尿酸對尿有機酸分析及腸道功能的影響

沈嫣 錢玥* 殷家珍

高尿酸血癥（HUA）是由于嘌呤代謝紊亂和（或）尿酸排泄障礙導致人體內血尿酸水平升高的一種代謝性病理狀態，我國人群中高尿酸血癥患病率達13%［1］，且不斷上升有年輕化趨勢。體內尿酸排泄約2/3通過腎臟隨尿液排出體外，約1/3通過腸道隨糞便排出，另有少量可隨汗液排出。目前認為腸道菌群失調是導致HUA的重要原因［2-3］，故認為尿酸的變化會導致機體病理變化使機體的代謝產物也產生某種相應的變化，并影響腸道功能。目前在代謝物組學領域廣泛應用的核磁共振波譜法和質譜法技術［4］，對數據采集的結果還未能滿足真正意義的代謝物組學的需求。近年來尿有機酸代謝已經引起廣泛關注，研究成果較多［5-8］。本文分析尿酸對尿液有機酸成分及腸道功能的影響。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年12月至2019年12月杭州市五云山療養院體檢或住院患者71例，每位受試者均接受血尿酸測定、尿有機酸分析及調查問卷。

1.2 方法 （1）尿有機酸分析：留取所有患者晨尿。應用Agilent氣相色譜質譜聯用儀7890A-5975C進行尿有機酸分析，采用杭州寶榮科技有限公司的脲酶，參照美國sigma-Aldrich內標，使用氣相色譜-質譜聯用（GCMS），選取37個主要的色譜峰作為有機酸代謝譜，結合峰的保留時間及離子豐度比進行定性分析，根據每個代謝產物的色譜峰面積與內標峰面積百分比值獲得各代謝產物相對含量。（2）能量代謝：主要測試指標：丙酮酸、乳酸、己二酸、辛二酸、乙基丙二酸、β-羥基丁酸、檸檬酸、順式烏頭酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、富馬酸、蘋果酸、羥甲基戊二酸等。機體90%能量由線粒體經過三羧酸循環產生，這些指標可反映糖代謝障礙、胰島素抵抗、膽固醇合成、輔酶Q10合成等。（3）神經遞質代謝：測試指標：高香草酸、香草基扁桃酸、5-羥基-吲哚乙酸、犬尿喹啉酸、喹啉酸、吡啶甲酸等。吡啶甲酸主要反映體內腎上腺素、去甲腎上腺素、多巴胺、5-羥色胺等神經遞質的代謝，這些指標可顯著影響人體抵抗外界應激的能力、情緒的變化、認知和睡眠的健康。（4）營養素缺乏評估：測試指標：α-酮異戊酸、α-酮異己酸、α-酮基-β-甲基戊酸、β-羥基異戊酸、甲基丙二酸等。體內許多代謝都需要各種維生素、礦物質的參與，特定有機酸水平的異常往往提示營養素的缺乏。如臨床將黃尿酸升高作為維生素B6缺乏的診斷指標。（5）肝臟解毒功能：測試指標：2-甲基馬尿酸、杏仁酸、乳清酸、葡萄糖酸、α-羥基丁酸、焦谷氨酸等。肝臟是機體最大的解毒器官，毒素累積、解毒功能下降均可在尿液有機酸中反映出來。（6）腸道菌群：測試指標：苯甲酸、馬尿酸、吲哚乙酸、苯乙酸、4-羥基苯甲酸、4-羥基苯乙酸、丙三羧酸、D-阿拉伯糖等。腸道菌群失衡時，不同菌群會產生特異的有機酸，是尿液中該物質水平增加。

1.3 健康體檢自測問卷系統（SHMS） 每位受試者均接受該問卷完善腸道功能相關問診。主要選取與腸道功能相關的問題，“最近3個月，您感到惡心、反酸或上腹部不適嗎？最近3個月，您有過食欲不振、消化不良或腹脹嗎？最近3個月，您有腹瀉、腹痛或大便習慣改變（入廁時間、次數、形狀等）嗎？”。

1.4 統計學方法 采用SPSS 22.0統計軟件。符合正態分布計量資料以（±s）表示，組間比較用獨立樣本t檢驗，非正態分布用Mann-Whitney U檢驗。計數資料比較用χ2檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 入組71例，其中男34例，女37例，男性平均年齡（52.17±7.25）歲，女性平均年齡（53.89±9.10）歲。男女年齡比較差異無統計學意義（t=0.894，P=0.374）。男性受試者尿酸平均值（416.56±83.41）μmol/L，女性受試者尿酸平均值（287.11±66.23）μmol/L，尿酸水平在性別中差異有統計學意義（t=0.271，P=0.000）。以尿酸男性正常值≤420μmol/L，女性正常值≤350μmol/L分為尿酸正常組和高尿酸組，男性受試者中高尿酸組16例，正常尿酸組18例，女性受試者中高尿酸組5例，正常尿酸組為32例，不同性別的高尿酸發生率差異有統計學意義（χ2=9.572，P=0.002）。

2.2 血尿酸與OAA的相關性 血尿酸與OOA中6個指標有存在負相關。見表1。

表1 血尿酸水平與OAA指標的相關性分析

2.3 高尿酸與正常尿酸組的OAA項目值 尿酸正常組和高尿酸組0AA項目值（見表2）。OAA項目值經檢驗，均非正態分布。經Mann-Whitney U檢驗，6個指標間差異有統計學意義，見表3。

2.4 尿酸對腸道功能的影響 高尿酸組惡心、反酸、上腹部不適等發生率與正常組比較，差異無統計學意義（P＞0.05），腹瀉、腹痛、大便習慣兩組差異有統計學意義（P=0.04）。見表4。

表2 不同尿酸水平分組的OAA各項目值

表3 高尿酸組及正常尿酸組間有差異的OAA項目值

表4 尿酸對腸道功能的影響

3 討論

尿液有機酸分析是通過檢測尿液中的部分有機酸水平，評估個體代謝功能；其中涉及碳水化合物的無氧代謝、脂肪氧化、線粒體能量產生、肝臟解毒、腸道菌群代謝等。當體內的代謝路徑“順暢”時，不會引起中間產物的堆積；相反，當中間代謝過程所需要的原料、酶或支持酶功能的營養素缺乏時，正常代謝被阻斷、旁路代謝增強，導致中間代謝產物堆積，并從尿液中排放出來。故尿液有機酸分析又可看作是“全套代謝功能分析”。本資料顯示，血尿酸值與檸檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、香草基扁桃酸、葡萄糖酸、焦谷氨酸等6個指標成負相關。高尿酸組與正常尿酸組中β-羥基丁酸、檸檬酸、α-酮戊二酸、琥珀酸、α-酮基-β-甲基戊酸、焦谷氨酸差異有統計學意義。香草扁桃酸是腎上腺素、去甲腎上腺素在體內的代謝產物，主要影響神經遞質，α-酮基-β-甲基戊酸丙酮酸升高，提示維生素B1、B5和α-硫辛酸不足，琥珀酸水平升高，提示機體對CoQ10和維生素B2的需求增加；琥珀酸水平降低時，考慮補充維生素B12，故尿酸的增高可能與B族維生素的缺乏相關。葡萄糖酸、焦谷胺酸、α-羥基丁酸和外源性毒素及肝臟解毒代謝相關指標，葡萄糖酸是肝臟I相解毒反應過程中的副產物，當機體長期暴露于環境毒素時，細胞色素P450酶活性增強，II相解毒反應下降，葡萄糖酸水平上升。甘氨酸、半胱氨酸等抗氧化物質可幫助肝臟解毒，降低葡萄糖酸水平，肝臟的代謝可能影響尿酸的代謝。

檸檬酸、α-酮戊二酸為三羧酸循環代謝相關指標，三羧酸循環是機體獲取能量的主要方式，是糖、脂肪和蛋白質三種主要有機物在體內徹底氧化的共同代謝途徑，是體內三種主要有機物互變的聯結機構。根據OAA測試表明檸檬酸升高提示可能存在精氨酸缺乏和氨代謝障礙，可考慮補充精氨酸。以往研究顯示檸檬酸降低與尿結石的形成有關，應增加飲水量。而本資料顯示尿檸檬酸缺少會導致尿酸升高，這也可能是腎結石形成的根本原因。α-酮戊二酸是由異檸檬酸氧化產生，苯丙氨酸和酪氨酸也可以產生α-酮戊二酸，以往研究顯示α-酮戊二酸水平升高提示B族維生素缺乏；水平降低提示糖代謝障礙、脂肪酸代謝旺盛、棕櫚酸合成增多、甘油三酯增高，本資料結果提示α-酮戊二酸水平降低，尿酸水平合成也增多。

在腸道功能中，高尿酸組惡心、發酸、上腹部不適等發生率兩組差異無統計學意義（P＞0.05），而腹瀉腹痛、大便性狀改變有統計學意義（P＜0.05），其中大便性狀改變是主要指標，但尿液有機酸分析中腸道菌群相關尿有機酸，如苯甲酸、馬尿酸、吲哚乙酸、苯乙酸、4-羥基苯甲酸、4-羥基苯乙酸、丙三羧酸、D-阿拉伯糖等均差異無統計學意義，以往研究顯示高尿酸血癥患者普遍存在菌群失調現象［9］。腸道菌群的種類及結構也影響尿酸水平，如乳酸菌是人體常見益生菌，在腸道內的減少也可能影響體內嘌呤的吸收，而最終引起血清尿酸水平的升高［10］。以往研究發現尿酸代謝相關酶的活性也與腸道菌群關系密切，產志賀毒素類大腸桿菌和腸致病性大腸桿菌可促進腸道上皮細胞內黃嘌呤氧化酶的釋放，促進次黃嘌呤、黃嘌呤的分解，使嘌呤更多地轉化為尿酸［11］。本資料顯示，腸道菌群相關尿有肌酸成分，對尿酸無影響，故尿酸對腸道菌群的影響，可能更為復雜，在未出現明顯腸道菌群紊亂的情況下，即可出現腸道功能的異常，如便秘、大便性狀改變等，尿液有機酸分析中哪些指標與腸道菌群相關，需要進一步研究。