùn)動(dòng)、控制體重特別是關(guān)注臀圍、腹圍增長(zhǎng)變化等健康干預(yù),或許可以在一定程度上降低高尿酸血癥的發(fā)生,減少高尿酸血癥人群發(fā)生痛風(fēng)的危險(xiǎn),甚至其他心腦血管和代謝性疾病的發(fā)生率。
血尿酸水平降低可以改善肥胖、心血管疾病、代謝綜合征等的臨床結(jié)局[10],但缺乏強(qiáng)有力的臨床數(shù)據(jù)來(lái)支持。因此,干預(yù)高尿酸血癥是否有益于延緩肥胖相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生,是否可減少肥胖等心血管高危人群的終點(diǎn)事件,目前尚缺乏前瞻性、大規(guī)模的研究,還有待進(jìn)一步大規(guī)模的臨床隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)。
4小結(jié)
尿酸不僅是作為嘌呤代謝產(chǎn)物,在某種程度上其有類似細(xì)胞因子的促進(jìn)炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激的作用,因而也可能作為肥胖等慢性病的始動(dòng)因子之一。隨著肥胖和高尿酸血癥發(fā)病率的增加,肥胖合并高尿酸血癥的人群也在不斷增加,這給慢性疾病防治帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。今后可以針對(duì)尿酸與肥胖之間的關(guān)系做深入研究,為防治這類疾病提供新途徑。
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(本文編輯:周白瑜)
(收稿日期:2016-01-28)
DOI:10.3969/j.issn.1007-5410.2016.01.004
通訊作者:曾勇,電子郵箱:13501373114@163.com
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