北理工&中科院联手攻克高尿酸血症难题
北理工&中科院联手攻克高尿酸血症难题
近年来,高尿酸血症患者呈明显上升和年轻化的趋势,我国高尿酸血症的总体患病率为13.3%,非同日两次空腹血尿酸水平超过420 μmol/L即可诊断为高尿酸血症,可能会导致痛风、尿酸肾病等疾病,且易引起包括高血压、慢性肾病等并发症。预计全球高尿酸血症及痛风患病人数将在2030年达到14.2亿人,中国高尿酸血症及痛风患病人数在2030年或将达到2.4亿人;痛风和高尿酸血症将日益成为继“三高”(高血脂、高血压、高血糖)之后的“第四高”。
高尿酸血症不仅会诱发痛风性关节炎,引起关节疼痛和功能障碍,还会对身体造成多重损害。例如,长期的高尿酸未控制,会使尿酸盐结晶沉积于关节周围组织,引起慢性炎症和纤维组织增生形成的结节肿,也就是痛风石,一般在血尿酸升高5-10年出现。除了全身多处关节,尿酸石也可沉积于肌腱及软组织,因此可形成耳轮、皮下组织及沿肌腱生长的痛风石。痛风石的形成可导致骨质的破坏、关节的畸形、关节功能障碍,严重者导致骨折及痛风石破溃感染,严重影响的生命质量。
此外,高尿酸血症还会加重身体的代谢紊乱,增加发展为2型糖尿病及高脂血症的风险。研究发现,代谢综合征患者中70%同时合并高尿酸血症,其中糖尿病的发病率高达30%,高脂血症发病率达67%以上。
面对这一严峻形势,国内科研团队在高尿酸血症的治疗和发病机制研究上取得了重大突破。
北京理工大学黄渊余教授团队开发了一种基于mRNA表达尿酸酶的脂质纳米颗粒体系,通过“返祖”策略成功将高尿酸血症动物模型的血液尿酸浓度维持在正常水平。自然界的绝大多数哺乳动物能表达有活性的尿酸酶(Urate oxidase, Uox),可将尿酸转化为尿囊素,尿囊素易溶于水,可随尿液排出体外,因此这些动物不会发生高尿酸血症。然而,在部分灵长类动物(大型猿类、人类)进化过程中,尿酸酶基因多次发生突变,最终失去了酶活性,导致尿酸成为嘌呤代谢的终产物。黄渊余团队基于此原理,设计并制备了一种高效递送mRNA并表达尿酸酶的脂质纳米颗粒体系(mUox@iLAND)。实验结果显示,该体系在两种小鼠高尿酸血症模型中均表现出了良好的降尿酸效果,且安全性良好。不同于市面上的其它降尿酸药物(需每天口服),mUox@iLAND经单次静脉注射后,可主动靶向到肝实质细胞并重新表达尿酸酶,尿酸酶可将动物体内微溶于水的尿酸进一步转化为易溶于水的尿囊素,从而有效降低血尿酸水平、且维持在与健康动物相当的水平,实现了高效且安全的治疗。
与此同时,中国科学院上海营养与健康研究所尹慧勇团队则在高尿酸血症的发病机制研究上取得了重要进展。研究发现,在高甘油三酯血症、非酒精性脂肪肝等代谢疾病发病过程中,肝脏脂肪酸氧化会诱导缺氧诱导因子-1α(HIF-1α),进而转录激活尿酸合成通路中的关键酶,促进肝脏尿酸合成。这一发现首次揭示了脂代谢与嘌呤代谢通路在代谢性疾病中的关联,为高尿酸血症的预防和治疗提供了新思路。研究团队通过靶向代谢组学和代谢流分析,发现高脂饮食会促进肝脏尿酸合成,并通过机制研究揭示了脂肪酸氧化-HIF-1α-XDH/NT5C2轴在尿酸生成中的关键作用。这一发现不仅为高尿酸血症与其他脂代谢紊乱相关疾病的关联提供了新证据,还为探索潜在治疗策略奠定了基础。
这两个突破性研究展示了国内科研团队在高尿酸血症领域的实力,也为广大患者带来了新的希望。随着研究的深入和临床应用的推进,这些创新疗法有望为高尿酸血症的治疗带来革命性的变化。