益生菌新发现：鼠李糖乳杆菌如何助力高尿酸血症治疗

高尿酸血症（HUA）是由嘌呤代谢失衡和尿酸（UA）排泄障碍引起的疾病，主要特征是血清尿酸（SUA）水平超过正常范围。肝脏和肾脏分别是UA产生和排泄的主要场所，在维持体内UA平衡中起着关键作用。黄嘌呤氧化还原酶（XOR）催化从次黄嘌呤和黄嘌呤合成黄嘌呤和UA，存在XDH和XOD两种形式。XOD在催化UA合成中起着重要作用，其抑制对HUA治疗至关重要。

肾脏中UA的排泄依赖于多个UA转运蛋白，包括UA排泄转运蛋白如ABCG2和有机阴离子转运蛋白1，以及UA重吸收转运蛋白如URAT1和GLUT9。这些转运蛋白表达的异常变化可能导致UA排泄减少，从而容易引发HUA。大约30%的体内UA通过肠道排出，肠道微生物群也在缓解HUA中发挥作用。厚壁菌门和拟杆菌门是肠道菌群中相对丰度较高的两个微生物群。乳杆菌属具有合成尿酸酶的能力，可将UA分解为尿囊素，减少肠道对嘌呤的吸收。此外，反刍球菌和双歧杆菌与SCFA的产生有关。增加HUA大鼠肠道中乳杆菌属、反刍球菌和双歧杆菌的丰度可能是缓解HUA的机制之一。

近日，西南大学食品科学学院索化夷团队在《Food Research International》上发表名为“Integrated microbiome and metabolome analysis reveals the key role of taurohyocholate in the treatment of hyperuricemia with Lacticaseibacillus rhamnosus 2016SWU.05.0601”的研究性文章。在本研究中发现HUA组的肠道菌群多样性和结构受到显著破坏，经过鼠李糖乳杆菌2016SWU.05.0601干预后，这种菌群失调得到了部分恢复。鼠李糖乳杆菌2016SWU.05.0601的给药减轻了有益菌相对丰度的减少。除了肠道菌群失调外，HUA患者与健康个体相比，肠道菌群代谢物水平也可能发生改变。识别与UA水平强相关的关键差异代谢物对于开发HUA和痛风的有效干预措施至关重要。黄嘌呤通过XOD催化生成UA。

在HUA大鼠中，肠道中黄嘌呤和FAD水平降低，有助于减少UA合成和缓解HUA。经过鼠李糖乳杆菌NCUH061012干预后，SCFA产生菌得到富集，导致SCFA含量增加，特别是丙酸和丁酸。这些SCFA为肠道上皮细胞提供三磷酸腺苷（ATP），并促进UA排泄。HUA小鼠的粪便代谢组学分析表明，鼠李糖乳杆菌NCUH061012不仅降低了UA前体（腺苷、次黄嘌呤和黄嘌呤）的水平以减少UA产生，还增加了有助于UA排泄的琥珀酸水平。

此外，鼠李糖乳杆菌NCUH061012增加了色氨酸的水平，色氨酸是一种对肾脏具有保护作用的肠道代谢物。在本研究中，综合微生物组和代谢组分析首次揭示了牛磺胆酸盐（Taurohyocholate ，TA）可能是鼠李糖乳杆菌2016SWU.05.0601治疗HUA中涉及的关键肠道菌群代谢物。TA是通过细胞色素P450 3A4（CYP3A4）催化牛磺胆酸代谢或通过CYP3A4催化生成的胆酸，然后与牛磺酸结合产生的代谢物。在本研究中，我们建立了HUA细胞模型，发现TA降低了HepG2细胞中的XOD含量，并调节了HK-2细胞中的URAT1和ABCG2水平。总之，鼠李糖乳杆菌2016SWU.05.0601通过调节肠道菌群显著增加了肠道代谢物TA的丰度，从而有助于减轻HUA。

参考文献：Chen Y, Yan S, Yang J, et al. Integrated microbiome and metabolome analysis reveals the key role of taurohyocholate in the treatment of hyperuricemia with Lacticaseibacillus rhamnosus 2016SWU.05.0601. Food Res Int. 2024 Dec;197(Pt 1):115234. doi: 10.1016/j.foodres.2024.115234. Epub 2024 Oct 22. PMID: 39593318.