震撼发布!湖南农业大学发布: 黄芪提取物改善高尿酸血症及其肾脏损伤!

2025-06-25 梅斯循证中医药 MedSci原创 发表于上海

本研究探究了黄芪黄酮提取物对HUA的抑制效果及其分子机制,为开发新型天然HUA治疗药物提供了新的科学依据。

高尿酸血症(HUA)是一种因尿酸(UA)生成过多或排泄减少引起的代谢性疾病,与痛风、慢性肾脏疾病、心血管疾病和糖尿病等密切相关。随着生活水平的提高,其发病率不断攀升,从2015年的11%升至2019年的14.0%,已成为全球公共卫生领域的重大挑战。传统治疗药物如别嘌呤醇虽能降低UA水平,但对肾脏损伤的改善效果有限,且存在肝毒性等副作用。因此,寻找安全有效的天然药物替代品成为研究热点。

黄芪是一种在中医中广泛应用的药食两用植物。具有补气升阳,固表止汗,利尿消肿,生津养血,行滞通痹,脱毒排脓,敛疮生肌等众多功效,临床上常用于治疗气虚水肿(如慢性肾炎、心源性水肿)、肺脾气虚(乏力、食欲不振、便溏、气短懒言)、中气下陷(胃下垂、子宫脱垂、久泻脱肛)等病证。

现代研究发现,其根部含有多种化学成分,如萜类、黄酮类、多糖和生物碱等,具有显著的利尿、肾脏保护和免疫调节作用。近期,湖南农业大学研究团队在《Phytomedicine》上发表了《The inhibitory effect of Astragalus flavone extract on hyperuricemia and its underlying molecular mechanism by targeting JNK/AP-1/NLRP3/IL-1β signaling pathway》一文,探究了黄芪黄酮提取物对HUA的抑制效果及其分子机制,为开发新型天然HUA治疗药物提供了新的科学依据。

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图1 论文首页

黄芪提取物对XOD活性的抑制作用

采用酶活性测定法,研究了黄芪提取物对XOD活性的抑制作用。结果显示,黄芪提取物在体外实验中以剂量依赖性方式显著抑制XOD活性,其IC50值为5.85±0.52 mg/mL,虽低于别嘌呤醇的1±0.17 μg/mL,但仍表现出良好的抑制效果。通过荧光光谱和圆二色光谱分析,研究者发现黄芪提取物与XOD之间存在强烈的相互作用,导致XOD的蛋白结构发生改变,从而降低了其催化活性。

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图2 黄芪提取物对XOD酶活性的影响及机理分析

黄芪提取物对炎症信号通路的调节作用

采用人肾小管上皮细胞(HK-2细胞)构建高尿酸血症模型,研究了黄芪提取物对炎症和尿酸代谢相关蛋白表达的影响。结果显示,黄芪提取物显著抑制了JNK、p38、c-Jun等炎症信号通路蛋白的表达,减少了炎症因子IL-1β、TNF-α和IL-6的分泌。这些结果表明,黄芪提取物通过抑制炎症信号通路,减轻了高尿酸血症引起的炎症反应。

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图3 黄芪提取物可减轻炎症,调节HUA模型HK-2细胞的UA代谢

黄芪提取物对尿酸代谢的调节作用

黄芪提取物显著上调了PDZK1和ABCG2的表达,下调了URAT1和GLUT9的表达,促进了尿酸的排泄。这些结果表明,黄芪提取物通过调节尿酸转运蛋白的表达,改善了尿酸代谢。

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图4 黄芪提取物调节HUA模型小鼠UA代谢

黄芪提取物对肾脏损伤的保护作用

通过小鼠模型进一步验证了黄芪提取物的体内效果。结果表明,黄芪提取物显著降低了血清UA、CRE和BUN水平。在HUA模型小鼠的肾脏组织中,黄芪提取物显著减少了炎症细胞的浸润。具体表现为肾小管扩张明显减轻,肾小管结构更加完整,炎症细胞的数量显著减少。通过显微镜观察,研究者发现黄芪提取物处理的小鼠肾脏组织中炎症细胞的浸润程度显著低于模型组,且低剂量黄芪提取物组的炎症细胞数量少于高剂量组,显示出剂量依赖性效应。这些结果表明,黄芪提取物对高尿酸血症引起的肾脏损伤具有显著的保护作用。

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图5 黄芪提取物改善HUA模型小鼠肾功能,保护肾组织结构

黄芪提取物对炎症信号通路的抑制

在HUA模型小鼠中,JNK、p38、c-Jun等炎症信号通路蛋白的表达显著上调,而黄芪提取物处理后,这些蛋白的表达显著下调。特别是JNK和c-Jun的磷酸化水平显著降低,表明黄芪提取物能够有效抑制炎症信号通路的激活,减少炎症因子的产生。

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图6 黄芪提取物改善HUA模型小鼠的炎症

黄芪提取物中主要黄酮类化合物的活性

通过UPLC/MS分析,研究者发现黄芪提取物中含有79种可进入小鼠血液的化合物,其中异黄酮素和大豆素是主要的黄酮类成分。利用分子对接技术,研究了黄芪提取物中的主要黄酮类化合物异黄酮素和大豆素与XOD的结合模式。结果表明,这两种化合物均能与XOD的活性位点发生氢键、范德华力和疏水相互作用,其中异黄酮素与XOD的结合能更低(-9.2 kcal/mol),表明其与XOD的结合更为稳定。此外,大豆素还能与c-Jun发生强烈的相互作用,抑制其活性,从而影响下游蛋白的磷酸化水平。

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图7 黄芪提取物中主要生物活性黄酮类化合物被小鼠吸收对HUA模型HK-2细胞UA代谢和炎症的影响

小结

本研究通过体外和体内实验,系统地研究了黄芪黄酮提取物对高尿酸血症的抑制作用及其分子机制。结果表明,黄芪黄酮提取物通过抑制XOD活性、调节炎症信号通路和改善尿酸代谢,对高尿酸血症及其引起的肾脏损伤具有显著的保护作用。此外,研究还首次发现黄芪提取物中的主要黄酮类化合物异黄酮素和大豆素能够通过与XOD和c-Jun的相互作用,发挥抑制尿酸合成和促进尿酸排泄的作用。这些发现为开发新型天然HUA治疗药物提供了重要的科学依据,也为黄芪在HUA治疗中的应用提供了理论支持。

参考文献:

Xia H, He W, Lv C, Zhang J, Lin X, Qin S. The inhibitory effect of Astragalus flavone extract on hyperuricemia and its underlying molecular mechanism by targeting JNK/AP-1/NLRP3/IL-1β signaling pathway. Phytomedicine. 2025 May;140:156622. doi: 10.1016/j.phymed.2025.156622. Epub 2025 Mar 6. PMID: 40073779.

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    2025-06-25 梅斯管理员 来自上海

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