降尿酸小能手护您健康

文章简介

2016年，广东省科学院微生物研究所谢意珍团队在国际科学期刊Journal of Ethnopharmacology（民族药物学杂志）发表了“Actions of water extract from Cordyceps militaris in hyperuricemic mice induced by potassium oxonate combined with hypoxanthine”文章，报道了降尿酸小能手蛹虫草健康保护作用，科学证明了蛹虫草子实体天然萃取物的显著改善高尿酸血症的功效。第一作者为雍天乔副研究员，通讯作者为谢意珍研究员。

背景

我国虫草类真菌资源丰富，已报道虫草新种超过300种，部分虫草类真菌具有极高的食药用价值。除价格高达数万元至数十万元每公斤的药用真菌冬虫夏草（Ophiocordyceps sinensis）外，目前仅蛹虫草（Cordyceps militaris）、广东虫草（C. guangdongensis ≡ Tolypocladium guangdongense）和蝉花虫草（C. chanhua）的三种子实体被卫计委批准为新食品原料。蛹虫草（又名北冬虫夏草、北虫草），是食药两用真菌，已实现工厂化栽培数十年之久。众多研究表明，蛹虫草具有抗癌、免疫调节、抗病毒、抗氧化、抗衰老的功效。经典中医书籍也记载，“蛹虫草味甘，性平，有益肝肾，补精髓，止血化痰”。

高尿酸血症沉积在软组织和远肢端的尿酸结晶体直接引发痛风，表现为严重的炎症反应和剧烈疼痛，此外它还与慢性肾炎、肾功能不全、心脑血管疾病、高血压、高脂血症、糖尿病和代谢综合征密切相关。具体地，高尿酸血症源于尿酸在肝脏等器官的产生增加、肾对尿酸的排泄受损，或这两者的结合，这些导致尿酸以尿酸单钠晶体的形式沉积在关节、软组织组织和肾脏中，引起反复发生的炎症炎症以及痛风性关节炎和尿酸性肾结石。目前，市面上用于降尿酸的药物广泛存在不良反应。因此，迫切需要开发一款更有效且更具安全性的新型降尿酸物质。本研究团队前期经文献调研发现，蛹虫草是用作治疗肾病的传统中草药，能促进肾脏对尿酸的重吸收和排泄[1]。更多报道称，蛹虫草能显著改善肾功能[2]，减少尿酸生成[3]。因此，我们选择蛹虫草作为降尿酸的实验研究材料。

文章内容

本研究中，采用80℃热水浸提和冷冻干燥获得蛹虫草子实体天然萃取物（WECM）。实验前，先建立高尿酸血症小鼠模型，使血清尿酸达到306 μmol/L水平。接着，将小鼠随机分为若干组：正常对照组、高尿酸血症组、别嘌呤醇阳性对照组和WECM药物组。其中，正常对照组和高尿酸血症对照组的小鼠口服相同量的生理盐水（0.9%）作为对照。别嘌呤醇对照组小鼠灌胃别嘌呤醇（5 mg/kg）。对于药物组，小鼠口服WECM剂量分别为50、100、200 mg/kg，实验持续一周时间。

实验结果表明：

1. 口服WECM（剂量在50、100和200 mg/ kg时）将高尿酸血症小鼠血清尿酸水平分别显著（P<0.01）降低至189、184和162μmol/L，接近正常组水平（184μmol/L），说明WECM具有显著降低高尿酸血症小鼠血清尿酸作用；

2. WECM可有效逆转高尿酸血症尿液尿酸水平的降低，即WECM主要抑制尿酸重吸收，进而促进肾脏对尿酸的排泄；

3. WECM没有显著影响肝脏黄嘌呤氧化酶（XOD）活性，说明WECM对XOD活性没有抑制作用；

4. WECM治疗组的尿酸转运体1(URAT1)蛋白水平分别为28.15、17.43、9.03 pg/mL，均远低于高尿酸血症组（93.45 pg/mL，P < 0.01），说明WECM降尿酸的机理与WECM下调URAT1蛋白或抑制URAT1蛋白有关。如下图一所示：

图1  WECM对(a)血清尿酸水平、(b)尿液尿酸水平、(c) XOD活性和(d)肾mURAT1蛋白水平的影响

本团队还从尿素氮、血清肌酐水平和器官指数的角度上做相关研究实验，结果显示，别嘌呤醇严重损伤小鼠的肾功能，而WECM对肾功能没有影响或影响极小。

高尿酸血症可能会引起脾脏的炎症反应，而WECM能够减轻高尿酸血症引起的炎症脾脏。即蛹虫草对肝、肾、脾无毒，且有助于保护肝、肾、脾功能。如下图二、图三所示：

图2 WECM对(a)血尿素氮水平和(b)血清肌酐水平的影响

图3  器官系数对别嘌呤醇和WECM的反应： (a)肝系数；(b)肾系数；(c)脾系数

与此同时，本团队对WECM靶标URAT1的结构进行了同源性建模，还研究了WECM与URAT1的相互作用。通过分子对接研究表明，LYS145、ARG325、ARG477和ASP168可能是URAT1中的关键功能残基。并通过虚拟筛选，确定了蛹虫草四种化合物对URAT1靶点具有良好的潜在亲和力（为潜在的活性成分）。如下图四、图五所示：

图4  URAT1模型的(a)模型结构和(b)拉马钱德兰图

图五  URAT1与前4个配体的对接复合体：(a)URAT1-tre；(b)URAT1-硫胺素；(c)URAT1-维生素g；(d)URAT1-乌拉林。黄虚线表示氢键；粉线表示氢键；绿线表示pi-阳离子的相互作用

上述研究结果表明，蛹虫草水提物能够降低血清尿酸。同时，蛹虫草也激发了我们探索研发一款以蛹虫草为原料，针对URAT1的新食品来改善高尿酸血症和痛风。该研究结果为蛹虫草子实体在改善高尿酸血症相关慢性代谢疾病的治疗提供理论依据。

该研究得到了广东省微生物研究所南粤微生物人才计划项目（GDIMYET20140204）；广东省科技计划项目（2015A020211021）；广州市科技计划项目（2015042817082572）的支持。

参考文献：

[1]Zhu, J.S., Halpern, G.M., Jones, K., 1998. The scientific rediscovery of a precious ancient Chinese herbal regimen: cordyceps sinensis - part II. J. Altern. Complement. Med. 4, 429–457.

[2]Liu, X., Zhong, F., Tang, X.L., Lian, F.L., Zhou, Q., Guo, S.M., Liu, J.F., Sun, P., Hao, X., Lu, Y., Wang, W.M., Chen, N., Zhang, N.X., 2014. Cordyceps sinensis protects against liver and heart injuries in a rat model of chronic kidney disease: a metabolomic analysis. Acta Pharm. Sin. 35, 697–706.

[3] Ma, L., Zhang, S., Yuan, Y., Gao, J., 2014. Hypouricemic actions of exopolysaccharide produced by cordyceps militaris in potassium oxonate-induced hyperuricemic mice. Curr. Microbiol. 69, 852–857.

文章链接： https://doi.org/10.1016/j.jep.2016.10.001