不同方法建立高尿酸血癥動(dòng)物模型研究進(jìn)展*

★何宏明1*第一作者：何宏明(1990—)，男，在讀碩士研究生。研究方向：中藥藥理與藥效。Tel:15180110578，E-mail：1009597938@qq.com。馮育林1,2張武崗1,2李艷1,2左潔羽2楊世林1,2簡(jiǎn)暉1,2*通信作者：簡(jiǎn)暉，碩士生導(dǎo)師，教授。研究方向：中藥新藥開(kāi)發(fā)。Tel:0791-87119623，E-mail：jianhui126@126.com。李俊1,2(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)南昌 330004;2.中藥固體制劑制造技術(shù)國(guó)家工程研究中心南昌 330006)

摘要：痛風(fēng)是指由于體內(nèi)嘌呤代謝紊亂致使血尿酸異常升高而引起組織損傷的一組疾病，發(fā)作不僅侵犯骨關(guān)節(jié)，甚至?xí)奂澳I臟等組織器官，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。從高尿酸血癥與痛風(fēng)的關(guān)系可見(jiàn)高尿酸血癥是痛風(fēng)病變發(fā)展中的一個(gè)關(guān)鍵階段。作者通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研，總結(jié)歸納了近年來(lái)高尿酸血癥動(dòng)物模型建立的不同方法。

關(guān)鍵詞：高尿酸血癥；造模方法；動(dòng)物模型；研究進(jìn)展

高尿酸血癥(hyperuricemia，HUA)的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)為：通過(guò)測(cè)定非同日兩次空腹?fàn)顟B(tài)測(cè)得機(jī)體尿酸水平男性>420μmol/L，女性>357μmol/L[1]。相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)目前全球高尿酸血癥的發(fā)病率正在不斷攀升，這與人類(lèi)物質(zhì)生活水平的提高，使得日常攝入過(guò)量的含有豐富蛋白質(zhì)、脂肪、磷脂類(lèi)營(yíng)養(yǎng)成分的食物有著密切聯(lián)系[2]。臨床上應(yīng)用于降尿酸類(lèi)藥物主要為早期研發(fā)的化學(xué)合成類(lèi)藥物為主，但是西藥表現(xiàn)出來(lái)的不良反應(yīng)也在很大程度上限制了使用。近年來(lái)不少科研工作者不斷尋求建立一種接近人類(lèi)高尿酸血癥的發(fā)病特點(diǎn)的高尿酸血癥動(dòng)物模型，現(xiàn)已取得了一定進(jìn)展[3]。關(guān)于模型復(fù)制方法，本文將從形成機(jī)制、造模給藥途徑、主要常見(jiàn)造模方法分類(lèi)等方面進(jìn)行以下探討。

1尿酸的形成機(jī)制

尿酸(uric acid，UA)由黃嘌呤氧化酶(xanthine oxidase，XOD)將次黃嘌呤(hypoxanthine，HX)、黃嘌呤(xanthine)等尿酸前體物質(zhì)氧化而成。人體內(nèi)80%的尿酸是由體內(nèi)氨基酸等其他小分子化合物合成尿酸或分解代謝而來(lái)；20%的尿酸從含嘌呤或核蛋白豐富的食物中分解得到。

2構(gòu)建高尿酸血癥模型常見(jiàn)方法

常見(jiàn)構(gòu)建高尿酸血癥模型方法可以分為：(1)增強(qiáng)體內(nèi)尿酸的合成能力，體內(nèi)黃嘌呤氧化酶受到尿酸前體物質(zhì)的刺激活性增強(qiáng)，促使尿酸的合成增加[4]。(2)抑制尿酸的排泄途徑，通過(guò)給予煙酸、乙胺丁醇等抑制腎臟的排泄功能，使得體內(nèi)尿酸水平維持在一個(gè)較高水平。(3)通過(guò)尿素酶抑制劑控制尿酸酶活性，由于尿酸酶的存在使得嚙齒類(lèi)動(dòng)物能夠?qū)Ⅲw內(nèi)尿酸氧化成尿囊素或其他物質(zhì)；因此可以通過(guò)抑制或者消除尿酸酶的活性建立高尿酸血癥模型[5]。(4)基因技術(shù)篩選,通過(guò)同源重組胚胎干細(xì)胞敲除尿酸酶基因選擇性得到需要的動(dòng)物模型[6]?；诟吣蛩嵫Y形成原理復(fù)制高尿酸血癥模型，主要可以從促進(jìn)尿酸合成和抑制尿酸排泄這兩方面入手。

2.1增加尿酸前體物質(zhì)

2.1.1腺嘌呤法(1)原理：給予大劑量的腺嘌呤可以增強(qiáng)體內(nèi)黃嘌呤氧化酶活性以及促進(jìn)谷酰胺磷酸核糖焦磷酸轉(zhuǎn)移酶的合成,加快尿酸的生成。

(2)方法：鼠類(lèi)高尿酸血癥模型：王珂等[7]采用腺嘌呤灌胃法誘導(dǎo)大鼠制備高尿酸血癥，通過(guò)75mg/kg腺嘌呤上午定時(shí)灌胃進(jìn)行造模下午定時(shí)給藥，除正常組飼喂普通飼料各組均飼喂自制的飼料(40%蔗糖+60%普通飼料)；尿酸試劑盒測(cè)得模型組血清尿酸水平較正常對(duì)照組升高26.8%，表明高尿酸血癥模型誘導(dǎo)成功。楊桂梅等[8]研究建立持續(xù)性高尿酸血癥大鼠模型。采用了不同劑量腺嘌呤連續(xù)灌胃給藥20d，第10d給藥1h后，目?jī)?nèi)呲取血，第20d給藥1h后將全部大鼠腹主動(dòng)脈取血，并進(jìn)行腎組織病理觀察。結(jié)果顯示腺嘌呤組造模腎損害嚴(yán)重，且血尿酸水平顯著增高。雞高尿酸血癥模型：蘇友新等[9]通過(guò)給予4g/kg的腺嘌呤飼料飼喂雞并控制造模組每日飲水在100mL以?xún)?nèi)，第3周測(cè)得血尿酸水平升高，且可持續(xù)8周以上。

2.1.2次黃嘌呤法(1)原理:次黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶的作用下生成尿酸前體物質(zhì)黃嘌呤。

(2)方法：唐燦等[10]采用尿酸生成的前體物質(zhì)次黃嘌呤為模型藥物，通過(guò)時(shí)效、量效、性別等多因素的考察復(fù)制得到穩(wěn)定的高尿酸血癥動(dòng)物模型。陸國(guó)壽等[11]通過(guò)除正常對(duì)照組外剩余各組均腹腔注射次黃嘌呤100mg/kg的造模劑量，造成急性高尿酸血癥模型，經(jīng)檢測(cè)模型組小鼠血尿酸含量明顯高于正常組，P<0.05，組間差異有顯著性意義；表明此方法可成功誘導(dǎo)高尿酸血癥模型。

2.1.3酵母法(1)原理:正常的嘌呤代謝受到大量含豐富蛋白質(zhì)類(lèi)的酵母的影響，致使嘌呤代謝開(kāi)始紊亂，可模擬人類(lèi)高蛋白飲食，形成高尿酸血癥模型。

(2)方法：鼠類(lèi)高尿酸血癥模型：陳光亮等[12]通過(guò)灌胃酵母建立小鼠高尿酸血癥模型，通過(guò)對(duì)不同劑量、時(shí)間、性別等多因素的考察，發(fā)現(xiàn)酵母膏以15～30g/(kg·d)連續(xù)灌胃1～2周可以復(fù)制出小鼠高尿酸血癥模型。吳安康等[13]以酵母30g/kg為造模劑連續(xù)灌胃一周，測(cè)定小鼠血清尿酸和黃嘌呤氧化酶，結(jié)果與正常組對(duì)比，模型組小鼠及水平均顯著升高，表明模型塑造成功。鵪鶉高尿酸血癥模型：楊紅蓮等[14]采用15g/kg劑量的酵母混入普通飼料配成高嘌呤飼料飼喂模型組，食完后以普通飼料補(bǔ)充，考察了不同品系、性別的影響，連續(xù)飼喂7d后血尿酸水平顯著升高,飼喂28d后測(cè)得鳥(niǎo)嘌呤脫氨酶、黃嘌呤氧化酶、腺苷脫氨酶、活性增強(qiáng)，成功復(fù)制了迪法克雌性鵪鶉高尿酸血癥模型。

2.2抑制尿酸排泄法

2.2.1大量攝入腺嘌呤法(1)原理：大劑量的腺嘌呤在體內(nèi)被轉(zhuǎn)化為二羥基腺嘌呤且對(duì)腎功能造成損傷，影響正常腎臟對(duì)尿酸的排泄功能。

(2)方法：盧忠英等[15]采用腺嘌呤200mg/kg的劑量灌胃誘導(dǎo)SD大鼠制備高尿酸血癥和腎損傷模型，連續(xù)造模給藥3周后模型組尿酸值較正常組顯著升高(P<0.01)。李永新等[16]利用腺嘌呤(300mg/kg)灌胃法誘導(dǎo)WISTAR大鼠制備高尿酸血癥和腎損傷模型，經(jīng)腺嘌呤灌胃1周后，可成功誘導(dǎo)血清尿酸水平顯著升高9.7%(P<0.01)。

2.3尿酸酶抑制法

2.3.1氧嗪酸鉀法(1)原理：通過(guò)抑制體內(nèi)尿酸酶活性,在較短時(shí)間內(nèi)使得體內(nèi)尿酸水平升高。

(2)方法：Yonetani Y等[17]采用腹腔注射氧嗪酸鉀(250mg/kg)的方法給WISTAR大鼠進(jìn)行造模，尿酸試劑盒檢測(cè)發(fā)現(xiàn)尿酸水平較對(duì)照組顯著升高。彭雨軒等[18]通過(guò)除陽(yáng)性組隔天灌胃給予別嘌醇，各組連續(xù)灌胃7d后腹腔注射氧嗪酸鉀(300mg/kg)造模，通過(guò)測(cè)得與正常組比較模型組尿酸水平顯著升高(P<0.05)。胡慶華等[19]采用連續(xù)7d灌胃給予氧嗪酸鉀鹽(250mg/kg)誘導(dǎo)小鼠高尿酸血癥，對(duì)比各組血清尿酸水平和24h尿酸排泄量,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與模型組尿酸水平顯著升高。徐立等[20]通過(guò)以羊毛脂和石蠟油按質(zhì)量比3∶2混合的溶劑配制尿酸酶抑制劑氧秦酸鉀(100mg/kg)對(duì)SD雄性大鼠皮下注射進(jìn)行造模，成功復(fù)制出血尿酸水平高、維持時(shí)間長(zhǎng)的大鼠代謝性高尿酸血癥模型。

2.4基因重組法(1)原理：利用胚胎干細(xì)胞基因重組法破壞小鼠尿酸酶基因，獲得基因缺陷小鼠，其尿酸值可高于正常小鼠的10倍。同時(shí)引起不同程度的腎損傷，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術(shù)，獲得尿酸酶缺乏的模型小鼠。

2.5聯(lián)合造模法

2.5.1腺嘌呤聯(lián)合乙胺丁醇法(1)原理：腺嘌呤的原理同上，大量的乙胺丁醇、煙酸等可以抑制尿酸排泄，使得尿酸在體內(nèi)快速蓄積。

(2)方法：徐玲玲等[22]除對(duì)照外各組以腺嘌呤(100mg/kg)聯(lián)合鹽酸乙胺丁醇(250mg/kg)造模,第6天開(kāi)始上午灌胃給藥下午造模，連續(xù)10d，通過(guò)測(cè)定大鼠血尿酸與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示模型組差異具有顯著性(P<0.01)，說(shuō)明造模成功。陳麗川等[23]除正常對(duì)照組外，其余SD大鼠分別以腺嘌呤合鹽酸乙胺丁醇制作高尿酸血癥性腎病動(dòng)物模型，與正常組相比，模型組尿酸水平升高腎臟質(zhì)量顯著增加，體質(zhì)量增下降明顯(P<0.05)；模型組可見(jiàn)局灶性間質(zhì)纖維化，伴大量淋巴和單核細(xì)胞的浸潤(rùn)。楊維杰等[24]探討用腺嘌呤聯(lián)合乙胺丁醇法建立大鼠高尿酸血癥動(dòng)物模型，連續(xù)灌胃21d，第21d大鼠尾靜脈取血1mL檢測(cè)血清尿酸水平。結(jié)果證實(shí)模型組尿酸值升高且有存在顯著性差(P<0.05)。

2.5.2氧嗪酸鉀聯(lián)合次黃嘌呤法(1)原理：氧嗪酸鉀通過(guò)減少尿酸的排泄結(jié)合次黃嘌呤促進(jìn)尿酸前體物質(zhì)的產(chǎn)生。

(2)方法：大鼠高尿酸血癥模型：潘紅英等[25]采用由次黃嘌呤和氧嗪酸鉀制備持續(xù)性大鼠高尿酸血癥模型，各組大鼠頸總動(dòng)脈取血檢測(cè)，與對(duì)照組相比較模型組尿酸水平均明顯升高(P<0.01)。王苗慧等[26]選用SPF級(jí)SD雄性大鼠腹腔注射次黃嘌呤(500mg/kg)及皮下注射氧嗪酸鉀(100mg/kg)制備大鼠高尿酸血癥模型。檢測(cè)結(jié)果顯示模型組大鼠血清尿酸水平顯著上升(P<0.01)，大鼠肝臟活性增強(qiáng)。小鼠高尿酸血癥模型：徐立等[14]用腹腔注射次黃嘌呤500mg/kg結(jié)合皮下注射氧嗪酸鉀50mg/kg，模型組尿酸水平顯著升高(P<0.01)，且陽(yáng)性藥可顯著降低升高的尿酸值(P<0.01)。

2.5.3氧嗪酸鉀聯(lián)合腺嘌呤法(1)原理：大劑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，阻斷了體內(nèi)尿酸的去路。

(2)方法：王天等[27]采用腺嘌呤(100mg/kg)聯(lián)合97%氧嗪酸鉀建立小鼠高尿酸血癥腎病動(dòng)物模型，與對(duì)照組比較模型組尿酸、尿素和肌酐水平升高顯著(P<0.01)。于雪峰等[28]通過(guò)前7d每天分2次用不同劑量的腺嘌呤和氧嗪酸鉀給大鼠灌胃造模，第8d到14d開(kāi)始給藥，第22d檢測(cè)血清尿酸、肌酐、尿素氮水平變化，發(fā)現(xiàn)各組的尿酸水平有升高趨勢(shì)，且中劑量組尿酸水平升高顯著可選作為模型給藥造模劑量。

3討論

目前，在研究高尿酸血癥動(dòng)物模型方面取得的成果對(duì)于研究高尿酸血癥的發(fā)病機(jī)制和疾病預(yù)防有著重要作用，用于實(shí)驗(yàn)研究的模型種類(lèi)、方法較多，在研究的過(guò)程中也出現(xiàn)了許多新的問(wèn)題還有待更深入的研究。

3.1動(dòng)物的選擇作為與人類(lèi)種屬較為接近的嚙齒類(lèi)動(dòng)物，由于體內(nèi)尿酸酶的存在在一定程度上限制了運(yùn)用；雖然人類(lèi)尿酸代謝與禽類(lèi)有著接近的地方，但種屬與人類(lèi)相差太大，且飼養(yǎng)困難。因此，應(yīng)依據(jù)具體的研究方向以及藥物自身的作用特點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)物種屬的選擇[29]。

3.2方法的選擇對(duì)體內(nèi)的尿酸前體物質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)充或者直接補(bǔ)充尿酸，與人類(lèi)尿酸尿酸代謝過(guò)程較為接近，但不符合高尿酸血癥的發(fā)病起因。抑制尿酸的排泄雖然可以較快升高體內(nèi)的尿酸水平，但不屬于人類(lèi)原發(fā)性高尿酸血癥。尿素酶抑制法操作簡(jiǎn)單、容易獲得可以在短期內(nèi)升高尿酸水平，但維持時(shí)間較短，穩(wěn)定性較差；此外，由于人類(lèi)體內(nèi)并不存在尿素酶，生理結(jié)構(gòu)差異太大。聯(lián)合造模法中腺嘌呤聯(lián)合酵母膏適宜灌胃給藥可以模擬人類(lèi)高尿酸血癥，可能成為研究高尿酸血癥較為合適的模型之一。

4小結(jié)

本文主要概述了目前實(shí)驗(yàn)研究中較為常見(jiàn)的高尿酸血癥模型的建立方法和特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)以上造模方法的論述和分析，科學(xué)合理的高尿酸血癥造模方法還需要投入更多的科研實(shí)踐。因此，根據(jù)具體的研究需要選擇合適的動(dòng)物及造模方法。為來(lái)建立一個(gè)能夠模擬人類(lèi)嘌呤代謝過(guò)程，接近人類(lèi)高尿酸血癥的動(dòng)物模型是研究高尿酸血癥發(fā)病機(jī)理和防治途徑、發(fā)掘治療高尿酸血癥新藥的重要基礎(chǔ)。

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中圖分類(lèi)號(hào)：R285

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

*基金項(xiàng)目：江西省科技合作項(xiàng)目(20144BDH80005)；江西創(chuàng)新藥物與高效節(jié)能降耗制藥設(shè)備協(xié)同創(chuàng)新中心(贛教高字[2012]89號(hào))。