郭月鳳 王承黨
福建醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院消化內(nèi)科 福建醫(yī)科大學(xué)消化系病研究室(350005)
克羅恩病(CD)可累及全消化道,病程遷延,其發(fā)病機制涉及免疫失調(diào)、細胞增殖、凋亡、炎癥反應(yīng)等[1-2]。近年研究發(fā)現(xiàn),CD患者常伴有尿酸(uric acid, UA)水平變化,且與CD的發(fā)病和轉(zhuǎn)歸可能存在一定關(guān)系。本文就CD患者UA代謝變化及其潛在意義作一綜述。
1. UA代謝:UA是核酸分解產(chǎn)生的嘌呤分解代謝產(chǎn)物,被尿酸酶代謝為溶解度更高的尿囊素,在進化過程中靈長類動物尿酸酶活性逐步下降,哺乳動物血清UA(SUA)水平一般為10~20 mg/L[3]。由于尿酸酶基因發(fā)生突變,猿和人類SUA水平較一般哺乳動物高3~10倍[4]。人體不能將UA分解成尿囊素,UA成為人體嘌呤代謝的終產(chǎn)物,并保持動態(tài)平衡。UA主要形成于肝臟,正常人的UA 2/3由腎臟代謝,1/3由腸道代謝。腎臟UA代謝包括濾過、重吸收、分泌以及分泌后重吸收,除濾過外,其他步驟均需腎小管上皮細胞的UA轉(zhuǎn)運蛋白參與,包括重吸收相關(guān)蛋白,如尿酸轉(zhuǎn)運體1(urate transporter 1, URAT1)[5]、葡萄糖轉(zhuǎn)運體9(glucose transporter 9, GLUT9/SLC2A9)[6]、有機陰離子轉(zhuǎn)運蛋白4(organic anion transporter 4, OAT4/SLC22A11)[7]等;排泄相關(guān)蛋白,如有機陰離子轉(zhuǎn)運蛋白1(organic anion transporter 1, OAT1/SLC22A6)[8]、三磷酸腺苷結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白G2(ATP-binding cassette transporter G2, ABCG2)[9]等;骨架蛋白,如PDZ蛋白激酶1(PDZ kinase 1, PDZK1)[9]。相關(guān)UA轉(zhuǎn)運蛋白的異常均可引起UA代謝異常。
除正常腸道菌群對UA具有分解作用外,腸上皮細胞亦存在各種UA轉(zhuǎn)運蛋白,可將UA從血液轉(zhuǎn)運至腸腔后排出體外。ABCG2和SLC2A9是兩種重要的腸道上皮細胞UA轉(zhuǎn)運蛋白。ABCG2亦稱為乳腺癌耐藥蛋白,最早發(fā)現(xiàn)于乳腺癌細胞株中[10],后證實腸道亦高表達ABCG2[11],水平僅次于腎臟。抑制ABCG2表達或敲除ABCG2基因,可減少腸道排泄UA[12]。5/6腎切除大鼠的回腸ABCG2表達代償性明顯增加,UA從腸道的排泄明顯增加[13]。腸道亦可見GLUT9表達,但相關(guān)研究較少[14]。此外,腸道單羧酸轉(zhuǎn)運體9(monocarboxylate transporter 9, MCT9/SLC16A9)、鈉/磷酸鹽協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白(Na+-phosphate cotransporter homologue, SLC17A4)亦對UA的轉(zhuǎn)運發(fā)揮作用[15-16]。
2. UA可發(fā)揮抗氧化、促氧化雙重作用[17-18]。人類在進化過程中喪失了尿酸酶功能,亦喪失了合成維生素C的能力,UA可部分替代維生素C的作用。UA的抗氧化功效至少與維生素C、維生素E、谷胱甘肽、甲硫氨酸等抗氧化劑相當(dāng),成為血漿中主要的抗氧化劑之一[19]。此外,UA可在不同細胞中激活氧化應(yīng)激反應(yīng),激活血管平滑肌細胞的關(guān)鍵促炎通路,促進細胞增殖,降低血管內(nèi)皮細胞一氧化氮生物利用度,抑制細胞遷移和增殖,顯著增加活性氧的產(chǎn)生[20]。SUA升高對心血管疾病[21]、痛風(fēng)[22]、慢性阻塞性肺病[23]、慢性腎病[24]、阿爾茨海默病[25]等有促進作用。目前關(guān)于UA雙重效應(yīng)的作用機制尚未明確。
1. CD患者的UA代謝變化:SUA變化與尿尿酸(urinary uric acid, UUA)、糞便尿酸(fecal uric acid, FUA)變化密切相關(guān)。目前關(guān)于CD患者SUA水平變化的研究結(jié)論尚不一致,國內(nèi)兩項回顧性研究[26-27]發(fā)現(xiàn)CD患者SUA水明顯高于健康人群。然而,有研究[28]對炎癥性腸病(IBD)(包含CD)患者血清非酶抗氧化能力與腸道炎癥、類固醇療效關(guān)系進行分析發(fā)現(xiàn),IBD患者SUA水平顯著低于健康對照組。低SUA水平的個體存在較強的氧化應(yīng)激反應(yīng),低SUA水平可能導(dǎo)致情感障礙[29]。CD患者有更高的焦慮、抑郁發(fā)病率[30],其腸道炎癥與氧化應(yīng)激相關(guān)[31],SUA在其中的作用尚未明確。CD患者泌尿系統(tǒng)結(jié)石發(fā)生率升高[32],高SUA可能是泌尿系統(tǒng)結(jié)石的危險因素[33],提示CD患者從尿液中排出了更多的UA,即UUA水平升高。然而一項小樣本研究[34]未能證實此推測,該研究顯示CD患者24 h的UUA水平與健康志愿者無顯著差異,但該研究納入的CD患者多為緩解期。目前關(guān)于CD患者FUA變化的研究較少。Chiaro等[35]在釀酒酵母菌與小鼠結(jié)腸炎關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn),口服釀酒酵母菌的結(jié)腸炎小鼠FUA水平升高,同時其腸道炎癥加重,體外以UA處理小腸上皮細胞株亦可導(dǎo)致腸道通透性增加。
此外,部分UA亦可通過唾液分泌,是唾液中的主要抗氧化劑。研究[36]顯示,CD患者唾液UA水平降低,總抗氧化能力顯著降低。
2. CD患者UA代謝的影響因素:UA從血清進入腸道需相關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白的作用,目前關(guān)于CD腸上皮細胞UA轉(zhuǎn)運蛋白的研究較少。ABCG2是一種位于上皮細胞頂端膜的活性轉(zhuǎn)運體,參與UA的轉(zhuǎn)運,可能亦參與腸道炎癥活動、上皮內(nèi)瘤變、結(jié)直腸癌等過程,活動期IBD患者的結(jié)腸和小腸上皮細胞ABCG2表達均明顯降低[37]。腸道菌群是一個復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng),可直接參與UA的代謝,即促進UA分解、排泄[38-39],但腸道菌群是否直接影響UA轉(zhuǎn)運蛋白,目前尚未明確。CD治療措施對UA的影響不容忽視。腸內(nèi)營養(yǎng)治療是CD的一線治療措施,已有多項研究探討了腸內(nèi)營養(yǎng)對UA水平的影響。一項針對兒童活動期CD患者的雙盲隨機對照試驗發(fā)現(xiàn),腸內(nèi)營養(yǎng)治療4周后,SUA并無明顯變化[40]。5-氨基水楊酸(5-aminosalicylic acid, 5-ASA)對UA代謝病無直接作用,但可導(dǎo)致腎組織損傷、影響UA的分泌和排泄[41-42]。然而,在臨床實踐中,5-ASA相關(guān)腎損傷并不常見[43]。生物制劑對UA代謝的影響尚缺乏研究,英夫利西單抗可導(dǎo)致強直性脊柱炎患者SUA水平升高[44]。糖皮質(zhì)激素可增加腎臟對UA的清除,促進UA排泄增多[45]。環(huán)孢素對CD患者SUA的影響尚未明確,但有研究[46]發(fā)現(xiàn)環(huán)孢素可刺激腎近曲小管重吸收UA,導(dǎo)致腎移植患者SUA水平升高。
目前關(guān)于CD患者的SUA變化規(guī)律尚缺乏系統(tǒng)的、大樣本的研究,UA對CD是保護因素還是危險因素尚未明確。在IBD的臨床實踐中,SUA水平降低可能更多地認為是營養(yǎng)不良所致。反之,CD患者SUA升高是否需給予進一步干預(yù)?動物研究[35]發(fā)現(xiàn)在腸道存在釀酒酵母菌的前提下,腸內(nèi)高UA會加重腸道炎癥損傷。在臨床上,聯(lián)合使用硫唑嘌呤和別嘌醇,可減少硫唑嘌呤用量,降低其毒性,提高CD的臨床療效[47],但此種效益是否由別嘌醇干預(yù)UA的代謝所致尚未明確。目前,對于高SUA的CD患者,可參照普通高尿酸血癥患者的治療方案首先選擇飲食控制治療。
綜上所述,UA具有抗氧化、促氧化雙重作用。屬于非特異性胃腸道炎癥性疾病的CD常合并腸外表現(xiàn)和全身代謝變化,UA代謝異常常見于CD患者,但其意義尚未闡明,給臨床治療帶來困擾。CD與UA代謝變化的關(guān)系尚需進一步深入研究。