重磅头条!从厨房到病床:薏苡仁β-寡糖被证实为“肠-肾-肝”轴指挥官,精准打击高尿酸血症,痛风肾纤维化面积从11%缩至3%,疗效惊艳国际
来源:梅斯循证中医药 2026-01-21 16:23
该研究首次从薏苡仁中定向酶解获得薏苡仁寡糖(CSO),在细胞-动物-菌群三层面完整阐明其“多靶点、多通路”降尿酸及肾保护机制,为临床提供了一条安全、可口服、可量效关联的“天然药物候选物”新路径。
高尿酸血症(HUA)已不再是单纯的“富贵病”,而是与代谢综合征、慢性肾病、心脑血管事件紧密交织的“公共杀手”。临床常用的别嘌醇、苯溴马隆虽能快速降尿酸,却伴随肝毒性、皮疹、肾间质纤维化等副作用,长期服用令医患两难。
中医自古以“薏苡仁”利小便、祛湿热,现代研究亦证实其提取物可降低血尿酸,但活性片段与作用机制始终模糊。
山东科学院王霄团队新近发表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》的研究,首次从薏苡仁中定向酶解获得均一低聚糖——薏苡仁寡糖(CSO),在细胞-动物-菌群三层面完整阐明其“多靶点、多通路”降尿酸及肾保护机制,为临床提供了一条安全、可口服、可量效关联的“天然药物候选物”新路径。

图1 论文首图
CSO的结构分析
研究者以α-淀粉酶与糖化酶协同水解薏苡仁粗多糖,经DEAE-52与Sephadex G-25两步层析,获得单一主峰产物,得率77.5%,命名为CSO。UPLC-MS显示其聚合度为2–9,以六、七、八糖占比最高;离子色谱表明葡萄糖与半乳糖摩尔比96.5:3.5,确证为葡寡糖。
FT-IR在907 cm⁻¹与840 cm⁻¹出现β-与α-吡喃糖特征吸收;甲基化-GC-MS揭示三种糖苷键:末端Glcp、1,4-Glcp与1,4,6-Glcp,摩尔比46.5:49.0:4.5,提示主链为→4)-β-Glcp-(1→。¹H/¹³C-NMR及2D谱进一步给出A(α-Glcp-(1→)、B(→4)-β-Glcp-(1→)、D(→4,6)-α-Glcp-(1→)三种残基的化学位移,HMBC交叉峰确认序列A→B→D→A,最终勾勒出线性的β-1,4-葡寡糖骨架,平均每二十糖单元含一个1,6-分支。该结构与香菇β-葡聚糖相似,却聚合度更低、水溶性好,为后续口服吸收与菌群利用奠定化学基础。


图2 CSO的结构分析
CSO抑制HK-2细胞中尿酸生成并调节尿酸转运体
建立腺苷+XOD体外高尿酸肾小管上皮模型,MTT显示CSO 0–400 μg/mL无细胞毒。HPLC测定培养上清,400 μg/mL CSO使尿酸由28.3 μmol/L降至11.7 μmol/L(P<0.01),并伴随腺苷蓄积、肌苷减少,提示其抑制外源性XOD活性。
Western blot结果显示,CSO剂量依赖地下调重吸收转运体GLUT9与URAT1,上调分泌转运体OAT1、ABCG2、OCT1;400 μg/mL组GLUT9/GAPDH灰度值由模型1.0降至0.37,OAT1由0.21升至0.78(P<0.01)。由此,CSO在肾小管上皮层面同时阻断“进口”并打通“出口”,双通路降低胞内尿酸蓄积,为后续动物实验提供细胞学证据。

图3 CSO抑制HK-2细胞中尿酸生成并调节尿酸转运体
CSO调节高尿酸血症小鼠的尿酸代谢
昆明种雄鼠以氧嗪酸钾(PO)+次黄嘌呤(HX)连续3周造模,血尿酸升高至240.5 μmol/L,约为正常3.8倍。CSO低、中、高剂量(50、100、200 mg/kg·d)灌胃干预后,血尿酸分别降至173.2、121.4、53.3 μmol/L,高剂量组优于别嘌醇(10 mg/kg)的68.7 μmol/L,且不影响体重与进食。
肝XOD活性由模型13.3 U/gprot降至9.6 U/gprot;肾转运体表达趋势与细胞实验一致,GLUT9与URAT1下调,OAT1、ABCG2、OCT1上调。PO-HX模型导致肠道尿酸排泄比例下降,CSO干预使粪便尿酸含量提升42%,提示肝-肾-肠三器官协同参与其降尿酸效应。

图4 CSO调节高尿酸血症小鼠的尿酸代谢
CSO缓解高尿酸血症诱导的肾损伤和肾脏炎症
模型组肾系数(肾重/体重×100)升至1.42,血清肌酐(CR)与尿素氮(BUN)分别升高2.1倍与1.8倍;HE染色见肾小管弥漫扩张、上皮脱落,Masson蓝染区域占11.2%,显示明显间质纤维化。
CSO 200 mg/kg组肾系数回降至1.05,CR与BUN接近正常,病理切片仅见局灶性小管扩张,胶原面积减至3.2%(P<0.01)。值得注意的是,别嘌醇虽降尿酸,却未显著改善Masson染色面积(9.8%),提示其肾保护不足;而CSO在等效降尿酸剂量下兼具抗纤维化作用,彰显“非尿酸依赖”的肾脏直接保护价值。

图5 CSO缓解高尿酸血症诱导的肾损伤和肾脏炎症
CSO调节高尿酸血症小鼠的脂质代谢
临床可见“痛风合并脂肪肝”的代谢重叠。模型组血清TG、TC、LDL-C分别升高62%、48%、55%,HDL-C下降38%;油红O染色见肝窦大量脂滴。CSO干预后,上述指标完全逆转,高剂量组HDL-C甚至高于正常14%。
UPLC-ESI-MS/MS脂质组学进一步发现37种差异脂分子,其中磷脂酰胆碱(PC)与磷脂酰丝氨酸(PS)变化最显著。CSO恢复PC(16:0_20:4)、PS(18:0_24:0)等膜磷脂水平,KEGG富集指向“甘油磷脂代谢”“亚油酸代谢”及“系统性红斑狼疮”通路,提示其通过重塑膜脂微环境,间接抑制炎症小体与尿酸结晶沉积。

图6 CSO调节高尿酸血症小鼠的脂质代谢
CSO抑制IL-6/JAK2/STAT3信号通路的激活
Western blot显示,模型组p-JAK2/JAK2与p-STAT3/STAT3分别升高3.0与2.5倍,负调控因子SOCS3同步上调,符合IL-6持续激活特征。CSO 200 mg/kg使p-JAK2、p-STAT3及SOCS3均回降至正常水平(P<0.01);在腺苷刺激的HK-2细胞中,CSO 400 μg/mL亦呈现相同抑制趋势。
免疫荧光共定位发现p-STAT3核转位被CSO阻断,下游纤维化指标α-SMA、FN-1 mRNA表达随之下降。由此,CSO通过“上游 cytokine-中游激酶-下游转录”三级阻断,解释其抗炎症兼抗纤维化的双重效益。

图7 CSO抑制IL-6/JAK2/STAT3信号通路的激活
CSO调节高尿酸血症小鼠的肠道菌群组成
16S rRNA测序显示,模型组Shannon指数由6.8降至5.9,有益菌Lactobacillus、Akkermansia、Lachnospiraceae、Ruminococcus显著减少,潜在致病菌Bacteroides增多。CSO 200 mg/kg使Shannon指数回升至7.2,上述有益菌丰度分别增加2.5、3.1、2.0、1.8倍,Bacteroides下降46%。
PCoA图提示CSO组菌群轮廓向正常靠拢,且Verrucomicrobiota门比例提升,该门成员Akkermansia可分泌短链脂肪酸(SCFAs)增强肠道屏障。菌群功能预测显示,CSO富集“嘌呤降解”与“丁酸合成”模块,为“肠-肾轴”降低血尿酸提供微生态依据。

图8 CSO调节高尿酸血症小鼠的肠道菌群组成
肠道菌群与高尿酸血症小鼠生化及脂质代谢指标的相关性
Spearman分析揭示,Lactobacillus丰度与血UA、XOD活性、p-JAK2/JAK2呈显著负相关(r=-0.82、-0.79、-0.75),与OAT1正相关(r=0.71);Akkermansia与SOCS3负相关,与PS(18:0_24:0)正相关;Bacteroides则与TG、IL-6呈正相关。
将CSO干预后的菌群移植至无菌小鼠,可重现降尿酸、升PC/PS、抑炎症的表现,证实菌群改变是其药效机制的必要环节。由此,CSO通过“菌群-脂质-炎症”三元互作,构建起“肠-肾-肝”跨器官调控网络,实现高尿酸血症的系统性干预。

图9 肠道菌群与高尿酸血症小鼠生化及脂质代谢指标的相关性
结语
这项研究以现代糖链技术与多组学手段,揭开了薏苡仁“利湿祛浊”科学内涵:CSO凭借β-1,4-葡寡糖骨架,口服后耐胃酸、被肠道共生菌部分利用,释放信号分子,同步抑制肝XOD、调控肾转运体、重塑膜磷脂、阻断IL-6/JAK2/STAT3轴、扶植有益菌,最终达到“降尿酸、护肾脏、调代谢”三重效应。
其200 mg/kg剂量在动物层面等效于临床别嘌醇,却未见骨髓抑制或肝毒性,为开发中药来源的功能寡糖提供了安全窗口。未来需在真实世界扩大样本,验证不同中医证型患者的量效关系,并探索与健脾化湿、活血化瘀方剂的协同可能,让这一源自“五谷”的活性寡糖早日走进临床,成为中西医结合防治高尿酸血症与代谢综合征的新武器。
参考文献:
Wu G, Dong H, Li T, Wang C, Guo Y, Guo L, Wang X. Dietary Oligosaccharides Isolated from Coix Seed Mitigate Hyperuricemia through Modulation of Lipid Metabolites and Intestinal Homeostasis. J Agric Food Chem. 2025 Feb 19;73(7):4078-4093. doi: 10.1021/acs.jafc.4c09397. Epub 2025 Feb 10. PMID: 39925238.
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