不同嘌呤含量食源性低聚肽對高尿酸血癥的作用研究

李華嫻，李婭，王文嵐

高尿酸血癥是體內(nèi)尿酸生成過多或腎臟尿酸排泄減少，血液中的尿酸濃度異常升高而引起的一種代謝性疾病。長期高尿酸血癥，不僅會造成痛風急性發(fā)作，尿酸還可沉積于關(guān)節(jié)、胰島、腎臟和血管壁，從而誘發(fā)關(guān)節(jié)炎、糖尿病、腎臟功能障礙和心腦血管疾病，危害身體健康[1-2]。高尿酸血癥的發(fā)生與遺傳、性別、年齡、生活方式、飲食習慣、藥物治療、其他疾病等因素有關(guān)，其中高嘌呤飲食和飲酒是導致高尿酸血癥的重要危險因素[3-4]。食源性低聚肽，作為一類新型的營養(yǎng)補充劑，是以食物蛋白為原料，經(jīng)過酶解制成的新型蛋白水解產(chǎn)品，其分子量在1 000 Da以下，小分子的肽類比來源蛋白更易被人體吸收，而且具有溶解性好、黏度低，在體內(nèi)利用率高的特點[5-6]。營養(yǎng)學上普遍認為深海魚屬于高嘌呤食物，高尿酸血癥患者應(yīng)該禁食，然而有研究發(fā)現(xiàn)，深海魚鰹魚提取的食源性低聚肽卻具有抑制黃嘌呤氧化酶的活性[7]。提示來源食物的嘌呤含量和食源性低聚肽的嘌呤含量或者其對血尿酸的影響是不完全一致的。我們可以利用這一特點，既降低血尿酸又補充必須氨基酸。因此本研究通過測定不同取材食源性低聚肽的嘌呤含量，研究不同嘌呤含量食源性低聚肽對高尿酸血癥大鼠模型尿酸生成、腎臟結(jié)構(gòu)和腎臟功能的影響。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 雄性健康Sprague-Dawley大鼠36只，體質(zhì)量180～220 g，由空軍軍醫(yī)大學實驗動物中心提供。

1.1.2 主要試劑及儀器 10種不同食物來源的食源性低聚肽、高效液相色譜儀、全波段酶標儀、石蠟切片機、HE染色系統(tǒng)、血尿酸、肌酐、尿素氮檢測試劑盒。

1.2 方法

1.2.1 高尿酸血癥大鼠模型的建立 純水配制10%果糖溶液，4 ℃保存，一周內(nèi)使用完；SD雄性大鼠，適應(yīng)性飼養(yǎng)一周后造模；每日給予除對照組外的大鼠飲用10%果糖水溶液飲用[8]。

1.2.2 動物分組及處理 將36只大鼠隨機分為6組：對照組、模型組、別嘌呤醇組、高嘌呤食源性低聚肽組、中嘌呤食源性低聚肽組和低嘌呤食源性低聚肽組，每組6只。對照組不進行任何處理，其他5組按照上述方法建模。模型組不給予干預措施；別嘌呤醇組給予25 mg/(kg·d)別嘌呤醇灌胃；高嘌呤食源性低聚肽組給予300 mg/(kg·d)高嘌呤食源性低聚肽灌胃、中嘌呤食源性低聚肽組給予300 mg/(kg·d)中嘌呤食源性低聚肽灌胃、低嘌呤食源性低聚肽組給予300 mg/(kg·d)低嘌呤食源性低聚肽灌胃。分別在建模后7 d、14 d、21 d和28 d取血檢測各組大鼠血尿酸、血肌酐和血尿素氮。在28 d實驗結(jié)束后取腎組織石蠟切片進行HE染色。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0 軟件進行統(tǒng)計，計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示，進行方差齊性檢驗后，組間均數(shù)比較采用方差分析和LSD-t檢驗，檢驗水準α＝0.05。

2 結(jié)果

2.1 不同食物來源食源性低聚肽的嘌呤含量

根據(jù)實驗結(jié)果，見表1，10種常見食源性低聚肽中，高嘌呤食源性低聚肽為大豆肽；中嘌呤食源性低聚肽為綠豆肽、豌豆肽；低嘌呤食源性低聚肽為海洋魚骨肽、海洋魚蛋白肽、玉米肽、小麥肽、大米肽、白蛋白肽和核桃肽。在本研究中，我們選取大豆肽、綠豆肽和海洋魚蛋白肽作為高嘌呤食源性低聚肽、中嘌呤食源性低聚肽和低嘌呤食源性低聚肽進行后續(xù)實驗。

表1 不同食物來源食源性低聚肽的嘌呤含量

2.2 各實驗組血尿酸值的變化 與對照組相比，建模7 d，高中低嘌呤含量食源性低聚肽均具有降低高尿酸血癥模型大鼠血尿酸的作用。建模14 d，高嘌呤含量食源性低聚肽仍具有降低尿酸的作用，但是中低嘌呤食源性低聚肽無降低尿酸的作用，且低嘌呤食源性低聚肽組血尿酸升高。建模21 d，只有高嘌呤含量食源性低聚肽仍具有降低尿酸的作用。建模28 d，只有高嘌呤含量食源性低聚肽仍具有降低尿酸的作用，見表2，見圖1。

圖1 各實驗組血尿酸值柱狀圖

表2 各實驗組血尿酸值(±s) 單位：μmol/L

表2 各實驗組血尿酸值(±s) 單位：μmol/L

注：與對照組相比，*P＜0.05；與模型組相比，#P＜0.05。

組別 尿酸7 d 尿酸14 d 尿酸21 d 尿酸28 d對照組 70.2±10.0 69.3±7.4 54.6±13.9 33.5±8.9模型組 98.7±4.3* 95.6±2.3* 95.2±2.3* 60.15±14.5*別嘌呤醇組 68.4±17.2# 73.3±10.7# 71.2±11.8# 35.89±7.1#高嘌呤食源性低聚肽 72.4±19.2# 71.0±12.7# 75.6±6.8# 36.81±6.1#中嘌呤食源性低聚肽 71.7±20.7# 103.9±26.9 94.3±22.0 44.02±24.0低嘌呤食源性低聚肽 66.2±10.8# 192.8±17.7# 91.8±20.3 61.40±10.5

2.3 各實驗組腎臟功能變化

2.3.1 各實驗組血肌酐值的變化 與對照組相比，建模7 d，模型組血肌酐升高，別嘌呤醇、高、低嘌呤含量食源性低聚肽均具有降低高尿酸血癥大鼠模型血肌酐的作用。建模14 d后，別嘌呤醇和中、低嘌呤含量食源性低聚肽與對照組血肌酐值無顯著差異，高嘌呤食源性低聚肽仍具有降低血肌酐的作用。建模21 d結(jié)果與14 d結(jié)果一致。建模28 d，各組食源性低聚肽均具有降低血肌酐的作用，見表3，見圖2。

圖2 各實驗組血肌酐值柱狀圖

表3 各實驗組血肌酐值(±s) 單位：μmol/L

表3 各實驗組血肌酐值(±s) 單位：μmol/L

注：與對照組相比，*P＜0.05；與模型組相比，#P＜0.05。

組別 肌酐7 d 肌酐14 d 肌酐21 d 肌酐28 d對照組 24.2±1.6 23.2±1.8 24.6±3.6 34.84±3.8模型組 26.9±1.1* 27.3±2.0* 28.1±0.9* 39.79±3.5別嘌呤醇組 23.9±2.5# 24.7±3.3 29.4±5.1 34.98±7.6高嘌呤食源性低聚肽 24.2±2.4# 23.1±1.5# 23.5±1.2# 29.67±2.3#中嘌呤食源性低聚肽 27.1±2.4 27.0±2.7 27.9±4.6 29.73±4.9#低嘌呤食源性低聚肽 22.4±0.6# 28.7±6.1 26.0±4.5 31.97±3.3#

2.3.2 各實驗組血尿素氮值 與對照組相比，建模7 d別嘌呤醇和高、中、低嘌呤含量食源性低聚肽均具有降低血尿素氮的作用。建模14 d，中嘌呤食源性低聚肽無降低尿素氮的作用。21 d和14 d結(jié)果一致。建模28 d，別嘌呤醇和中嘌呤含量食源性低聚肽沒有降低血尿素氮的作用。高、低嘌呤含量食源性低聚肽仍具有降低血尿素氮的作用，見表4，見圖3。

圖3 各實驗組血尿素氮值柱狀圖

表4 各實驗組血尿素氮值(±s) 單位：mmol/L

表4 各實驗組血尿素氮值(±s) 單位：mmol/L

注：與對照組相比，*P＜0.05；與模型組相比，#P＜0.05。

組別 血尿素氮7 d 血尿素氮14 d 血尿素氮21 d 血尿素氮28 d對照組 7.7±2.0 5.8±2.5 5.4±2.1 19.26±3.0模型組 15.9±2.2* 14.4±2.6* 14.9±0.5* 21.60±3.5*別嘌呤醇組 9.4±1.7# 7.4±2.0# 7.3±1.8# 17.82±3.4高嘌呤食源性低聚肽 9.5±4.1# 5.5±2.3# 5.2±2.6# 17.09±1.3#中嘌呤食源性低聚肽 8.7±2.0# 11.3±6.8 8.5±6.1 17.93±5.0低嘌呤食源性低聚肽 8.8±2.5# 6.4±1.8# 5.1±1.2# 16.68±1.8#

2.4 各實驗組腎臟結(jié)構(gòu)的變化 HE染色顯示對照組大鼠腎組織結(jié)構(gòu)正常；模型組可見腎小球輕度萎縮，腎小管擴張；別嘌呤醇干預組較模型組腎臟病理損傷程度有所減輕，高嘌呤食源性低聚肽組和中嘌呤食源性低聚肽組改善較明顯，但是低嘌呤組和模型組沒有差異，見圖4。

圖4 各實驗組腎組織HE染色

3 討論

食源性低聚肽中有些活性肽段本身以非活性狀態(tài)存在于蛋白質(zhì)氨基酸序列中，但是經(jīng)過在體內(nèi)或體外的酶解作用(如在胃腸道消化以及食物加工過程中)，這些肽段被釋放出來，因此他們就有可能具有多種生理活性，包括促進氨基酸吸收和蛋白質(zhì)合成、促進礦物質(zhì)吸收、提高免疫力和對抗氧化損傷等[9-11]。

食源性低聚肽的抗氧化活性是目前研究較為成熟的生理活性。有研究發(fā)現(xiàn)，以大豆分離蛋白為原料制備的大豆肽具有還原能力和抗氧化活性，且大豆肽在鐵離子體系中對OH的清除效果非常顯著[12]。尿酸被認為是一種內(nèi)源性抗氧化劑，血清尿酸水平的升高可能會導致氧化應(yīng)激損傷加劇，從而破壞機體氧化還原平衡系統(tǒng)[13]。然而研究發(fā)現(xiàn)，食用含別嘌呤醇的食物后，血中尿酸含量下降，但是其脂質(zhì)過氧化水平升高，說明血尿酸和尿酸造成的組織損傷與體內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)密切相關(guān)[14]。應(yīng)用食源性抗氧化劑葡萄籽花青素可對抗氧化損傷、抑制炎癥反應(yīng)，從而減輕痛風性關(guān)節(jié)炎，提示食源性抗氧化在高尿酸血癥和靶器官損傷中具有重要作用[15]。

本研究通過不同食物來源食源性低聚肽嘌呤含量的檢測，篩選出大豆肽、綠豆肽和海洋魚蛋白肽作為高中低嘌呤含量食源性低聚肽用于動物實驗。通過28 d血尿酸的持續(xù)檢測發(fā)現(xiàn)，海洋魚蛋白食源性低聚肽雖然屬于低嘌呤物質(zhì)，其嘌呤含量檢測各項指標都是ND，但是其依然具有升高血尿酸的作用，而大豆蛋白食源性低聚肽是高嘌呤含量物質(zhì)，卻具有降低血尿酸的作用。提示傳統(tǒng)認為食物嘌呤含量高低是否是高尿酸血癥形成的原因值得進一步研究。通過腎臟功能的檢查發(fā)現(xiàn)，建模后模型大鼠血肌酐和尿素氮均升高，提示高尿酸血癥會在一定程度上造成腎臟功能損傷。高嘌呤含量食源性低聚肽具有持續(xù)降低血肌酐和血尿素氮的作用。別嘌呤醇雖然可以控制尿酸，但是對腎臟損傷的長期保護作用不及高嘌呤含量食源性低聚肽。

但是本研究僅限使用大豆肽、綠豆肽和海洋魚蛋白肽作為高中低嘌呤含量食源性低聚肽的代表，因此僅可得出大豆食源性低聚肽具有降低血尿酸及腎臟保護作用的結(jié)論。下一步我們將進一步研究大豆食源性低聚肽降低尿酸、保護腎臟損傷、改善腎臟功能的機制；其他高嘌呤含量和低嘌呤含量食源性低聚肽(如白蛋白肽)對血尿酸和腎臟的作用；以及大豆制品與大豆食源性低聚肽對高尿酸血癥和腎臟保護作用的差異性，從而為高尿酸血癥患者的營養(yǎng)治療提供研究基礎(chǔ)。