血清尿酸(SUA)是嘌呤代谢的天然副产物,由次黄嘌呤酶降解为黄嘌呤产生,随后被黄嘌呤氧化酶转化成尿酸,SUA在人体中有着双重作用。当SUA在正常水平时具有抗氧化能力,可以对抗自由基和活性氧,从而防止氧化应激。然而,当SUA水平升高时会转化为促氧化和促炎症分子加剧氧化应激。高尿酸血症(HUA)是由尿酸排泄减少或分泌过多引起的,受遗传因素和生活方式[如摄入富含嘌呤的饮食、摄入酒精和(或)果糖及体育活动等]的影响。男性SUA>416 μmol/L,女性SUA>357 μmol/L即可诊断为HUA。研究表明,HUA与代谢综合征(MS)、高血压、慢性肾病、脑卒中和心血管疾病的风险增加有关。
MS的特征是同时存在多种心血管风险因素,包括高血压、血脂异常、胰岛素抵抗(IR)和向心性肥胖。在全球范围内大约25%的成年人患有MS,预计在未来几十年内将持续增长。据报道,中国40岁及以上人群中MS的患病率高达33.4%。有研究报道,MS导致2型糖尿病(T2DM)风险增加5倍,心血管疾病风险增加2~3倍。RUBIO GUERRA等研究发现,HUA与MS之间存在显著相关性。虽然HUA通常与MS有关,但HUA并未包含在该病理的诊断标准中。
近年来,随着人们生活水平的提高,全球HUA和MS的发病率呈上升趋势,已成为严重的公共卫生问题。本文通过分析尿酸与MS各组分之间的关系,阐明HUA和MS之间可能的双向关系,提高HUA和MS的风险预测,并为该病的预防提供新的见解。
一、HUA与MS双向关系的流行病学研究
既往有多项研究表明,SUA水平的升高可引起MS。与健康人群相比,HUA患者的MS患病率增加,痛风患者的MS患病率增加30%~41%[。美国一项来自NHANES的大型横断面研究中证实了HUA与MS有关,且在控制了以前确定为MS预测因素的各种风险因素后,仍然表明HUA与MS独立相关。也有研究表明,MS增加了HUA的发病率。一项来自孟加拉国成年人的横断面研究中发现,MS组受试者的SUA平均水平显著高于非MS组(P<0.05)。国内一项为期4年的纵向随访研究中阐述了MS和HUA之间的双向关系,在校正的logistic回归模型中,基线MS评分与新发HUA呈正相关(P<0.001),基线SUA与新发MS呈正相关(P<0.001)。即MS的风险随着SUA水平的增加而增加,HUA风险随着MS评分的增加而增加。甚至有研究支持SUA可作为MS的临床预测指标。可国内一项孟德尔随机化研究中未发现因果证据支持SUA水平的升高是MS或其组成部分的危险因素。来自台湾生物银行(TWB)的一项MR研究表明,尿酸水平较高的遗传易感性与MS的血压升高和血脂异常组分有因果关系,但与肥胖/糖尿病组分无关,这表明SUA可能涉及MS发展的独立途径,而与肥胖无关。这些发现可能会改变临床思维,使尿酸控制与肥胖、血脂异常和高血压的优先程度相同。HUA是否可作为预防MS的治疗靶点值得进一步研究。
二、HUA与MS双向关系的致病机制研究
近年来,研究发现,尿酸通过其诱导IR和促进低度炎症的能力参与MS的发病机制。尿酸单钠(MSU)晶体激活NLRP3炎性小体时会产生血管收缩剂[如单核细胞趋化蛋白-1、(前)肾素受体、内皮素和血管紧张素Ⅱ],同时减少血管舒张化合物(如一氧化氮),这可能导致高血压的发展,并导致心肌细胞活力的降低和心肌损伤。此外,NLRP3炎性小体的激活与补体和凝血系统相互作用,通过C5a激活触发白细胞介素(IL)-1β的产生和炎性细胞因子的释放,这种炎症环境会破坏胰岛素信号通路,并加剧葡萄糖耐受不良。IR和β细胞功能障碍引起的胰岛素水平升高可能会增强肾脏对尿酸的重吸收。因此,这个循环可能会导致较高的SUA水平,并且在高胰岛素血症和HUA之间的相互作用中建立反馈机制。尿酸水平的升高还可以促进氧化应激产生,导致细胞损伤的活性氧,HUA中氧化负荷的增加可能会损害胰岛素敏感性,并加剧糖尿病中观察到的代谢紊乱。腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)通路在调节细胞能量代谢中至关重要,而AMPK通路被抑制会导致炎性细胞因子的分泌和NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体的激活。UA可通过抑制AMPK通路导致炎症反应和氧化应激。最近有研究发现,AMPK在肝脏葡萄糖和脂质代谢中起关键作用,激活的AMPK通路可以抑制糖异生和脂质合成等合成代谢过程,同时促进脂肪酸氧化等分解代谢过程。HUANG等研究中指出,次黄嘌呤可能通过涉及嘌呤核苷酸循环和AMPK激活的机制调节葡萄糖和脂质代谢,次黄嘌呤干预显著增强了肝脏中AMPK的磷酸化。这些发现突出了次黄嘌呤在肝脏糖脂代谢中的关键作用,并强调了其在治疗代谢紊乱(如T2DM和非酒精性脂肪肝)方面的潜力。HUA个体的血压升高可能通过多种机制介导:黄嘌呤氧化还原酶(XOR)介导的氧化应激和细胞内尿酸盐活性,尿酸沉积诱导的炎症,尿酸沉积诱导内皮功能障碍和血管损伤,尿酸诱导肾素-血管紧张素-醛固酮系统的激活,尿酸导致一氧化氮产生的减少等。蛋白激酶B(Akt)磷酸化是胰岛素信号通路的关键组成部分。尿酸水平升高会抑制Akt磷酸化进而诱导糖尿病的发生。
三、HUA与MS各组分之间双向关系的研究
3.1 尿酸与向心性肥胖 肥胖可分为一般性肥胖和向心性肥胖,是一种由遗传和环境因素之间复杂的相互作用决定的代谢性慢性疾病。肥胖定义为身体质量指数≥25 kg/m2,向心性肥胖定义为腰高比≥0.5。OYAMA等进行的一项研究表明,SUA水平在超重/肥胖者中显著增加,可被视为9~15岁青少年肥胖的指标之一。肥胖导致尿酸水平升高的机制至今尚未完全阐明,目前比较流行的几种机制如内脏脂肪堆积会刺激肝脏产生更多甘油三酯(TG),从而激活嘌呤合成途径。内脏脂肪的积累可导致IR,间接促进了肾小管对尿酸的重吸收。内脏脂肪的增加会导致黄嘌呤氧化还原酶活性的增加,从而促进尿酸的合成等。一项来自中国的前瞻性研究中证实了肥胖指数的上升与HUA的风险升高有关。此外,SUA同样可通过内质网应激和脂肪生成上调来诱导肝脏中脂肪积累增加,这些代谢改变均可导致肥胖和糖尿病。一项来自日本的横断面研究表明,HUA和无HUA中向心性肥胖的患病率在男性中分别为43.3%和26.7%,在女性中分别为44.8%和19.1%。一项关于中国儿童的研究中也指出,SUA水平每增加93 μmol/L(1.6 mg/dL),超重/肥胖的风险就增加1.85倍(95%CI 1.65~2.06)。综上所述,SUA与脂肪组织的作用可能具有双向性,两者相互协同共同促进了HUA和肥胖的发展。
3.2 尿酸与IR IR是T2DM的一个重要特征,也是MS的独立危险因素。尿酸水平的升高通过下调脂联素和上调单核细胞趋化蛋白-1来诱导脂肪细胞中的氧化应激,这种促氧化作用可能有助于脂肪组织的蓄积,进而导致IR的形成。此外,尿酸引起的一氧化氮水平降低会阻碍骨骼肌对葡萄糖的摄取,从而恶化IR。KRISHNAN等在一项为期15年间的随访中发现,HUA使T2DM的发病风险增加1.87倍,IR风险增加1.36倍。一项纳入8个大型前瞻性队列研究的meta分析中也得出了相似结论:SUA浓度每增加1 mg/dL,患T2DM的风险就会增加6%。糖尿病也会通过增强黄嘌呤氧化的酶活性和脂质的过氧化作用而导致尿酸过度生成,这增加了HUA的风险。糖尿病还可以降低尿酸清除率,使肾脏排泄尿酸减少。KRISHNAN等的研究中发现,糖尿病前期受试者的血清尿酸盐水平高于非糖尿病患者。多项研究中证实了SUA和IR之间存在显著相关性,甚至有研究指出了HUA先于IR。然而在一项来自东风-同济的队列研究中发现,尽管SUA水平与增加的糖尿病发病风险显著相关,但研究结果中并未提供关于两者之间因果关系的证据。此外,大多数MR研究是在欧洲血统中进行的。因此,特别是需要在不同人群中进行更多的MR研究来明确SUA与糖尿病风险之间的因果关系。
3.3 尿酸与血脂异常 随着对SUA研究的深入,人们越来越认识到SUA在破坏脂质代谢中的作用。研究表明,血清尿酸水平升高与血脂谱改变(包括TG水平升高和高密度脂蛋白胆固醇水平降低)之间存在相关性。从作用机制方面来说,SUA水平的升高可能通过氧化应激和诱导内皮细胞功能障碍来抑制催化TG分解的酶,这会降低血清TG的分解,进而导致高尿酸人群中的高甘油三酯血症(HTG)发生率高于健康人群。在一项动物实验中,SUA上调miR-149-5p的表达并调节miR-149-5p/FGF21轴,导致肝脏中TG蓄积。在日本进行的一项为期 5 年的队列研究显示,随着 SUA 水平的升高,低密度脂蛋白和 HTG的风险增加。一项关于美国儿童与青少年的研究中也表明了尿酸可以作为HTG的危险因素,并且指出监测和控制SUA水平可以预防和治疗HTG及其并发症。同样地,高TG水平也是HUA发生的危险因素。脂肪在分解过程中产生的游离脂肪酸和酮体可以通过阻碍尿酸排泄导致SUA水平升高。既往有研究表明,TG水平与SUA水平呈正相关。常巍等研究发现,TG是HUA的危险因素,而高密度脂蛋白是HUA的保护因素。通过这些研究,尿酸与血脂之间的双向关系似乎得到了合理的解释。
3.4 尿酸与高血压 近年来,研究表明SUA水平的升高与高血压之间存在关联。但SUA在高血压中的作用机制尚未完全明确。HUA可能通过氧化应激、血管平滑肌细胞的增殖、内皮功能障碍、一氧化氮可用性的减少及肾素-血管紧张素系统的激活导致血压升高。最近一篇关于SUA 水平和健康结局的综述中,强调了 SUA 水平的升高与心力衰竭、高血压、糖尿病、慢性肾病和冠心病死亡率增加相关。中国一项关于高血压疾病的研究中也指出,随着尿酸水平的升高,成年人患高血压的风险也逐渐增加。此外,有研究发现,血压的升高可能通过阻止尿酸盐排出,间接导致SUA水平的升高,高浓度的SUA反之会损害抗高血压药物的疗效。有研究表明,SUA 水平和HUA频率在正常血压、高血压前期和高血压组中呈线性增加。尽管大多数证据表明 SUA 与高血压之间存在相关性,但要认识到并非所有高血压受试者的 SUA 水平均升高。同样地,有些HUA者未出现血压改变。这更加证实了高血压作为多因素疾病的定义。尿酸与高血压之间的因果关系仍需进一步验证。
四、HUA与MS双向关系的综合干预研究
目前,在综合干预HUA与MS的研究中发现,限制嘌呤/果糖的摄入、规律运动等健康的生活方式均有效果。一项探讨中国人群健康生活方式与MS成分关联的研究中提出了一种潜在机制,即SUA 可以介导健康生活方式与MS成分之间的相关性,这意味着健康的生活方式可以通过减少 SUA 来帮助预防或控制MS 的风险。同样地,药物治疗也是不可或缺的一部分。有研究表明,降尿酸药物对改善MS某个组分有着潜在作用。例如,XOR抑制是一种降尿酸疗法,可能通过嘌呤核苷酸的补救合成来改善空腹血糖、IR和血脂水平。LU等在动物实验中发现,针对黄嘌呤氧化酶(XO)是治疗果糖诱导的HUA和高血糖症一种可行方式。一项关于痛风患者降尿酸治疗对HTG影响的临床研究中,使用非布司他和苯溴马隆等降尿酸药物可降低血清TG水平。一项系统评价和荟萃分析表明,降尿酸疗法可能对血压有益。综上所述,降尿酸疗法可能对MS有改善作用。但在最近一项研究中并不建议对高血压、MS、T2DM患者进行HUA的常规治疗。因此,需等待设计良好的临床试验的结果。
另外,也有研究表明,改善MS的药物对降低尿酸也有作用。既往关于降糖药对SUA水平影响的研究中,有一些证据表明二甲双胍可降低这些患者的SUA水平。例如,GREGORIO等评估了76例老年T2DM患者,研究结果显示,二甲双胍可使SUA水平从(5.88±0.25)mg/dL降至(5.02±0.28)mg/dL(P<0.05)。钠-葡萄糖协同转运蛋白2抑制剂(SGLT2i)通过诱导磷酸戊糖途径的底物反应通量减少、尿酸盐的肾脏排泄增加和促进尿酸的肠道排泄来降低SUA水平。有研究结果显示,SGLT2i可降低血尿酸水平,但与剂量无显著相关。此外,某些抗高血压和降脂药物,如氯沙坦、辛伐他汀、阿托伐他汀和非诺贝特,已被证明可降低血清尿酸水平,当与标准的HUA治疗联合使用时,可能表现出协同作用。
五、案例分析
王某,男,31岁,于2020年6月4日体检时发现其尿酸值高达635.4mmol/L,甘油三酯3.59mmol/L,总胆固醇5.46mmol/L,高密度脂蛋白胆固醇1.91mmol/L(检查前一周内无高嘌呤饮食)。于2020年06月07日来我院就诊,自述2余月前因实习、工作等原因导致压力增大,出现失眠、神疲乏力、精神紧张,注意力难以集中、食欲不佳,小便调,大便时溏时干。四肢关节正常,无明显红肿疼痛,四肢关节皮肤完整,无红疹瘢痕,未触及皮下结节形成。舌质淡,舌体胖大,边有齿痕,舌苔白厚腻,脉滑数。无药物及食物过敏史。患者自述长期外卖饮食,食物油腻辛辣。
2020年6月7日肾功能及血脂检查结果示:尿酸621.2mmol/L,甘油三酯 3.29mmol/L,总胆固醇6.2mmol/L,高密度脂蛋白胆固醇2.07mmol/L,载脂蛋白1.11mmol/L。结合相关体征及检查结果,西医诊断为高尿酸血症和高脂血症,中医诊断为浊瘀痹-阳虚肝郁,痰浊内聚。方用益肾健脾排浊汤(合欢皮15g、白附片10g、柴胡10g、干姜5g、白土苓15g、陈皮10g、丝瓜络15g、麸炒白术15g、薏苡仁20g、山药20g、盐车前子10g 、赤小豆10g、桃仁10g 、红花10g、黄芪20g、山楂15g、炒鸡内金10g),达到疏肝解郁,化痰排浊的效果。
经两周治疗后,患者入睡困难较前好转,食欲较前有所恢复,自述有厌油、厌食肉类等症状,少量进食即觉腹胀满不适,小便调,大便稍溏。舌质淡,边有齿痕,较一诊稍有恢复,苔白,稍腻,脉弦滑。2020年6月21日复查肾功及血脂结果示:尿酸397.2mmol/L,甘油三酯8.32mmol/L,总胆固醇4.89mmol/L,高密度脂蛋白胆固醇0.78mmol/L。此次就诊尿酸平稳,治疗应顾护胃气,健益脾胃运化功能,改用保和丸(焦山楂、炒六神曲、茯苓、制半夏、陈皮、炒莱菔子、连翘、炒麦芽),1日2次,每次8丸。
2020年6月29日患者再次来院就诊,症见入睡困难较前好转,食欲较前有所恢复,厌油、厌食肉食症状明显好转,小便调,大便可。舌质淡,舌边齿痕较前变淡,苔薄白,脉滑。复查肾功及血脂结果示:尿酸479mmol/L,甘油三酯2.81mmol/L,总胆固醇4.47mmol/L,高密度脂蛋白0.88 mmol/L。嘱继续口服保和丸,1日2次,每次8丸,多饮水,保持愉快心情,充分休息,坚持低嘌呤饮食,适度运动。六、结语与展望
近年来,随着HUA与MS的患病率不断增加,关于两者之间关系的研究也逐渐深入。研究表明,HUA与MS有氧化应激、炎症反应及IR等共同的致病机制,均为心血管疾病的危险因素。但目前对于HUA与MS因果关系的孟德尔随机化研究有限,两者之间的因果关系仍有待查证。但可以肯定的是,其之间相互协同进一步增加了心血管事件的风险。如需理解HUA与MS之间的因果关系需要做更多的动物和细胞学研究等基础实验阐述其分子机制与通路途径,以及大样本的高质量前瞻性研究进行验证。使用当前的诊断标准进行广泛的MS筛查是昂贵且耗时的。因此,MS的控制和预防变得更加重要。医生在日常诊疗过程中应重视HUA的治疗,可以通过引导患者控制饮食结构、规律运动、减肥及必要时降尿酸药物治疗,减少尿酸水平的升高,降低HUA和MS 发病率,进而降低心血管疾病的发生,使广大患者受益。
贾晓周(线上就医:18704099845),毕业于河北医科大学,中西医结合、临床医学双学历,后于辽宁中医药大学附属医院进修,曾就职于辽宁航空航天附属医院,曾受聘于北京至道中医研究院任副院长,国家区域慢性呼吸系统病防治中心会诊专家(重庆)、《皇帝内经》东方哲学体系研究员、国家生活方式医学领域专家顾问,传统武式太极拳精英传承人,世界医疗健康管理协会会员,长年从事创新性医药领域及临床诊疗技术应用学术研究工作。
目前主要从事呼吸领域相关疾病临床诊疗进展、儿童生长发育及慢性骨病中西医联合诊疗领域科研工作,国内外先进特色诊疗技术挖掘及整理。曾参加中国咳嗽诊疗指南万里行巡讲,作为“气道炎症专场”特邀专家,2018年发起“中国基层咳嗽诊疗指南万里行”活动,2020年发起“中国基层儿童咳喘病全国巡讲”活动,2021年发起“中国基层慢病规范化诊治”全国巡讲活动,2023年新冠病毒感染及其并发症的临床规范化诊治方案更新,推进基层《新冠感染咳嗽专科门诊》、《呼吸慢病专科门诊》等专科门诊机构的建立,2025年进行关于儿童生长发育及慢性骨病中西医临床最新诊疗模式进展探究,深入研究“疏木六君子汤”“清肺汤等”在呼吸及相关肿瘤领域的应用进展,进一步提升最新生物制剂相关特效雾化治疗方案相关难治性、难愈性呼吸系统疾病治疗,推进基层“气道炎症计”呼出气一氧化氮精准化气道炎症水平测定及指导相关呼吸系统疾病中西医结合治疗方案。2026年致力于临床呼吸、消化及心脑血管常见慢病中西医结合MDT门诊建设工作,深入推进科研门诊与常规诊疗相结合的临床发展方向。立足于目前临床最新医学进展领域:阶梯式治疗方案、呼吸免疫治疗方案、上下气道同治治疗方案、精准化诊治治疗方案、常见病快速评估等及针对中西医结合临床一线指南推荐用药等做全面总结研究,以帮助更多的同仁完成科学、精准、规范的诊治,开展更多医疗领域学术交流会议,推进常见多发病的预防、科学的健康管理新理念。