发酵乳杆菌 MX-7 多重调控嘌呤代谢,高效缓解高尿酸血症

发酵乳杆菌 MX-7 多重调控嘌呤代谢,高效缓解高尿酸血症

原创
来源:张仔瑶
2026-03-26 09:55:29
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核心提示:发酵乳杆菌MX-7通过高效降解鸟嘌呤、肌苷等嘌呤类物质,重塑肠道菌群稳态并调控免疫反应,同时提升机体嘌呤代谢相关酶活性,降低血清尿酸水平,对肾脏组织起到保护作用,为高尿酸血症的微生态干预提供了新路径。

高尿酸血症作为全球高发的代谢性疾病,易诱发痛风、慢性肾病等并发症,传统降尿酸药物存在肝肾损伤等副作用,亟需安全有效的替代方案。20257月,昆明理工大学生命科学与技术学院的 Zhen Liu 团队在期刊《Frontiers in Microbiology》在线发表题为Screening and evaluation of purines-degrading lactic acid bacteria isolated from traditional fermented foods in Yunnan Province and their uric acid-lowering effects in vivo的研究性文章。

研究从云南传统发酵食品中筛选出78株乳酸菌,对比其嘌呤降解能力及体内降尿酸效果。结果显示,发酵乳杆菌MX-7GL-1-3L及乳酸片球菌GJ09-3-7L表现突出,其中MX-7菌株可高效降解鸟嘌呤(降解率82.68%±1.76%)、肌苷和鸟苷(降解率100%),显著降低高尿酸血症SD大鼠的血清尿酸和尿素氮水平。该菌株还能调节肠道菌群平衡,富集有益菌并抑制致病菌增殖,同时具备优良的耐酸耐胆汁盐特性和致病菌抑制能力。基因组分析表明,其富含嘌呤代谢酶、转运蛋白及通透酶相关基因,是功能优势的核心。研究证实相关乳酸菌通过嘌呤降解、菌群调节和免疫调控协同发挥降尿酸作用,为开发功能性益生菌制剂提供了重要依据。。

1.精准筛选获得高活性嘌呤降解菌株

研究通过高效液相色谱(HPLC)对78株乳酸菌进行体外嘌呤降解能力检测,发现发酵乳杆菌MX-7GL-1-3L对鸟嘌呤的降解活性最优,降解率分别达82.68%±1.76%75.11%±1.03%;乳酸片球菌GJ09-3-7L在黄嘌呤降解方面表现突出,降解率为31.53%±0.43%。值得关注的是,三株菌株均能在60分钟内100%降解肌苷和鸟苷,其中MX-7菌株在24小时内对鸟嘌呤的持续降解能力最强,显著优于其他菌株,成为后续研究的核心对象。

2.多维度揭示嘌呤降解分子机制

全基因组测序与比较基因组分析表明,MX-7GL-1-3LGJ09-3-7L菌株均含有丰富的嘌呤代谢相关基因,包括鸟嘌呤脱氨酶(GDA)、黄嘌呤/尿嘧啶通透酶、胞嘧啶脱氨酶等,其中乳酸片球菌GJ09-3-7L还独特含有嘌呤核苷磷酸化酶基因。细胞实验证实,活菌的嘌呤降解能力显著高于热灭活菌株,且细胞沉淀的降解活性优于上清液,表明嘌呤降解依赖菌株的代谢活性和胞内酶作用,同时存在降解与同化双重作用模式。qRT-PCR检测显示,鸟嘌呤诱导下菌株的GDA基因表达发生调控,进一步印证其参与嘌呤代谢的分子机制。

3.MX-7菌株具备优良益生菌特性

发酵乳杆菌MX-7展现出良好的胃肠道环境适应能力,在pH=3.0的酸性环境中3小时存活率达89.03%,在0.3%胆汁盐环境中存活率为70.75%,满足益生菌在人体胃肠道定植的基本要求。该菌株对金黄色葡萄球菌大肠杆菌、肠炎沙门氏菌、鸡白痢沙门氏菌和单核细胞增生李斯特菌均有抑制作用,其中对鸡白痢沙门氏菌的抑制直径达21.62±0.71mm。抗生素敏感性检测显示,其对氨苄西林、头孢唑林等临床常用抗生素敏感,仅对克林霉素、左氧氟沙星等少数抗生素耐药,无明显安全隐患。

4.体内实验证实降尿酸与肾脏保护作用

在高尿酸血症SD大鼠模型中,经MX-7菌株干预后,大鼠血清尿酸水平显著降低,尿素氮水平得到有效改善。病理切片分析显示,MX-7预防组和治疗组的肾脏组织损伤明显减轻,肾血管壁增厚、肾小球边界模糊、炎症细胞浸润等症状较模型组显著缓解。尽管其降尿酸效果略逊于传统药物别嘌醇,但在肾脏保护方面表现突出,有效减少高尿酸血症对肾脏的病理损伤,展现出兼顾降尿酸与器官保护的双重优势。

结论

从云南传统发酵食品这一独特微生物资源库中,成功筛选出具有高效嘌呤降解能力的乳酸菌菌株,明确了发酵乳杆菌MX-7GL-1-3L和乳酸片球菌GJ09-3-7L的功能优势,揭示了其通过胞内酶系统与转运蛋白协同作用实现嘌呤降解的分子机制。其中MX-7菌株凭借优异的嘌呤降解活性、优良的益生菌特性、显著的降尿酸效果和肾脏保护作用,成为开发低嘌呤功能性食品和高尿酸血症辅助治疗制剂的理想候选菌株。该研究填补了云南传统发酵食品来源乳酸菌嘌呤代谢研究的空白,为代谢性疾病的微生态干预提供了新视角。未来需进一步明确菌株降解嘌呤的具体代谢产物,优化发酵工艺与制剂配方,并开展人体临床试验验证其安全性和有效性,同时可探索多菌株复配或与益生元组合的协同效果,推动乳酸菌在高尿酸血症防控中的产业化应用。

参考文献:Tan X, Sun A, Gao S, et al. Screen and characteristics of lactic acid bacteria with the ability to modulate energy metabolism and degrade uric acid[J]. Food Bioscience, 2025, 63: 105723.DOI:10.3389/fmicb.2025.1627956

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