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研究背景高尿酸血症是机体血尿酸水平呈过饱和状态的一种病理现象,与糖尿病、高血压、胰岛素抵抗（Insulin Resistance,IR）、腹型肥胖等多种代谢性疾病相关,还可能是肾性糖尿病、原发性高血压等疾病的诱发因素。近年来高尿酸血症发病率逐年上升,其发病机制与饮食、生活习惯、遗传等多种因素相关。目前用于治疗高尿酸血症的药物以西药为主,其在临床应用过程中常出现一些不良反应,开展中药防治高尿酸血症的药效与作用机制研究具有重要学术价值和临床应用价值。肾脏排泄为尿酸排泄的主要途径,体内尿酸约三分之二经由肾脏排出体外,其余经由肠道、胆道等排泄。人类基因学及全基因组关联研究（Genome-Wide Association Study,GWAS）通过识别人体尿酸盐转运过程中起关键作用的尿酸盐转运体,为尿酸盐转运的分子机制提供了一种新的见解。近年来研究发现葡萄糖转运体GLUT9,有机阴离子转运体OAT1,OAT3与肾脏尿酸盐转运密切相关。葡萄糖转运体GLUT9主要在肝脏及肾脏表达,参与尿酸的肾脏重吸收过程。有机阴离子转运体OAT1,OAT3主要在肾脏表达,负责尿酸盐的分泌。这些研究提示果糖转运体GLUT9,有机阴离子转运体OAT1,OAT3在肾脏尿酸盐转运的过程中发挥重要作用。中药菊苣为蒙古族和维吾尔族习用药材,具有清肝利胆,健胃消食,利尿消肿的作用,现代药理研究也表明其具有降血尿酸、降血脂、降血糖等作用。课题组从事菊苣研究工作二十年来,分别从基源、化学、制剂、毒理、药理等多方面对其进行了综合研究。对于菊苣药效及作用机制的研究,课题组前期分别从GAPDH/ACL的变化探讨菊苣干预高甘油三酯并高尿酸血症、糖代谢紊乱的药效机制,从乙酰辅酶A羧化酶（Acetyl-CoA Carboxylase,ACC）、脂肪酸合成酶FAS等活性变化研究菊苣干预高尿酸血症并腹型肥胖、菊苣降尿酸作用机制等。本次研究属于菊苣药理药效研究的一部分,从尿酸的肾脏排泄途径入手,切入肾脏转运蛋白探讨菊苣地下部分水提物（以下简称菊苣）药效及其作用机制。提出如下工作假说:肾脏GLUT9、OAT1、OAT3表达异常是高果糖水及高嘌呤饮食引发的高尿酸血症成因之一。菊苣对肾脏GLUT9、OAT1、OAT3表达的调控是菊苣降尿酸药效的作用机制之一。研究目的:第一,明确高尿酸血症状态下大鼠、鹌鹑尿酸肾脏排泄的变化,阐释模型大鼠肾脏转运蛋白GLUT9,OAT1在高尿酸状态下的改变。在此基础上,进一步阐明模型动物鹌鹑肾脏转运蛋白OAT1-LIKE,OAT3-LIKE基因表达的改变,为后续药效机制研究奠定基础。第二,分析中药菊苣对高尿酸血症大鼠、鹌鹑肾脏尿酸盐排泄的影响及其对肾脏尿酸盐转运蛋白GLUT9,OAT1,OAT1-LIKE,OAT3-LIKE的调控作用,阐明菊苣降尿酸的作用机制。研究内容与方法:本论文由文献综述研究和实验研究两部分组成。文献综述部分主要是通过查阅国内外近十余年关于高尿酸血症病因学的研究,梳理文献中高尿酸血症发病现状,果糖代谢、嘌呤代谢与代谢性疾病的研究进展;尿酸排泄相关转运蛋白的研究进展;促尿酸排泄药物作用的研究进展。实验研究部分采用生物化学、组织病理学、分子生物学等方法,揭示果糖水诱导的高尿酸血症大鼠及嘌呤饮食诱导的高尿酸血症鹌鹑肾脏排泄功能及相关转运蛋白GLUT9,OAT1,OAT1-LIKE,OAT3-LIKE的改变;并观察菊苣降尿酸药效特点及其对肾脏转运蛋白GLUT9,OAT1,OAT1-LIKE,OAT3-LIKE的影响,从肾脏排泄角度阐释菊苣降尿酸的药效机制。实验研究部分分为两个章节:第一章:菊苣对高尿酸血症大鼠肾脏尿酸排泄的影响复制大鼠高尿酸血症模型;在整体动物层面,观察高尿酸血症形成过程中大鼠血尿酸水平、肾脏排泄相关指标的改变;在组织器官层面,观察大鼠肾脏组织病理;在蛋白分子表达层面,采用免疫组化法测定大鼠肾脏尿酸盐转运相关蛋白GLUT9、OAT1的表达。观察菊苣对大鼠肾脏尿酸排泄相关指标的影响,明确菊苣对高尿酸血症大鼠肾脏GLUT9、OAT1表达的影响,并阐释菊苣降尿酸药效可能的机制。第二章:菊苣对高尿酸血症鹌鹑肾脏尿酸排泄的影响复制鹌鹑高尿酸血症模型;观察鹌鹑粪尿尿酸排泄量的变化;观察肾脏尿酸排泄相关指标,明确高尿酸血症鹌鹑肾脏转运蛋白OAT1-LIKE mRNA,OAT3-LIKE mRNA的表达水平。在动物病理模型病理机制研究基础上,展开对菊苣药效的研究。观察菊苣水提物对鹌鹑血尿酸水平的影响,分析菊苣对鹌鹑肾脏OAT1-LIKE,OAT3-LIKE基因表达的影响,并阐释菊苣降尿酸的作用机制。研究结果:（1）高尿酸血症大鼠肾脏尿酸排泄及其转运蛋白GLUT9,OAT1的表达研究结果显示:高果糖饮水大鼠血尿酸水平随造模时间的延长出现持续升高的现象;造模过程中大鼠血脂、血糖水平有一定变化。模型大鼠高尿酸血症状态下血清肌酐水平无明显变化,尿液肌酐水平升高,同时实验过程中模型大鼠出现肌酐清除率下降、尿酸清除率下降等现象,表明模型大鼠肾脏排泄功能出现一定障碍。HE染色显示正常组动物肾脏组织结构清晰,肾小管及肾小球形态正常,未见异物沉积、模型组与正常组无明显区别。免疫组化结果显示,模型组大鼠肾脏GLUT9表达增多、OAT1表达减少,表明模型组大鼠肾脏尿酸盐重吸收增多、分泌减少,因此肾脏GLUT9增多、OAT1表达减少可能是肾脏尿酸排泄减少以及大鼠形成高尿酸血症的病理机制之一。（2）高尿酸血症鹌鹑肾脏尿酸排泄及其转运蛋白OAT1-LIKE mRNA,OAT3-LIKE mRNA的表达研究结果显示:连续给予高嘌呤饮食可诱导鹌鹑形成高尿酸血症模型,模型形成过程中,鹌鹑粪尿排泄物中尿酸盐含量呈现先增多后减少的现象,这可能是模型组鹌鹑尿酸排泄先有代偿性增多后因肾脏排泄障碍而减少的结果;实验35天,HE染色显示,两组鹌鹑肾脏结构清晰,肾小球细胞核浓染,肾小管形态正常,组间无明显差异;模型组鹌鹑肾脏OAT1-LIKE mRNA,OAT3-LIKE mRNA表达水平较正常组下降提示其尿酸盐分泌减少,因此该模型病理机制与肾脏排泄功能障碍相关,肾脏有机阴离子转运体OAT1-LIKE,OAT3-LIKE的表达减少可能为HUA鹌鹑模型病理机制之一。（3）菊苣对高尿酸血症大鼠肾脏尿酸排泄及肾脏转运蛋白GLUT9、OAT1表达的影响研究显示:菊苣能够有效地降低大鼠血尿酸水平,增加大鼠尿酸清除率、肌酐清除率,改善其肾脏排泄功能;菊苣可使肾脏尿酸排泄相关的指标血清肌酐（CRE）水平下降,并使大鼠肌酐清除率及尿酸清除率向正常恢复,这表明菊苣对肾脏有一定保护作用;菊苣可以下调大鼠肾脏GLUT9蛋白表达以减少肾脏尿酸盐的重吸收、并上调大鼠肾脏OAT1蛋白表达以增加肾脏尿酸盐的分泌。以上结果提示菊苣降尿酸药效机制可能与改善肾脏排泄功能,增加肾脏的尿酸排泄量,下调大鼠肾脏GLUT9、上调其OAT1的蛋白表达相关。（4）菊苣对高尿酸血症鹌鹑肾脏尿酸排泄及其OAT1-LIKE mRNA、OAT3-LIKE mRNA表达的影响研究显示:高嘌呤饮食诱导的鹌鹑高尿酸血症模型表现出血尿酸水平较正常组显著性升高,尿酸盐排泄量减少,有机阴离子转运蛋白OAT1-LIKE mRNA、OAT3-LIKE mRNA表达减少等,而菊苣预防给药可降低鹌鹑血尿酸水平,增加鹌鹑粪尿尿酸盐的排泄量,同时,菊苣大剂量组可以提高OAT3-LIKE的相对表达量(10TR（△CT,T/A-△CT,R/A）=0.509),该作用强于苯溴马隆对OAT3-LIKE的调节作用(10TR（△CT,T/A-△CT,R/A）=0.163);菊苣可上调有机阴离子转运蛋白OAT1-LIKE的表达,苯溴马隆对OAT1-LIKE调节作用较弱。菊苣上调OAT1-LIKE、OAT3-LIKE的表达水平以促进肾脏尿酸盐的分泌可能是其降尿酸药效机制之一。研究结论:以上研究对实验的假说进行了验证,修正并完善了假说内容,得出以下结论:1、连续摄入高果糖水或高嘌呤食物可以诱发高尿酸血症形成。该病理形成过程可能为高果糖饮水或高嘌呤饮食先引起模型动物血尿酸水平升高,进而导致其肾脏尿酸排泄减少,血尿酸水平进一步持续升高。2、高果糖水或高嘌呤食饵可引起肾脏尿酸盐排泄减少,表现为肾脏排泄功能障碍。肾脏病理切片HE染色显示模型动物肾脏组织结构清晰,肾小管及肾小球形态正常,未见异物沉积,这表明模型动物肾脏未发生器质性损伤,尿酸排泄量的减少可能是其排泄功能下降引起的。3、高果糖饮水诱导的大鼠高尿酸血症病理状态下肾脏GLUT9表达显著性升高,肾脏OAT1表达显著性下降,与此相比,高嘌呤饮食所诱导的鹌鹑高尿酸血症病理状态下肾脏OAT1-LIKE,OAT3-LIKE基因表达亦有下降,OAT1-LIKE变化幅度不及OAT3-LIKE。这可能与鹌鹑肾脏OAT1-LIKE在嘌呤饮食诱导的高尿酸血症形成过程中所起的作用较弱相关。4、菊苣可以降低血尿酸水平,可能与其可以增加肾脏尿酸盐分泌、减少肾脏对尿酸盐的重吸收有关。菊苣对肾脏尿酸盐排泄的调节作用与上调肾脏尿酸盐分泌相关蛋白有机阴离子转运体OAT1,OAT3表达、下调肾脏尿酸盐重吸收相关蛋白葡萄糖转运体GLUT9表达相关。创新点:1、从肾脏排泄角度切入,明确了高果糖饮水诱导的大鼠高尿酸血症病理机制与其肾脏转运蛋白GLUT9表达增多,OAT1表达减少有关。2、首次揭示高嘌呤饮食诱导的鹌鹑高尿酸血症模型病理机制与肾脏OAT1-LIKE mRNA,OAT3-LIKE mRNA表达减少有关。3、首次从尿酸肾脏排泄角度探讨中药菊苣防治高尿酸血症的药效机制。阐释菊苣对大鼠肾脏GLUT9,OAT1,鹌鹑肾脏OAT1-LIKE,OAT3-LIKE表达水平的影响,明确菊苣降尿酸药效机制与下调GLUT9蛋白表达、上调OAT1蛋白表达及上调OAT1-LIKE,OAT3-LIKE基因表达水平有关。