高尿酸血症及痛风性关节炎动物模型及其中药复方治疗概况

2015-02-21何泳龙青玉凤周京国

川北医学院学报 2015年4期

何泳龙，青玉凤，周京国

(川北医学院附属医院风湿血液科，四川南充 637000)

1 高尿酸血症模型

1.1 鹌鹑高尿酸血症模型

刘小青等［1］采用鹌鹑作为模型动物，以尿酸、腺嘌呤为造模剂，塑造高尿酸血症模型，动态检测鹌鹑血清尿酸等生化指标，结果显示给鹌鹑喂饲尿酸(在 350 ～700 mg·kg－1·d－1范围内)及腺嘌呤(在300 ～600 mg·kg－1·d－1范围内)均可引起血清尿酸水平明显升高且持续5周。高尿酸血症模型鹌鹑体重不降低，并且不造成动物肾脏损伤，较为安全，提示鹌鹑用于塑造高血尿酸模型是可行的。

1.2 小鼠高尿酸血症模型

据文献报道［2－3］以小鼠为研究对象，分别采用一次性腹腔注射次黄嘌呤和尿酸来复制高尿酸血症模型，但结果显示尿酸水平有所升高，但维持时间不长。Yagnik等［4］直接给予生成尿酸的前体物质来复制高尿酸血症模型。人体与小鼠区别在于人体缺乏尿酸氧化酶，Dan等［5－6］分别采用尿酸酶抑制剂氧嗪酸、尿酸酶抑制剂氧嗪酸和尿酸同时给药的方法复制出大、小鼠高尿酸血症模型，该模型血尿酸水平波动大，同时伴有血甘油三酯的升高和肾功能的损害。1994年，国外学者Wu等［7］采用破坏小鼠尿酸氧化酶基因，用胚胎干细胞基因同源重组法，获得尿酸酶缺乏的突变小鼠，从而导致尿酸不能被分解而制成高尿酸性肾病模型小鼠，通过此法所获得的模型虽具有较好的稳定性，但该模型实验技术要求高、花费高，并且这些小鼠半数以上存活时间短(小于4周)，故很难被大范围推广。因此即使将啮齿类动物造成高血尿酸模型，但在其验证、评估药物的作用部位及机制或在进行高尿酸血症发生机理研究时，均存在难以确定药物的作用机制或作用环节等。

2 痛风性关节炎的动物模型

2.1 鼠兔等哺乳动物痛风性关节炎模型

由于鼠兔等体内嘌呤核苷酸代谢途径不同于人体，这导致我们在复制痛风性关节炎动物模型时，很难从嘌呤代谢途径入手，故专家学者们最终选择通过局部关节腔注射尿酸盐溶液来复制类似人类痛风性关节炎的动物模型。Coderre等［8］最先设计了尿酸盐盐溶液0.2 mL大鼠踝关节腔注射诱导痛风性关节炎模型。陈文照等［9］在研究痛风宁对急性痛风的抗炎镇痛药效时，采用MSU溶液0.2 mL注入大鼠右侧踝关节腔后，肉眼观察到受试关节明显变粗，并电镜观察到受试关节滑膜细胞内线粒体、内质网等细胞器明显肿胀，表示造模成功。黄文高等［10］采用(根据文献方法［11］加以改进)制备的MSU晶体，配成不同浓度(1、5、10、20、30、40、50 mg/mL)的溶液向关节腔注射，以关节囊对侧鼓起为注入标准，注射10 h后，观察到模型大鼠的关节局部均出现不同程度的红斑、肿胀，活动明显减少，行走表现为明显的三足步态，并观察到关节腔明显积液、纤维渗出伴大量炎性细胞浸润，炎症早期以中性粒细胞为主。组织严重水肿，滑膜及其周围组织大量炎性细胞浸润，其中以MSU 20 mg/mL组最显著，研究还发现MSU在一定剂量(5～20 mg/mL×50 μL)范围内，关节炎程度与MSU存在剂量依赖关系。另外观察到关节炎过程表现为急剧加重期、高峰期和随之自发缓解期。王斌等［12］将大鼠双侧后腿膝关节周围剃毛，消毒皮肤，轻度弯曲膝关节，经关节正中进针，将2%的尿酸钠晶体溶液0.2 mL通过髌上韧带注入大鼠膝关节腔制成痛风性关节炎模型。吕军等［13］在探讨高尿酸血症并急性痛风性关节炎大鼠模型稳定性时对制作方法进行改进:对照A组采用生理盐水腹腔注射1周后于右踝关节注射生理盐水0.05 mL;模型B组采用尿酸酶抑制剂(氧嗪酸钾)腹腔注射1周后于右踝关节注射生理盐水0.05 mL;模型C组予生理盐水腹腔注射1周后于右踝关节注射尿酸钠溶液0.05 mL;模型D组采用氧嗪酸钾腹腔注射1周后于右踝关节注射尿酸钠溶液0.05 mL。结果发现与实验组A和模型C组相比，B组和D组血尿酸水平变化较大，D组在造模早期(12 h)和中后期(48 h)可较其他各组显示出更加广泛的关节滑膜破坏和炎性细胞浸润以及在不同时相大鼠步态改变明显。

高岱等［14］采用 Mc Cartney DJ造模方法:用20%的乌拉坦(5 mL/kg，静脉注射)麻醉，然后将兔双侧膝关节周围脱毛，消毒皮肤，轻弯曲膝关节，于关节正中或侧方进针，用6号注射针将尿酸钠溶液10 mg(0.4 mL)及多粘菌素 B 0.1 mL(10 U/mL)，通过髌上韧带注入膝关节腔，制成急性痛风性关节炎动物模型。

上述模型均是采用外源性的尿酸钠盐刺激引起局部关节症状，其所致病变与痛风发病的生化－高尿酸血症－改变有所差异，目前已证实尿酸盐结晶是痛风性关节炎重要的致炎因子，急性痛风性关节炎是痛风常见的表现形式，其发生是由于血清尿酸析出形成尿酸盐晶体沉积到关节及其周围组织，可以诱使炎症细胞如单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、滑膜细胞、血小板等聚集到其周围发生吞噬反应，在此过程中吞噬细胞破裂释放出大量的致炎(如 IL-1β、TGF-α)致痛(如 PGE)因子，从而引起关节周围广泛的炎症反应［15］，而这种炎症反应属非特异性的炎症反应，并未涉及痛风的高尿酸血症生化改变，虽吕军等所制备的模型具备高尿酸血症与痛风性关节炎，可以在一定程度上评价药效，但其高尿酸血症仍缺乏稳定性且并未证实与关节炎发生的因果关系，因此以上模型仅适用于局部关节症状、组织学形态及药效的观察，但不能观察药物对高尿酸血症的影响这一核心环节，不能用于药物作用机理的研究，因而建立高尿酸血症动物模型是研究痛风的关键所在［16］。

2.2 鸡痛风性关节炎动物模型

鸡的嘌呤代谢终产物是尿酸，故可形成高尿酸血症及痛风［17］。曹克光等［18］认为鸡在尿酸合成和代谢方面与人类有相似之处。蛋鸡的流行病学表明，蛋鸡的发病与喂养饲料中蛋白质的量、鸡的日龄、饮水量微量元素的含量密切相关［19］。根据以上特点，苏有新等［20］采用100 d龄蛋鸡，在产蛋日龄前喂以产蛋高峰期的高核蛋白、高钙饲料，并限制进水量，诱发鸡痛风性关节炎。该模型虽从尿酸生成及代谢途径入手，证实禽类与人类的嘌呤代谢途径类似，通过增加嘌呤的吸收和合成以及减少尿酸降解和排泄使血尿酸水平升高，从而引发鸡痛风，其病理过程与人相似［21］，且高尿酸血症维持时间较长［22］，肾脏损害轻微，但该模型存在实验室饲养困难和指标测定等问题，故存在一定的局限性

从上述模型分析，每个模型都具有自己的优点和缺点，为了能复制出更接近于人体的嘌呤代谢和尿酸排泄障碍的动物模型，必须在实验研究中将现有模型中的两种或以上进行综合运用，进而复制出理想的动物模型，以便用于药物药效和作用机制的研究。

3 中药治疗的概况

痛风是一组以嘌呤核苷酸代谢紊乱和(或)尿酸排泄减少的异质性疾病，与肥胖症、高脂血症、高血压病、糖尿病、动脉粥样硬化、冠心病等疾病密切相关，严重危害人类健康［23］。属于中医学“痹证”、“历节”“白虎历节”、“痛痹”等疾病范畴。脾肾亏虚，饮食内伤，在风、寒、湿、火等外邪的作用下，发为该病。久之，痰瘀浊毒附骨，即出现痛风结节，痰瘀胶固则出现僵肿畸形。已有研究显示中医治疗该病具有显著疗效且具有从整体上调节脏腑气血阴阳平衡的作用，另外目前西药在治疗该病的药物分为消炎止痛药和降尿酸药两大类，大部分患者服药后有不同程度恶心、呕吐、腹泻等不良反应，甚至有肝肾功能损害、剥脱性皮炎、骨髓抑制等副作用，停用后常复发，而且部分药物价格昂贵，患者难以长期坚持服用［24］。如此一来，使得中医药在痛风预防与治疗方面的研究受到广泛关注，并且取得一定的成就。现将所复习的中药复方制剂的研究文献归纳如下侯建平等［25］观察当归拈痛丸对急性痛风性关节炎兔膝关节液中IL-1β、IL-8和TNF-α水平的影响，探讨其治疗急性痛风性关节炎的机理，发现该制剂具有明显的抗炎作用，其可能机制与降低炎症因子IL-1、IL-8、TNF-α 的水平有关。熊湘明等［26］采用腺嘌呤和乙胺丁醇建立动物模型观察中药复方(二妙散加减)对实验性高尿酸血症肾损害大鼠血清尿酸水平、肾功能的影响及对肾病理损害的修复作用。发现中药复方(二妙散加减)具有降低血尿酸的作用，其第14、21天血清尿酸水平与模型组比较明显降低(P＜0.05);能改善高尿酸血症肾损害大鼠的肾功能，其血清肌酐、尿素氮已接近正常(P＞0.05);对高尿酸血症肾脏病理损害有修复作用，病理结果示肾脏结构基本正常。有研究以腺嘌呤合乙胺丁醇法造成大鼠高尿酸血症模型，观察当归拈痛丸对高尿酸血症大鼠血尿酸、黄嘌呤氧化酶水平的影响探讨其治疗痛风的机理。通过测定其血清中尿酸、黄嘌呤氧化酶含量结果发现当归拈痛丸大、中、小剂量均能降低高尿酸血症大鼠血清中尿酸水平(P＜0.05)，当归拈痛丸大剂量能降低高尿酸血症大鼠血清中黄嘌呤氧化酶水平(P＜0.05)。陈光亮等［27］观察加味四妙汤(苍术、黄柏、牛膝、薏苡仁、黄芪、萆薢)对尿酸、酵母膏分别致高尿酸血症模型以及微晶型尿酸钠(MSU)诱导大鼠痛风性关节炎模型的防治作用，结果显示加味四妙散能显著降低高尿酸血症大鼠血清尿酸水平，增加尿酸相对排泄量;显著抑制MSU致急性痛风性关节炎大鼠关节肿胀度，改善大鼠步态，降低关节浸出液中TNF-α、PGE2含量。高碧珍等［28］以腺嘌呤制备高尿酸血症大鼠模型，分别采用不同中医治法的方药－四妙散、二陈汤、血府逐瘀汤进行治疗，并进行体重及相应生化指标(血尿酸、肌酐、尿素氮、黄嘌呤氧化酶)检测，发现血府逐瘀汤组各项生化指标明显下降，能显著改善肾功能。韩宏妮等［29］观察痛风合剂(痛风1号、痛风2号)能显著抑制急性痛风性关节炎大鼠的右后踝肿胀度、血清IL-1β、TNF-α水平及关节滑膜炎性细胞浸润，减少尿酸盐晶体沉积;可降低高尿酸血症小鼠的血尿酸水平。王进军等［30］采用大鼠尿酸钠关节炎模型，观察痛风颗粒对大鼠右踝关节肿胀度、LP-PLA2值的影响，结果显示痛风颗粒对大鼠踝关节肿胀有明显的抑制作用，能显著降低大鼠血清LP-PLA2值。孙维峰等［31］观察中药泄浊除痹汤(土茯苓、萆薢、牛膝、生薏苡仁、威灵仙、山慈菇、生蒲黄、车前子等12味中药)对大鼠血尿酸浓度及尿酸清除率的影响，结果证实可增加内源性尿酸清除率而降低血尿酸浓度。侯建平等［32］观察虎杖提取物对高尿酸血症动物尿酸及痛风性关节炎的作用，结果发现虎杖提取物可显著降低高尿酸血症模型小鼠的血尿酸水平，可明显降低大鼠高尿酸症的血尿酸水平和抑制黄嘌呤氧化酶的活性，可改善痛风性关节炎的病理改变。

4 小结

目前中药制剂在治疗高尿酸血症和痛风性关节炎的实验研究方面治疗方面，已取得一定进展，但仍然存在诸多问题需要解决。目前大量研究已证实痛风发病机制与代谢、免疫、炎症密切相关［33－35］。因中药复方制剂成分复杂，对其药效物质基础难以阐释清楚，目前中药复方对高尿酸血症的研究大多是观察其对尿酸等生化指标的观察，并未对降尿酸的作用机制进行深入研究，另诸多复方制剂在对降尿酸是否有共同的物质基础也尚未证实。因此，中药复方制剂在治疗痛风炎症、免疫机制方面的研究还有待进一步的深入，为研究中药制剂治疗痛风机制提供实验基础，为进一步开发痛风靶点治疗的创新药物提供理论依据。

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