近日，中国农业大学动物科学技术学院胡永飞教授团队在国际权威期刊《药理学研究》（Phamarcological Research）发表研究论文《槲皮素富集的L. aviarius CML180通过水解酶降解嘌呤核苷缓解高尿酸血症（HUA）》（Quercetin-enriched Lactobacillus aviarius alleviates hyperuricemia by hydrolase-mediated degradation of purine nucleosides）。本研究证明了槲皮素可通过调节肠道微生物缓解鸡和小鼠的HUA，并探究了槲皮素富集的禽源L. aviarius CML180调控宿主嘌呤核苷代谢的机制。本研究为认识肠道微生物参与宿主蛋白质代谢过程提供了新的理论依据，也为禽类乃至人类临床HUA或痛风的防治提供了新的思路。

研究总体方案：槲皮素对肉鸡HUA的缓解作用及其对肠道微生物的影响；槲皮素富集的鸟乳杆菌缓解小鼠HUA的作用和机制；鸟乳杆菌CML180核苷水解酶基因的克隆表达及酶学功能活性研究。

家禽痛风是禽类营养代谢性疾病的典型代表之一，是一种由于嘌呤代谢障碍或尿酸排泄减少所致的高尿酸血症或尿酸盐沉积症。家禽痛风是以运动迟缓，腿、翅关节肿胀，厌食、衰弱和腹泻为特征，最终导致家禽死亡，多发生于鸡、鹌鹑、鹅等禽类中，给养殖业带来巨大经济损失，尤其在养鹅业中。开展禽类痛风研究，研发新的禽类痛风防控策略，对于提高养殖经济效益具有重要的现实意义。此外，有意思的是，研究表明，相比于啮齿类动物，禽类与人类痛风更为相似：临床表现相似（主要病变部位在关节）、发病机制相似（嘌呤代谢紊乱或尿酸排泄减少）、均缺乏尿酸酶使得嘌呤代谢终产物为尿酸（啮齿类动物为尿囊素）。因此，大量研究提出禽类痛风模型是研究人类痛风的一种更为理想的动物模型。

越来越多的研究表明肠道微生物与HUA或痛风之间存在因果关系，通过有益菌或天然产物等调控肠道微生物可减少尿酸的产生，从而达到缓解HUA或痛风的作用。槲皮素（Quercetin）是一种在水果和蔬菜中富含的黄酮醇类化合物，具有抗炎、抗癌，改善代谢、调控肠道微生物等作用。有研究表明槲皮素可降低HUA小鼠的血清尿酸，缓解HUA及人类痛风。然而，槲皮素缓解HUA的作用机制，尤其是槲皮素是否通过对肠道菌群的调控从而发挥了缓解HUA的作用有待深入研究。

本研究首先采用灌胃腺嘌呤和酵母浸粉的方式构建了禽类HUA模型，证明槲皮素可显著降低血清尿酸水平、肌酐水平、尿素氮水平，有效缓解肉鸡HUA。分析肉鸡肠道微生物发现，槲皮素改变了肉鸡肠道微生物群落的结构和功能，发现差异菌L. aviarius 可能是通过调节核苷和嘌呤代谢来作为槲皮素缓解HUA的重要媒介。研究随后分离出了一株槲皮素富集的L. aviarius CML180，发现槲皮素可以促进L. aviarius CML180的生长，并且增强了其对肠道细胞的黏附性、疏水性、共聚集能力。研究进一步构建了HUA小鼠模型，发现灌胃L. aviarius CML180可以缓解HUA小鼠血清尿酸水平、肌酐水平、尿素氮水平，同时影响肝脏中尿酸生成途径的关键酶和肾脏中尿酸转运蛋白的活性来减少肝脏中尿酸的生成，增加肾脏中尿酸的排泄。利用抗生素预处理小鼠后灌胃L. aviarius CML180同样复现了上述结果。体外研究发现L. aviarius CML180不能降解尿酸，但可以降解尿酸生成的前体物质——嘌呤核苷（肌苷、腺苷）。对L. aviarius CML180的全基因组进行分析，发现在L. aviarius CML180的基因组中存在85个蛋白编码基因与核苷酸的转运和代谢有关。在5个潜在的核苷水解酶基因中，我们克隆表达了ORF00069（命名为Nhy69) ，证明了其嘌呤核苷的水解酶活性，并对其底物特异性、酶解活性进行了分析。

综上，本研究揭示了槲皮素调控肠道微生物缓解HUA的机制：槲皮素改变肠道菌群组成结构，富集L. aviarius；L. aviarius通过水解酶降解嘌呤核苷，减少尿酸的生成，从而发挥缓解HUA的作用。家禽肠道来源的L. aviarius CML180菌株有望成为预防和治疗HUA或痛风的潜在益生菌。

中国农业大学动物科技学院胡永飞教授为论文通讯作者，动物科技学院2020级博士生李德鹏为论文第一作者。该工作得到国家重点研发计划、北京市自然科学基金、中国农业大学杰出人才启动经费、中国农业大学2115人才发展计划以及中国高校科学基金的资助。

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