高尿酸血症对肝功能的影响及相关机制探索

摘要：背景 尿酸血症相关疾病研究普遍集中在痛风、肾病、心脑血管疾病等领域，高尿酸血症对肝功能的影响及作用机制尚不明确。目的   究高尿酸血症对肝功能的影响和作用机制。方法 集非肝病患者血清，分成高尿酸血症组(n=214)及非高尿酸血症组(n=208)采用全自动生化分析仪测定丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、总胆红素（TB)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)、碱性磷酸酶（ALP)、谷胱甘肽还原酶（GR）。结果 高尿酸血症组主要分布年龄段在30-59岁之间。高尿酸血症组（男：161，女：86）男性占比高于非高尿酸血症组（男:53,女：122），差异有统计学差异（P＜0.05）。高尿酸血症组ALT、AST、ALP、GGT、GR结果均值高于非高尿酸血症组，差异有统计学差异（P＜0.05)。高尿酸血症组TB与非高尿酸血症组TB结果差异无统计学意义（P＞0.05)。GR与ALT、AST、ALP、GGT、TB存在正向相关性,结果具有统计学差异（P＜0.05,r＞0)。结论 高尿酸血症会引起肝功能早期损伤。高尿酸血症引起肝功能损伤与氧化应激反应有关。谷胱甘肽还原酶与肝功能指标有显著相关性，提示可作为新型肝功能监测指标。

关键词：高尿酸血症；谷胱甘肽还原酶；肝功能损伤；氧化应激

中图分类号：R696

高尿酸血症是瞟岭代谢紊乱引起的代谢异常综合征，无论男性还是女性非同日 2 次血尿酸水平超过420 umol/L,称之为高尿酸血症。[1]血清尿酸水平的升高，会破坏机体抗氧化能力，影响机体清除自由基的效果，升高炎症因子表达水平[2]。在尿酸的生物合成中，肝脏是黄嘌呤氧化酶蛋白表达最高的原发部位，黄嘌呤氧化酶是尿酸形成的主要酶[3]， 因此肝细胞始终暴露在高水平的尿酸中。尿酸具有引起线粒体氧化应激的能力，从而可能触发肝功能障碍[4]。丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)、碱性磷酸酶（ALP)、总胆红素（TB)是临床常用的肝功能指标[5]。氧化应激是急性肝损伤及其他肝病发生发展的共同病理生理机制，谷胱甘肽还原酶是抗氧化系统的内源性分子[6]。本文探讨高尿酸血症对肝功能损伤的影响，验证氧化应激是否为高尿酸血症引起肝功能损伤的作用机制。

1 材料与方法

 纳入标准

非病毒性肝炎患者；非肝病门诊患者；影像学显示无肝脏异常患者；病例无显示有肝脏相关疾病的患者；血清标本无异常患者；非高尿酸血症：非同日两次血清尿酸水平均≤420μmol/L；高尿酸血症：非同日两次血清尿酸水平均＞420μmol/L。

1.2 实验对象

深圳大学附属华南医院2023年4-7月份符合纳入标准的病人血清标本422例并分成高尿酸血症组及非高尿酸血症组。

1.3 试剂耗材

普瑞斯谷胱甘肽还原酶检测试剂盒、天冬氨酸氨基转移酶(AST) 检测试剂盒、丙氨酸氨基转移酶(ALT)检测试剂盒、γ-谷氨酰转移酶(GGT) 检测试剂盒、碱性磷酸酶（ALP）检测试剂盒、总胆红素（TB）检测试剂盒。

1.4 质量控制

采用美国伯乐复合质控，以“不偏离靶值±1S”标准为质控合格。

1.5 仪器设备

贝克曼全自动生化分析仪AU5800。

1.6 实验准备

通过医院LIS及HIS系统查询患者是否符合纳入标准；通过系统查询试剂定标及质控是否满足实验要求；从样本冰箱取出符合纳入标准的患者标本；检查有无存在标本异常的情况包括但不限于脂血、溶血、黄疸等异常情况。

1.7 实验方法、结果记录

将收集的标本编号、离心、上机，记录病人姓名、性别、年龄、科室、诊断，完成测试后记录尿酸（AU）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、γ -谷氨酰转肽酶(GGT)、碱性磷酸酶（ALP）、总胆红素（TB）、谷胱甘肽还原酶（GR）的测试结果。

1.8 统计分析

采用IBM SPSS Statistics对样本进行统计学分析。采用四方格卡方检验验证非高尿酸血症组与高尿酸血症组男女比例分布差异。采用直方图观察高尿酸血症组年龄分布情况。采用秩和检验比较非高尿酸血症组与高尿酸血症组两组数据组间差异性，采用spearman相关分析验证肝功能指标与GR的相关性。统计结果P＜0.05认为具有统计学意义。

2 结果

2.1 高尿酸血症组年龄段分布情况

高尿酸血症组各年龄段人数分布情况为：＜20岁12例，20-29岁33例，30-39岁49例，40-49岁46例，50-59岁46例，60-69岁21例，＞70岁7例。见图1。

图1   高尿酸血症组年龄段分布情况

2.2 非高尿酸血症组与高尿酸血症组男女比例差异性分析

非高尿酸血症组（n=208)中男性53例，女性122例，其中男性占比25.5%；高尿酸血症组（n=214）中男性161例，女性86例，其中男性占比75%。比较两组男女比例的差异性，高尿酸血症组男性占比显著高于非高尿酸血症组（P＜0.05)。见表1。

表1   非高尿酸血症组与高尿酸血症组男女比例差异性分析

注： p＜0.05表示有统计学差异。

2.3 非高尿酸血症组与高尿酸血症组各项指标的差异性分析

高尿酸血症组214例，ALP测定均值为227.65，ALT测定均值为246.46，AST测定均值为239.08，GGT测定均值为256.02，TB测定均值为215.24，GR测定均值为230.64。非高尿酸血症组208例，ALP测定均值为194.88，ALT测定均值为175.53，AST测定均值为183.12，GGT测定均值为165.70，TB测定均值为207.65，GR测定均值为191.81。高尿酸血症组与非高尿酸血症组与非高尿酸血症组各项指标均值比较，其中高尿酸血症ALP(P=0.006＜0.05),ALT(P= 0.000＜0.05),AST(P=0.000＜0.05),GGT(P=0.000＜0.05),GR(P=0.001＜0.05)显著高于非高尿酸血症组，TB（P=0.522＞0.05)与非高尿酸组比较无统计学差异。见表2。

表2   非高尿酸血症组与高尿酸血症组各项指标的差异性分析

注： p＜0.05表示有统计学差异。

2.4 谷胱甘肽还原酶（GR)与肝功能指标相关性分析

整体数据分析结果显示AST与GR相关性最大（相关系数0.499，P＜0.05),其次是ALT(相关系数0.369，P＜0.05)、GGT（相关系数0.299，P＜0.05）、ALP（相关系数0.263，P＜0.05）、TB（相关系数0.115，P＜0.05）。见表3。

注：p＜0.05表示有统计学差异；**. 在 0.01 级别（双尾），相关性显著；*. 在 0.05 级别（双尾），相关性显著。

3 讨论

3.1 高尿酸血症与肝功能损伤

现代人长期高热量饮食和大量酒精摄入几乎成为高尿酸血症产生的主要原因[1]。本研究结果显示高尿酸血症好发于年龄段在30岁-59岁的中年男性，原因可能是该年龄段人群新陈代谢减慢，不合理的饮食结构及生活作息导致。高尿酸血症不仅会增加痛风，糖尿病等疾病患病风险，还会造成肝功能损伤。例如UA通过ROS/JNK/AP-1途径诱导肝脏脂肪积聚，从而引起非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)[7]，UA水平与肝脏脂肪变性和纤维化患病率呈正相关[8]。肝细胞在UA浓度增加的情况下，其肝细胞凋亡活性上升，ATP、SDH和CCO活性显著下降，提示高浓度尿酸可能引起肝细胞线粒体氧化应激，进而损伤肝细胞[9]。尿酸还作为损伤相关分子模式(DAMPs)的成员之一，其与肝衰竭存在密切相关[10]。

本研究通过对非肝病患者的高尿酸血症患者常规肝功能指标进行测定，结果显示高尿酸血症患者的肝功能指标明显高于非高尿酸血症患者。提示肝细胞损伤不仅仅局限于已确诊的肝病患者，非肝病患者发生高尿酸血症以后同样会造成肝细胞损伤，提示临床治疗高尿酸血症患者的同时适当对肝功能进行监测。高尿酸血症相关肝功能障碍的潜在病理生理机制如图2所示[11]。

3.2 谷胱甘肽还原酶（GR)与肝功能损伤

谷胱甘肽是细胞中关键的抗氧化剂以及自由基清除剂，其还原酶（GR）在肝脏疾病初期呈现显著上升[12]。目前已被证明与GR有相关性的肝脏疾病包括乙型肝炎引起的肝损伤[11]、药物性肝炎、慢性肝炎、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)[7,13-14]。特别注意的是NAFLD患者GR水平早期和晚期亦存在显著差异性，提示不同时期NAFLD氧化损伤水平显著升高，因此GR水平还可以作为不同时期NAFLD的判断指标之一[15]。

本研究通过排除已确诊为肝脏疾病的患者，对非肝病患者的GR水平进行测定。斯皮尔曼相关分析结果显示GR与肝功能指标之间存在显著正向相关关系，提示GR与肝功能损伤有显著相关性，同时提示GR可考虑作为新型肝功能监测指标。

3.3 氧化应激与 GR、高尿酸血症的相关性

3.3.1 GR与氧化应激

谷胱甘肽还原酶负责维持还原性谷胱甘肽的供给，谷胱甘肽的还原形式在细胞对活性氧的控制中起关键作用，活性氧分子决定细胞内控制氧化还原或激活程序性细胞死亡的最佳条件[16]。于此同时GR是氧化型谷胱甘肽（GSSG）转为还原型谷胱甘肽（GSH）的主要成分，其作为抗氧化和解毒酶的辅因子存在，而GSH是哺乳动物细胞中必不可少的非酶性抗氧化剂[17]。在生理作用上，GR浓度升高会引起谷胱甘肽氧化和还原比值(GSH/GSSG)的显著升高，对防止氧化应激起保护作用[18]。在病理作用上,GR可以有效减轻患者的氧化应激所带来的损伤,从而降低炎症反应,促进患者病情缓解[19]。

3.3.2 高尿酸血症与氧化应激

高浓度UA通过抑制一气化氮和脂联素的合成以及破坏三羧酸循环，在细胞内作为氧化应激的诱导剂，促进炎症增强及细胞凋亡[20]。当血清尿酸水平高于420 micromol/L时，氧化应激变得明显[21]。与此同时，UA可以刺激单核细胞趋化蛋白 -1、白细胞介素-1ß 、白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-a的合成，这些都是促炎分子 [22]。因此，高浓度尿酸起氧化剂作用。但是，尿酸是重要的自由基清除剂，通过UA保护氧化应激引起的衰老和癌症，有助于延长人类的寿命[23]。急性有氧运动期间血清UA浓度与氧化应激呈显著负相关[24]。因此，尿酸也具有抗氧化功能。Sautin YY在《the oxidant-antioxidant paradox》中证实了尿酸具有氧化-抗氧化双重效应的观点[25]。非高尿酸血症情况下，尿酸在细胞外主要起到抗氧化的作用，其与金属离子螯合，阻止其催化自由基反应，当高尿酸血症发生后，细胞内尿酸水平增高，导致内皮功能障碍，引起氧化应激反应[26]。与此同时，尿酸只有在亲水环境中才能发挥抗氧化效应，尿酸在抗氧化过程的同时会产生其他自由基引发自由基链反应和对细胞的氧化损伤[25]，这些因素共同导致了尿酸的氧化还原反应矛盾。至于尿酸氧化和抗氧化分别在何种条件下起主导作用仍有待后续研究证明。

3.3.3 高尿酸血症与GR

本研究结果显示，高尿酸血症组GR均值显著高于非高尿酸组，结合GR与肝功能损伤有显著相关性，提示高尿酸血症导致肝功能损伤的机制可能是氧化应激反应。林志健在《高尿酸血症鹌鹑模型的氧化应激状态研究》中证实了高尿酸血症动物模型体内黄嘌呤氧化酶系统及磷酸戊糖途径活跃，抗氧化能力减弱，机体氧化应激水平升高，谷胱甘肽还原酶（GR）水平显著升高[27]。Deyana Vankova于2022年也证实了高浓度尿酸（＞600um)显著诱导谷胱甘肽还原酶的转录水平。[28]

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