小鼠高尿酸血症诱导方法与益生菌干预的比较分析

Comparative analysis of hyperuricemia induction methods and probiotic interventions in mice.

作者信息Yanbo Wang, Huijiao Zhang, Shujun Liu, Sheng Sun, Weibin Ren, Tao Wang, Shujuan Zhang, Hangping Yao, Changzhong Jin, Nanping Wu
PMID40606255
发布时间2025-06-12
DOI10.1016/j.crmicr.2025.100422

实验完整度

包含体内动物模型比较(5种HUA诱导方法)、体外益生菌功能筛选、益生菌干预HUA小鼠模型,并进行了机制验证(基因表达、酶活性、SCFAs及炎症因子检测)。

主要模型

C57BL/6JNifdc小鼠高尿酸血症模型 HPD模型(次黄嘌呤300mg/kg/d+OXO 300mg/kg/d灌胃) 七株益生菌菌株(L. fermentum JNL0031等)

重点核对

HPD模型:次黄嘌呤300mg/kg/d+OXO 300mg/kg/d灌胃,连续15天 益生菌剂量:2×109 CFU/天,灌胃 阳性对照:别嘌呤醇5mg/kg/d灌胃 肾损伤评估:血清肌酐、尿素、肾指数、GFR及H&E染色 机制检测:肾脏URAT1、GLUT9 mRNA表达,肝脏XOD/PNP活性及mRNA

摘要

益生菌被广泛用作功能性食品添加剂,但将其用于缓解高尿酸血症(HUA)的研究仍需更多。目前,HUA没有标准化的动物模型。已发表研究中使用的动物品系、药物、剂量和建模周期存在显著差异,这极大地影响了实验结果的可比性,并使治疗药物的疗效评估复杂化。在本研究中,我们系统比较了在C57BL/6JNifdc小鼠中诱导HUA的不同方法,并探讨了益生菌调节血尿酸水平的潜力。我们的结果显示,不同方法在血尿酸水平和肾损伤方面存在显著差异。腺嘌呤导致严重的肾损伤,增加肝脏黄嘌呤氧化酶和嘌呤核苷磷酸化酶活性,并抑制肾脏中尿酸转运蛋白的表达。相比之下,肌苷、鸟苷和次黄嘌呤可轻度诱导小鼠高尿酸血症。我们从发酵乳制品中筛选出七株益生菌,并在体外和体内评估了它们对尿酸代谢的影响。值得注意的是,益生菌显示出降解尿酸、调节肾脏中尿酸转运蛋白表达以及抑制肾脏炎症的显著潜力。这些发现为HUA的发病机制提供了宝贵的见解,并强调了特定益生菌在管理这种代谢紊乱中的治疗潜力。我们的研究强调了为HUA研究选择合适的动物模型的重要性,并提示益生菌可作为有前景的功能性食品添加剂辅助高尿酸血症治疗。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
不同高尿酸血症诱导方法在C57BL/6JNifdc小鼠中的表型差异及益生菌对尿酸代谢的调节作用与机制
核心机制
益生菌通过直接降解尿酸和鸟苷、抑制肝脏XOD/PNP活性、下调肾脏URAT1/GLUT9表达、减少肾脏炎症(IL-6, NF-κB)以及调节肠道SCFAs水平来降低血尿酸并保护肾功能。
主要证据
体内外实验:体外降解尿酸和鸟苷、HUA小鼠模型(HPD)中血清尿酸降低、肾脏URAT1/GLUT9 mRNA下调、炎症因子降低、SCFAs变化及相关性分析。
研究意义
强调了选择合适动物模型的重要性,并提示特定益生菌可作为功能性食品添加剂辅助高尿酸血症治疗。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

高尿酸血症小鼠模型的比较

比较不同诱导方法对血尿酸水平、肝肾功能的影响,确定合适的模型。

将C57BL/6JNifdc小鼠分为7组,分别给予不同诱导剂组合(肌苷/鸟苷/OXO、次黄嘌呤/OXO、腺嘌呤/OXO等),持续34天,定期检测血尿酸、肌酐、尿素,并收集肾、肝组织进行组织学检查。

2

益生菌的分离与鉴定

从发酵乳制品中分离并鉴定具有潜在降尿酸作用的益生菌。

从内蒙古、青海、新疆的发酵乳制品中分离菌株,通过形态和16S rRNA基因测序(27F/1492R)进行鉴定,构建系统发育树。

3

体外益生菌功能筛选

评估益生菌降解尿酸和鸟苷的能力。

将益生菌与尿酸溶液或鸟苷溶液共孵育,测定尿酸降解率和鸟苷转化/去除率。

4

益生菌对HUA小鼠的治疗作用

验证益生菌在体内对血尿酸水平及肾功能的影响。

建立HPD模型,同时给予不同益生菌或别嘌呤醇,持续15天,检测血尿酸、肌酐、尿素及粪便/尿液尿酸。

5

益生菌作用机制分析

探究益生菌调节尿酸代谢的分子机制。

检测肝脏XOD/PNP活性及mRNA表达,肾脏URAT1/GLUT9 mRNA表达,炎症因子IL-6/NF-κB/TNF-α mRNA水平。

6

肠道SCFAs分析

评估益生菌对肠道短链脂肪酸的影响及其与尿酸代谢的关联。

通过GC-MS检测结肠内容物中SCFAs水平(乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、己酸),并进行相关性分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
尿酸比色测定试剂盒ElabscienceE-BC-K016-M
肌酐比色测定试剂盒ElabscienceE-BC-K188-M
尿素比色测定试剂盒ElabscienceE-BC-K183-M
丙氨酸氨基转移酶活性测定试剂盒ElabscienceE-BC-K235-M
天冬氨酸氨基转移酶活性测定试剂盒ElabscienceE-BC-K236-M
黄嘌呤氧化酶活性测定试剂盒ElabscienceE-BC-K805-M
碱性磷酸酶测定试剂盒BeyotimeP0321S
MediBeacon经皮肾小球滤过率监测仪MediBeacon--
RNAiso PlusTaKaRa9109
TB Green® PrimeScript™一步法RT-PCR试剂盒IITaKaRaRR086A
LightCycler 480II实时荧光定量PCR检测系统Roche--
Agilent 1260 Infinity II高效液相色谱系统Agilent--
Agilent ZORBAX SB-Aq色谱柱Agilent--
GraphPad Prism 7.00GraphPad Software--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
高尿酸血症模型构建
小鼠品系、性别、年龄、体重;各组诱导剂及剂量(如次黄嘌呤300mg/kg/d+OXO 300mg/kg/d);给药方式(灌胃/腹腔注射);实验周期(15或34天)
阅读提示:Materials and methods 2.4 (1) 和 (2) 中关于模型构建的描述
益生菌处理
菌株名称和编号;剂量(2×10^9 CFU/天);给药方式(灌胃);给药时间(与建模同时开始,持续15天)
阅读提示:Materials and methods 2.4 (2) 中的益生菌处理方法
生化指标检测
血清尿酸、肌酐、尿素、ALT、AST的检测方法及试剂盒货号;肝脏XOD/PNP活性检测方法
阅读提示:Materials and methods 2.5 生化分析部分
基因表达分析
RT-qPCR使用的试剂盒、设备、引物序列(Supplementary Table S1)、内参基因(β-actin)、相对定量方法(2-ΔΔCt)
阅读提示:Materials and methods 2.8 定量实时PCR分析部分
组织学分析
组织固定液(4%多聚甲醛)、切片制备、染色方法(H&E)
阅读提示:Materials and methods 2.6 组织学分析部分