降血尿酸益生菌株的筛选和对高尿酸血症模型大鼠作用机理的探索

发布时间：2020-10-19 23:05

　　 高尿酸血症(Hyperuricemia,HUA)是指正常饮食条件下,血尿酸含量显著高于正常含量的代谢疾病,临床诊断指标为男性血尿酸含量大于420μmol/L,女性大于357μmol/L。研究表明,高尿酸血症不仅可以发展为痛风,同时也是引起动脉硬化、心脑血管紊乱、胰岛素抵抗等疾病的危险因素。利用药物治疗高尿酸血症具有毒副作用强、病人耐受度低等问题,乳酸菌可以通过降解人体外源摄入的嘌呤类化合物间接降低血尿酸含量,成为辅助治疗高尿酸血症的新方法。本研究旨在从30株益生菌种中筛选具有降低血尿酸作用的菌株,并初步探索其作用机制。通过益生菌与含有尿酸、嘌呤(黄嘌呤、次黄嘌呤、鸟嘌呤)、核苷(腺苷、鸟苷)、核苷酸(腺苷酸、鸟苷酸)的磷酸缓冲液培养,利用高效液相色谱(HPLC)筛选具有最强降解能力的益生菌,后利用高尿酸血症大鼠模型验证菌株是否具有降低血尿酸的作用。利用高效液相(HPLC)检测益生菌胞内物、胞外分泌物对核苷、核苷酸是否具有降解作用;使用三重四级杆质谱(QQQ)检测益生菌降解核苷与核苷酸过程胞内、胞外重点代谢物的变化情况,初步探索菌株降低血尿酸的作用机制。高效液相色谱结果显示13个种属共30株益生菌中,干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)ZM15具有最强的降解核苷(腺苷、鸟苷)、核苷酸(腺苷酸、鸟苷酸)的能力;ZM15胞内物具有降解能力,胞外分泌物没有降解能力,显示ZM15降解核苷与核苷酸是胞内过程。质谱结果显示ZM15降解核苷(腺苷、鸟苷)、核苷酸(腺苷酸、鸟苷酸)过程中,胞内与胞外均产生黄嘌呤、次黄嘌呤、鸟嘌呤,且三种嘌呤胞内含量显著高于正常菌体内含量(P0.01),胞内、胞外均未检测到尿酸与尿囊素。通过给高尿酸血症大鼠模型灌胃菌株ZM15治疗1-2周可以检测到大鼠血尿酸水平的下降,显示ZM15具有降血尿酸作用。综上所述,干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)ZM15具有较强的降解核苷与核苷酸能力,推测其主要通过在肠道内与肠道上皮细胞竞争吸收核苷与核苷酸,达到降低血尿酸的作用。
【学位单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R589.7;R-332
【部分图文】：

补救合成途径是指利用游离的嘌呤或者嘌呤核苷，经过简单的反应生成核苷酸，过程如图1-1 所示。补救合成途径过程简单，消耗能量少，生理意义一方面在于节省能量、减少氨基酸消耗，另一方面对于某些缺乏主要合成途径的组织确实是满足组织需要的合成途径。在嘌呤核苷酸合成途径中，一些相关酶的基因发生突变，引起酶活性的改变，可致使尿酸含量增高。例如：磷酸核糖焦磷酸合成酶(PRS)参与核苷酸从头合成途径，此酶活性增高可以加速合成磷酸核糖焦磷酸与核苷酸，间接引起体内过多合成尿酸；次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HPRT)作为核苷酸补救途经中的关键成分，该酶活性减弱可以减弱次黄嘌呤和鸟嘌呤生成相关核苷酸的过程，使次黄嘌呤和鸟嘌呤主要参与代谢过程被清除，间接导致尿酸含量增加；腺苷酸脱氨酶(AMPD)作用为催化腺苷酸生成肌苷酸，此酶缺乏则破坏了三磷酸腺苷酸的生成途径，导致腺苷酸生成增多，间接导致尿酸水平增高[7]。图 1-1 嘌呤合成与代谢过程Figure 1-1 The synthesis and metabolic process of purines

酸（低级多核苷酸）和部分单核苷酸。小肠粘膜分泌的二脂酶将寡核苷水解为单核苷酸，核苷酸酶可以将核苷酸水解为小分子核苷与磷酸。核中通过被动扩散的方式被吸收，次黄嘌呤与黄嘌呤被肠粘膜表皮细胞分呤氧化酶（XO）降解为尿酸，尿酸通过扩散或者载体运输被人体吸收化合物的分解代谢产物因物种的不同而有所差别。对大部分鱼类、两长类哺乳动物本身有尿酸氧化酶，可以将尿酸进一步代谢为溶解度更高人体由于进化的原因导致尿酸氧化酶缺乏，尿酸作为嘌呤类化合物代谢物[9]。研究表明尿酸并不是没有作用的代谢产物，尿酸与其钠盐均是良剂，具有保护膜结构、防止脂质过氧化、捕捉人体内自由基、防止细胞化的作用，同时与 vitamin C 相互还原间接强化体内抗氧化系统。研究苷酸在人体内的具体代谢过程如图 1-2 所示。

图 1-3 腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤、尿酸的化学结构Figure 1-3 The chemical structures of adenosine, guanosine, hypoxanthine,xanthine and uric acid食物中含有不同含量的嘌呤，目前对于同一种食物中含有嘌呤的含量文献之间的差异比较大，对于如何准确定量食物中各类嘌呤的含量没有明确的标准参考。常见测定嘌呤的方法有高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography ，HPLC）、气相色谱法（Gas Chromatography，GC）、毛细管电泳法（High PerformanceCapillary Electrophoresis, HPCE）、离子色谱法（Ion Chromatography，IC）等，利用各种方法测定嘌呤含量前均需要对样品进行前处理，将样品中的各种嘌呤解离后进行测定。例如张艳萍等将啤酒在 100 ℃条件下与三氟乙酸/甲酸混合液（体积比 1:1）混合，水解释放嘌呤，利用 HPLC 测定啤酒中鸟嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤、腺嘌呤的含量，条件如下：ZORBAX SB-AQ 色谱柱（250×4.6 mm，5μ
【参考文献】

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本文编号：2847832