基于粪便肠道优势菌群检测数据的高尿酸血症相关影响因素分析

吉朝阳，徐明智，金钗

1.浙江中医药大学，浙江 杭州 310053

2.浙江树人学院树兰国际医学院附属树兰（杭州）医院内分泌与代谢病科，浙江杭州 310004

3.浙江省肿瘤医院内科，中国科学院基础医学与肿瘤研究所，浙江 杭州 310022

尿酸是人类嘌呤化合物的终末代谢产物，其产生过多或排泄减少均可导致高尿酸血症的发生。目前大量证据表明，高尿酸血症与多种疾病密切相关，包括2型糖尿病、非酒精性脂肪肝、心血管疾病、代谢综合征、慢性肾脏病等［1-7］。高尿酸血症是多种因素相互作用的结果，包括性别、年龄、基因、生活方式和环境，乙醇和富含嘌呤的食物是高尿酸血症的主要危险因素［8］。另有研究对粪便进行检测发现，高尿酸血症患者存在肠道菌群失调［9］。在动物实验中通过高通量测序发现，降尿酸治疗后大鼠肠道菌群可发生相应改变［10］，而益生菌制剂也能在一定程度上发挥降尿酸作用［11-12］。

近年来，宏基因组、16sRNA等高通量测序的日益成熟使得肠道菌群的相关研究成为国际热点。优势菌群在肠道微生态中起主导作用，而目前人体肠道内优势细菌定量检测因其快速、简易的特点正逐步应用于相关疾病的肠道微生态临床评估。本文通过肠道优势菌群与高尿酸血症的相关性分析，以期为探讨高尿酸血症与肠道优势菌群的关系提供更多支持。

1 对象与方法

1.1 对 象

选取2018年1月至2020年4月在浙江树人学院树兰国际医学院附属树兰（杭州）医院体检中心进行肠道优势菌群检测的人群为研究对象。纳入标准：①成人，男女不限；②能正常饮食和活动者。排除标准：①患有恶性肿瘤、血液病、严重肝肾疾病等基础疾病者；②既往有重大胃肠道手术史者；③近期应用过抗菌药物、微生态调节剂等影响肠道菌群制剂者；④近期有腹泻或其他胃肠道疾病者；⑤正在服用降尿酸药物治疗者；⑥近期痛风急性发作者。高尿酸血症诊断标准依据2013年版《高尿酸血症和痛风治疗的中国专家共识》，即血尿酸水平男性高于420 µmol/L、女性高于360 µmol/L［13］。符合条件的体检人员共724名，其中检出高尿酸血症185名（25.6%）。采用倾向性评分匹配法应用SPSS 26.0软件对高尿酸血症人群和正常血尿酸人群的基线资料进行1∶1匹配，匹配的协变量包括年龄、性别、BMI，设定卡钳值为0.02，最终匹配出178对，其中高尿酸血症组男性160名，女性18名；对照组男性159名，女性19名。研究方案通过树兰（杭州）医院伦理委员会审查（KY2023008），且所有研究对象均知情同意。

1.2 常规体检资料收集

收集研究对象的临床资料，包括基本信息、是否腹型肥胖、既往病史，身高、体重、收缩压、舒张压等体检资料，以及空腹血糖、总胆固醇、三酰甘油、HDL-C、LDL-C、VLDL、ALT、AST、GGT、血尿酸、血肌酐、hs-CRP等实验室检查结果。以上项目检测均由树兰（杭州）医院检验科完成。

1.3 实时定量PCR检测粪便肠道优势菌群

所有患者肠道微生态检测均在树兰（杭州）医院完成。采用实时定量PCR检测奇异菌、乳杆菌、肠杆菌、拟杆菌、肠球菌、柔嫩梭菌、普拉梭菌、双歧杆菌、直肠真杆菌及丁酸梭菌数，并计算B/E值。

1.4 统计学方法

采用SPSS 26.0软件进行统计分析。采用Kolmogorov-Smirnov检验连续型变量的分布情况。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（±s）表示，组间比较采用独立样本t检验；非正态分布的计量资料采用中位数（上下四分位数）［M（Q1，Q3）］表示，组间比较采用非参数检验；计数资料采用例数（百分比）［n（%）］表示，组间比较采用χ2检验。相关性分析根据是否符合正态分布采用Pearson或Spearman相关系数法。高尿酸血症的影响因素采用单因素和多因素logistic回归分析，单因素回归分析P＜0.1的变量纳入多因素回归模型，采用向前逐步法进行回归。检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 两组体检人群临床特征及实验室检查结果比较

高尿酸血症组与对照组的年龄、性别、BMI等基线资料差异无统计学意义（均P＞0.05），具有可比性。高尿酸血症组血尿酸水平明显高于对照组（P＜0.01），肝功能相关指标ALT、AST、GGT，脂代谢相关指标三酰甘油以及糖代谢相关指标空腹血糖也明显高于对照组（均P＜0.05）。见表1。结果提示，高水平血尿酸与肝功能异常、脂代谢异常、糖代谢异常有关。

表1 体检人群高尿酸血症组与对照组临床特征及实验室检测结果比较Table 1 Clinical characteristics and laboratory test results of hyperuricemia group and control group[n（%）或±s或M（Q1,Q3）]

表1 体检人群高尿酸血症组与对照组临床特征及实验室检测结果比较Table 1 Clinical characteristics and laboratory test results of hyperuricemia group and control group[n（%）或±s或M（Q1,Q3）]

—：无相关数据.BMI：体质指数；ALT：丙氨酸转氨酶；AST：天冬氨酸转氨酶；GGT：谷氨酰转肽酶；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C；低密度脂蛋白胆固醇；VLDL：极低密度脂蛋白；hs-CRP：超敏C反应蛋白.1 mmHg=0.133 kPa.

组 别高尿酸血症组对照组t/χ2/Z值P值组 别高尿酸血症组对照组t/χ2/Z值P值组 别高尿酸血症组对照组t/χ2/Z值P值n 178 178——n 178 178——n 178 178——男 性160（89.9）159（89.3）-0.173＞0.05空腹血糖（mmol/L）5.16（4.82，5.60）5.02（4.57，5.52）-2.701＜0.01三酰甘油（mmol/L）2.04（1.43，3.04）1.63（1.20，2.34）-3.814＜0.01年龄（岁）50±9 50±10 0.540＞0.05 ALT（U/L）29.0（20.0，45.0）26.0（18.0，38.0）-1.990＜0.05总胆固醇（mmol/L）5.4±1.1 5.2±0.9-1.574＞0.05 BMI（kg/m2）25.7±2.9 25.7±2.9 0.134＞0.05 AST（U/L）25.0（21.0，31.0）22.0（19.0，28.3）-3.099＜0.01 HDL-C（mmol/L）1.26±0.30 1.30±0.29 1.244＞0.05腹型肥胖75（42.13）86（48.31）-1.170＞0.05 GGT（U/L）47.0（28.8，76.0）34.0（22.0，56.0）-4.321＜0.01 LDL-C（mmol/L）3.2±0.9 3.1±0.8-1.063＞0.05收缩压（mmHg）129±15 128±16-0.799＞0.05血尿酸（µmol/L）464±53 345±55-20.719＜0.01 VLDL（mmol/L）0.87（0.58，1.20）0.77（0.48，1.14）-1.730＞0.05舒张压（mmHg）82±10 81±12-0.350＞0.05血肌酐（µmol/L）74±12 72±11-1.558＞0.05 hs-CRP（mg/L）1.40（0.80，2.53）1.10（0.70，2.20）-1.196＞0.05

2.2 两组体检人群优势菌群检测结果比较

与对照组比较，高尿酸血症组奇异菌、乳杆菌、拟杆菌、肠球菌、柔嫩梭菌、普拉梭菌、双歧杆菌、丁酸梭菌数及B/E值均降低（均P＜0.05），肠杆菌、直肠真杆菌数亦有下降，但差异无统计学意义（均P＞0.05），见表2。结果提示，高尿酸血症人群与正常尿酸人群肠道优势菌群结构存在差异。

表2 体检人群高尿酸血症组与对照组肠道优势菌群检测结果比较Table 2 Intestinal dominant flora of hyperuricemia group and control group[±s或M（Q1，Q3），log10（每克粪便细菌拷贝数）]

表2 体检人群高尿酸血症组与对照组肠道优势菌群检测结果比较Table 2 Intestinal dominant flora of hyperuricemia group and control group[±s或M（Q1，Q3），log10（每克粪便细菌拷贝数）]

—：无相关数据.B/E值：双歧杆菌数与肠杆菌数比值.

组 别高尿酸血症组对照组t值或Z值P值n 178 178——奇异菌5.8±1.4 6.5±1.3 4.294＜0.01乳杆菌4.7±1.7 5.0±1.6 2.123＜0.05肠杆菌5.8±1.3 6.1±1.4 1.889＞0.05拟杆菌7.2±1.9 7.7±2.0 2.339＜0.05肠球菌4.0±1.4 4.3±1.3 2.116＜0.05柔嫩梭菌5.3±1.8 5.9±2.0 2.557＜0.05普拉梭菌6.4±1.5 6.9±1.4 3.068＜0.01双歧杆菌4.7±1.4 5.3±1.7 3.672＜0.01直肠真杆菌5.7±2.0 6.0±1.8 1.804＞0.05丁酸梭菌6.1±1.9 6.7±1.7 2.791＜0.01 B/E值0.21（0.01，0.97）0.51（0.03，1.22）-2.326＜0.05

2.3 体检人群血尿酸水平与肠道优势菌群的相关性

相关性发现分析，体检人群血尿酸水平与奇异菌（r=-0.224，P＜0.01）、拟杆菌（r=-0.116，P＜0.05）、柔嫩梭菌（r=-0.196，P＜0.01）、普拉梭菌（r=-0.244，P＜0.01）、双歧杆菌（r=-0.237，P＜0.01）、直肠真杆菌（r=-0.125，P＜0.05）、丁酸梭菌数（r=-0.176，P＜0.01）及B/E值（r=-0.127，P＜0.05）负相关，而与乳酸菌数、肠杆菌及肠球菌之间的相关性不明显（均P＞0.05）。结果提示，血尿酸水平与肠道优势菌群数存在一定相关性。

2.4 体检人群发生高尿酸血症的影响因素分析

单因素logistic回归分析体检人群高尿酸血症的影响因素，P＜0.1的变量有ALT、AST、GGT、三酰甘油、VLDL、奇异菌、乳杆菌、肠杆菌、拟杆菌、肠球菌、柔嫩梭菌、普拉梭菌、双歧杆菌、直肠真杆菌及丁酸梭菌。多因素logistic回归分析结果显示，GGT是体检人群发生高尿酸血症的独立危险因素（P＜0.05），而奇异菌是体检人群发生高尿酸血症的独立保护因素（P＜0.01），见表3。

表3 影响体检人群发生高尿酸血症的多因素logistic回归分析结果Table 3 Multivariate logistic regression analysis of influencing factors of hyperuricemia

3 讨 论

目前，高尿酸血症在世界范围内普遍流行，且患病率有逐年增高的趋势。本文资料显示，体检人群高尿酸血症患病率为25.6%，高于2000—2014年我国高尿酸血症患病率的一项meta分析结果（13.3%）［14］。高尿酸血症患病率在国内不同人群和地区间的差异可能与遗传、环境和生活方式等因素相关，同时诊断标准和研究方法的差异也可能在一定程度上影响了患病率的差异。近年来，高尿酸血症与代谢性疾病之间的关系受到越来越多的关注，众多研究表明其是糖尿病、代谢综合征、非酒精性脂肪肝、心血管疾病等疾病的危险因素［1-6］。本文资料同样显示，高尿酸血症组血脂、肝功能相关指标高于对照组。鉴于高尿酸血症对人类健康、医疗成本带来的严峻挑战，进一步探索高尿酸血症的发病机制、发现其诊疗新方向显得尤为重要。

肠道微生态是人体最庞大、最重要的微生态系统，研究表明肠道菌群失调与代谢综合征、糖尿病、炎症性肠病、心脑血管疾病等密切相关［15-18］。肠道菌群是一个非常复杂的生物生态系统，遗传、年龄、性别、饮食、药物、环境因素等多种因素都会影响肠道菌群的稳态和复杂性［19-20］。针对肠道微生态与高尿酸血症的相关性，有研究者在尿酸氧化酶基因敲除的高尿酸血症小鼠实验中发现，高尿酸血症小鼠与野生型小鼠之间肠道菌群存在显著差异，高尿酸血症小鼠乳杆菌、梭菌属细菌数减少，且高尿酸血症引起的早期代谢紊乱可能与肠道屏障功能障碍和细菌易位有关［21］。另有研究显示，大鼠经降尿酸药物别嘌呤醇和苯溴马隆治疗后，肠道微生物群中双歧杆菌有所增加［10］。鉴于年龄、性别、BMI会影响血尿酸水平以及肠道菌群，本研究采用倾向性评分匹配法对上述混杂因素加以控制，比较高尿酸血症组与对照组间肠道优势菌群发现，高尿酸血症组奇异菌、乳杆菌、拟杆菌、肠球菌、柔嫩梭菌、普拉梭菌、双歧杆菌、丁酸梭菌数及B/E值均低于对照组，证实了高尿酸血症患者的肠道菌群构成有所改变，与以往研究结果基本一致。如任科雨等［9］研究发现，与正常人比较，高尿酸血症患者肠道菌群中总需氧菌数、大肠埃希菌数及拟杆菌数增加，乳杆菌数及双歧杆菌数减少；Guo等［22］发现，痛风患者肠道微生物富含粪拟杆菌和解木聚糖拟杆菌，而柔嫩梭菌群和假小链双歧杆菌贫乏；Shao等［23］发现，痛风患者肠道菌群多样性下降，拟杆菌、卟啉单胞菌科、厌氧绳菌等条件致病菌上调；Xing等［24］发现，原发性痛风患者肠道菌群中拟杆菌属细菌数无明显减少，但梭菌属细菌数明显减少。

肠道菌群失调与尿酸代谢有着密切关系。任科雨等［9］研究发现，肠道菌群的尿酸处理能力随着双歧杆菌和乳杆菌数的减少而下降，提示肠道菌群失调可能促进高尿酸血症的发生发展。Yu等［10］发现，高尿酸血症大鼠的肠道菌群中链球菌和梭菌等具有嘌呤吸收、尿酸分解功能的菌群数下降，而可分泌黄嘌呤脱氢酶的变形杆菌属细菌数有所增加。Cao等［11］发现，高尿酸血症小鼠粪便中双歧杆菌和乳杆菌数明显减少，同时伴黄嘌呤氧化酶活性以及脂多糖水平明显升高。以上证据均表明，高尿酸血症与肠道菌群关系密切，肠道菌群的失调可能通过影响嘌呤代谢和尿酸排泄而参与高尿酸血症的发生发展过程。饮食是决定肠道微生物群落结构和功能的关键因素［25-26］，也是高尿酸血症的重要影响因素［27］。在动物实验中发现，高嘌呤、高果糖饮食在导致高尿酸血症的同时，也可改变肠道菌群结构［11，28］，提示高嘌呤、高果糖饮食或许是高尿酸血症患者肠道菌群失调的部分原因。

对高尿酸血症的独立危险因素进行分析发现，GGT是高尿酸血症的独立危险因素，与既往研究结果相符［29］，提示加强对GGT水平的监测或许可以作为预防高尿酸血症的基础。同时，本文资料显示奇异菌是高尿酸血症的独立保护因素。奇异菌是一类厌氧的革兰阳性杆菌，在人类口腔、阴道及消化道中广泛存在，是健康人体肠道菌群中的主要成员之一［30］。以往奇异菌的相关研究中更多是关于阴道疾病方面，奇异菌与尿酸代谢相关的研究尚较为缺乏，其影响尿酸代谢的具体机制有待进一步研究。

综上所述，高尿酸血症患者存在肠道菌群失调，奇异菌是高尿酸血症的独立保护因素，但其与尿酸代谢之间的关系尚需更多研究支持。本研究为进一步探索肠道菌群在高尿酸血症中的作用提供了新的资料，但也存在一定局限性。首先，本研究基于体检人群，可能会造成选择偏倚；其次，本研究仅分析实时定量PCR测得的粪便标本十大肠道优势菌群，无法全面分析肠道微生物物种的多样性和功能。后续可考虑开展高尿酸血症患者肠道菌群宏基因组检测及代谢组学分析。此外，应积极探索肠道内优势细菌定量检测在高尿酸血症领域的临床评估价值，以及肠道微生态在高尿酸血症治疗方面的应用，如对高尿酸血症患者进行奇异菌的干预试验等。

志谢研究得到国家重点研发计划（2021YFA1301100，2021YFA1301104）支持

AcknowledgmentsThis work was supported by National Key R&D Program of China (2021YFA1301100, 2021YFA130 1104)

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突

Conflict of InterestsThe authors declare that there is no conflict of interests

©The author(s) 2023.This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 License (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)