不同方法建立高尿酸血症动物模型研究进展*

2015-04-16何宏明,冯育林,张武岗等

江西中医药 2015年12期

★何宏明1*第一作者：何宏明(1990—)，男，在读硕士研究生。研究方向：中药药理与药效。Tel:15180110578，E-mail：1009597938@qq.com。冯育林1,2张武岗1,2李艳1,2左洁羽2杨世林1,2简晖1,2*通信作者：简晖，硕士生导师，教授。研究方向：中药新药开发。Tel:0791-87119623，E-mail：jianhui126@126.com。李俊1,2(1.江西中医药大学南昌 330004;2.中药固体制剂制造技术国家工程研究中心南昌 330006)

摘要：痛风是指由于体内嘌呤代谢紊乱致使血尿酸异常升高而引起组织损伤的一组疾病，发作不仅侵犯骨关节，甚至会累及肾脏等组织器官，严重影响生活质量。从高尿酸血症与痛风的关系可见高尿酸血症是痛风病变发展中的一个关键阶段。作者通过文献调研，总结归纳了近年来高尿酸血症动物模型建立的不同方法。

关键词：高尿酸血症；造模方法；动物模型；研究进展

高尿酸血症(hyperuricemia，HUA)的临床诊断标准为：通过测定非同日两次空腹状态测得机体尿酸水平男性>420μmol/L，女性>357μmol/L[1]。相关数据统计目前全球高尿酸血症的发病率正在不断攀升，这与人类物质生活水平的提高，使得日常摄入过量的含有丰富蛋白质、脂肪、磷脂类营养成分的食物有着密切联系[2]。临床上应用于降尿酸类药物主要为早期研发的化学合成类药物为主，但是西药表现出来的不良反应也在很大程度上限制了使用。近年来不少科研工作者不断寻求建立一种接近人类高尿酸血症的发病特点的高尿酸血症动物模型，现已取得了一定进展[3]。关于模型复制方法，本文将从形成机制、造模给药途径、主要常见造模方法分类等方面进行以下探讨。

1尿酸的形成机制

尿酸(uric acid，UA)由黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XOD)将次黄嘌呤(hypoxanthine，HX)、黄嘌呤(xanthine)等尿酸前体物质氧化而成。人体内80%的尿酸是由体内氨基酸等其他小分子化合物合成尿酸或分解代谢而来；20%的尿酸从含嘌呤或核蛋白丰富的食物中分解得到。

2构建高尿酸血症模型常见方法

常见构建高尿酸血症模型方法可以分为：(1)增强体内尿酸的合成能力，体内黄嘌呤氧化酶受到尿酸前体物质的刺激活性增强，促使尿酸的合成增加[4]。(2)抑制尿酸的排泄途径，通过给予烟酸、乙胺丁醇等抑制肾脏的排泄功能，使得体内尿酸水平维持在一个较高水平。(3)通过尿素酶抑制剂控制尿酸酶活性，由于尿酸酶的存在使得啮齿类动物能够将体内尿酸氧化成尿囊素或其他物质；因此可以通过抑制或者消除尿酸酶的活性建立高尿酸血症模型[5]。(4)基因技术筛选,通过同源重组胚胎干细胞敲除尿酸酶基因选择性得到需要的动物模型[6]。基于高尿酸血症形成原理复制高尿酸血症模型，主要可以从促进尿酸合成和抑制尿酸排泄这两方面入手。

2.1增加尿酸前体物质

2.1.1腺嘌呤法(1)原理：给予大剂量的腺嘌呤可以增强体内黄嘌呤氧化酶活性以及促进谷酰胺磷酸核糖焦磷酸转移酶的合成,加快尿酸的生成。

(2)方法：鼠类高尿酸血症模型：王珂等[7]采用腺嘌呤灌胃法诱导大鼠制备高尿酸血症，通过75mg/kg腺嘌呤上午定时灌胃进行造模下午定时给药，除正常组饲喂普通饲料各组均饲喂自制的饲料(40%蔗糖+60%普通饲料)；尿酸试剂盒测得模型组血清尿酸水平较正常对照组升高26.8%，表明高尿酸血症模型诱导成功。杨桂梅等[8]研究建立持续性高尿酸血症大鼠模型。采用了不同剂量腺嘌呤连续灌胃给药20d，第10d给药1h后，目内呲取血，第20d给药1h后将全部大鼠腹主动脉取血，并进行肾组织病理观察。结果显示腺嘌呤组造模肾损害严重，且血尿酸水平显著增高。鸡高尿酸血症模型：苏友新等[9]通过给予4g/kg的腺嘌呤饲料饲喂鸡并控制造模组每日饮水在100mL以内，第3周测得血尿酸水平升高，且可持续8周以上。

2.1.2次黄嘌呤法(1)原理:次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶的作用下生成尿酸前体物质黄嘌呤。

(2)方法：唐灿等[10]采用尿酸生成的前体物质次黄嘌呤为模型药物，通过时效、量效、性别等多因素的考察复制得到稳定的高尿酸血症动物模型。陆国寿等[11]通过除正常对照组外剩余各组均腹腔注射次黄嘌呤100mg/kg的造模剂量，造成急性高尿酸血症模型，经检测模型组小鼠血尿酸含量明显高于正常组，P<0.05，组间差异有显著性意义；表明此方法可成功诱导高尿酸血症模型。

2.1.3酵母法(1)原理:正常的嘌呤代谢受到大量含丰富蛋白质类的酵母的影响，致使嘌呤代谢开始紊乱，可模拟人类高蛋白饮食，形成高尿酸血症模型。

(2)方法：鼠类高尿酸血症模型：陈光亮等[12]通过灌胃酵母建立小鼠高尿酸血症模型，通过对不同剂量、时间、性别等多因素的考察，发现酵母膏以15～30g/(kg·d)连续灌胃1～2周可以复制出小鼠高尿酸血症模型。吴安康等[13]以酵母30g/kg为造模剂连续灌胃一周，测定小鼠血清尿酸和黄嘌呤氧化酶，结果与正常组对比，模型组小鼠及水平均显著升高，表明模型塑造成功。鹌鹑高尿酸血症模型：杨红莲等[14]采用15g/kg剂量的酵母混入普通饲料配成高嘌呤饲料饲喂模型组，食完后以普通饲料补充，考察了不同品系、性别的影响，连续饲喂7d后血尿酸水平显著升高,饲喂28d后测得鸟嘌呤脱氨酶、黄嘌呤氧化酶、腺苷脱氨酶、活性增强，成功复制了迪法克雌性鹌鹑高尿酸血症模型。

2.2抑制尿酸排泄法

2.2.1大量摄入腺嘌呤法(1)原理：大剂量的腺嘌呤在体内被转化为二羟基腺嘌呤且对肾功能造成损伤，影响正常肾脏对尿酸的排泄功能。

(2)方法：卢忠英等[15]采用腺嘌呤200mg/kg的剂量灌胃诱导SD大鼠制备高尿酸血症和肾损伤模型，连续造模给药3周后模型组尿酸值较正常组显著升高(P<0.01)。李永新等[16]利用腺嘌呤(300mg/kg)灌胃法诱导WISTAR大鼠制备高尿酸血症和肾损伤模型，经腺嘌呤灌胃1周后，可成功诱导血清尿酸水平显著升高9.7%(P<0.01)。

2.3尿酸酶抑制法

2.3.1氧嗪酸钾法(1)原理：通过抑制体内尿酸酶活性,在较短时间内使得体内尿酸水平升高。

(2)方法：Yonetani Y等[17]采用腹腔注射氧嗪酸钾(250mg/kg)的方法给WISTAR大鼠进行造模，尿酸试剂盒检测发现尿酸水平较对照组显著升高。彭雨轩等[18]通过除阳性组隔天灌胃给予别嘌醇，各组连续灌胃7d后腹腔注射氧嗪酸钾(300mg/kg)造模，通过测得与正常组比较模型组尿酸水平显著升高(P<0.05)。胡庆华等[19]采用连续7d灌胃给予氧嗪酸钾盐(250mg/kg)诱导小鼠高尿酸血症，对比各组血清尿酸水平和24h尿酸排泄量,实验发现与模型组尿酸水平显著升高。徐立等[20]通过以羊毛脂和石蜡油按质量比3∶2混合的溶剂配制尿酸酶抑制剂氧秦酸钾(100mg/kg)对SD雄性大鼠皮下注射进行造模，成功复制出血尿酸水平高、维持时间长的大鼠代谢性高尿酸血症模型。

2.4基因重组法(1)原理：利用胚胎干细胞基因重组法破坏小鼠尿酸酶基因，获得基因缺陷小鼠，其尿酸值可高于正常小鼠的10倍。同时引起不同程度的肾损伤，但小鼠存活率低[9]。

(2)方法：Yonetani Y等[21]借助基因敲除和基因重技术，获得尿酸酶缺乏的模型小鼠。

2.5联合造模法

2.5.1腺嘌呤联合乙胺丁醇法(1)原理：腺嘌呤的原理同上，大量的乙胺丁醇、烟酸等可以抑制尿酸排泄，使得尿酸在体内快速蓄积。

(2)方法：徐玲玲等[22]除对照外各组以腺嘌呤(100mg/kg)联合盐酸乙胺丁醇(250mg/kg)造模,第6天开始上午灌胃给药下午造模，连续10d，通过测定大鼠血尿酸与对照组相比，实验结果显示模型组差异具有显著性(P<0.01)，说明造模成功。陈丽川等[23]除正常对照组外，其余SD大鼠分别以腺嘌呤合盐酸乙胺丁醇制作高尿酸血症性肾病动物模型，与正常组相比，模型组尿酸水平升高肾脏质量显著增加，体质量增下降明显(P<0.05)；模型组可见局灶性间质纤维化，伴大量淋巴和单核细胞的浸润。杨维杰等[24]探讨用腺嘌呤联合乙胺丁醇法建立大鼠高尿酸血症动物模型，连续灌胃21d，第21d大鼠尾静脉取血1mL检测血清尿酸水平。结果证实模型组尿酸值升高且有存在显著性差(P<0.05)。

2.5.2氧嗪酸钾联合次黄嘌呤法(1)原理：氧嗪酸钾通过减少尿酸的排泄结合次黄嘌呤促进尿酸前体物质的产生。

(2)方法：大鼠高尿酸血症模型：潘红英等[25]采用由次黄嘌呤和氧嗪酸钾制备持续性大鼠高尿酸血症模型，各组大鼠颈总动脉取血检测，与对照组相比较模型组尿酸水平均明显升高(P<0.01)。王苗慧等[26]选用SPF级SD雄性大鼠腹腔注射次黄嘌呤(500mg/kg)及皮下注射氧嗪酸钾(100mg/kg)制备大鼠高尿酸血症模型。检测结果显示模型组大鼠血清尿酸水平显著上升(P<0.01)，大鼠肝脏活性增强。小鼠高尿酸血症模型：徐立等[14]用腹腔注射次黄嘌呤500mg/kg结合皮下注射氧嗪酸钾50mg/kg，模型组尿酸水平显著升高(P<0.01)，且阳性药可显著降低升高的尿酸值(P<0.01)。

2.5.3氧嗪酸钾联合腺嘌呤法(1)原理：大剂量的腺嘌呤加速合成尿酸，使得血中尿酸含量增高，氧嗪酸抑制尿酸酶活性，阻断了体内尿酸的去路。

(2)方法：王天等[27]采用腺嘌呤(100mg/kg)联合97%氧嗪酸钾建立小鼠高尿酸血症肾病动物模型，与对照组比较模型组尿酸、尿素和肌酐水平升高显著(P<0.01)。于雪峰等[28]通过前7d每天分2次用不同剂量的腺嘌呤和氧嗪酸钾给大鼠灌胃造模，第8d到14d开始给药，第22d检测血清尿酸、肌酐、尿素氮水平变化，发现各组的尿酸水平有升高趋势，且中剂量组尿酸水平升高显著可选作为模型给药造模剂量。

3讨论

目前，在研究高尿酸血症动物模型方面取得的成果对于研究高尿酸血症的发病机制和疾病预防有着重要作用，用于实验研究的模型种类、方法较多，在研究的过程中也出现了许多新的问题还有待更深入的研究。

3.1动物的选择作为与人类种属较为接近的啮齿类动物，由于体内尿酸酶的存在在一定程度上限制了运用；虽然人类尿酸代谢与禽类有着接近的地方，但种属与人类相差太大，且饲养困难。因此，应依据具体的研究方向以及药物自身的作用特点进行动物种属的选择[29]。

3.2方法的选择对体内的尿酸前体物质进行补充或者直接补充尿酸，与人类尿酸尿酸代谢过程较为接近，但不符合高尿酸血症的发病起因。抑制尿酸的排泄虽然可以较快升高体内的尿酸水平，但不属于人类原发性高尿酸血症。尿素酶抑制法操作简单、容易获得可以在短期内升高尿酸水平，但维持时间较短，稳定性较差；此外，由于人类体内并不存在尿素酶，生理结构差异太大。联合造模法中腺嘌呤联合酵母膏适宜灌胃给药可以模拟人类高尿酸血症，可能成为研究高尿酸血症较为合适的模型之一。

4小结

本文主要概述了目前实验研究中较为常见的高尿酸血症模型的建立方法和特点。通过对以上造模方法的论述和分析，科学合理的高尿酸血症造模方法还需要投入更多的科研实践。因此，根据具体的研究需要选择合适的动物及造模方法。为来建立一个能够模拟人类嘌呤代谢过程，接近人类高尿酸血症的动物模型是研究高尿酸血症发病机理和防治途径、发掘治疗高尿酸血症新药的重要基础。

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中图分类号：R285