Int J Biol Macromol I 亞麻籽膠打通腸-腎軸，雙組分協同重塑尿酸代謝，強勢狙擊高尿酸血癥！（天津科大劉歡歡/郭慶彬、深圳大學劉正琪）

2026年4月3日，天津科技大學食品科學與工程學院/食品營養與安全國家重點實驗室劉歡歡、郭慶彬團隊，聯合深圳大學劉正琪團隊及加拿大農業與農業食品部 Steve W. Cui，在International Journal of Biological Macromolecules（中科院2區，IF=8.5）在線發表題為 “Distinct structural features of neutral and acidic flaxseed gum polysaccharides confer complementary anti-hyperuricemic effects via multi-dimensional regulation of urate metabolism” 的研究論文。該研究聚焦亞麻籽膠（flaxseed gum, FG）及其中性組分（NFG）和酸性組分（AFG），系統解析其緩解高尿酸血癥的結構基礎、降尿酸作用及腸-腎軸調控機制。

高尿酸血癥已成為繼高血壓、高血糖和高脂血癥之后的重要代謝性健康威脅。現有降尿酸藥物雖然有效，但長期使用常伴隨肝腎損傷等安全性問題。因此，開發安全、溫和、多靶點的天然膳食干預物，已成為高尿酸血癥長期管理的重要方向。膳食纖維和植物多糖因能夠調節嘌呤代謝、尿酸轉運、腸道菌群和炎癥反應，正在成為該領域的研究熱點。

亞麻籽膠是一種來源于亞麻籽的水溶性雜多糖，主要由中性阿拉伯木聚糖組分和酸性RG-I型果膠組分構成。既往研究已提示其在肥胖、脂代謝異常、腸屏障保護和炎癥調控中具有潛力，但其是否能夠干預高尿酸血癥，以及不同結構組分之間是否存在分工協同，此前并不清楚。

本研究通過單糖組成分析、甲基化分析、FT-IR和核磁共振等手段，首先明確了FG兩類核心組分的結構差異：NFG是一種高度支化的阿拉伯木聚糖，而AFG則具有典型鼠李半乳糖醛酸聚糖-I型果膠結構。隨后，研究在氧嗪酸鉀/次黃嘌呤誘導的高尿酸血癥小鼠模型中發現，FG可顯著降低血清尿酸水平，改善腎功能損傷，緩解腎小管擴張、腎小球萎縮以及系統性炎癥反應。

機制上，FG并不是依靠單一路徑降尿酸，而是從“少生成、多排出、控炎癥、調菌群”多個層面同時發力。研究顯示，FG可抑制肝臟和血清中的黃嘌呤氧化酶（XOD）活性，從源頭減少尿酸生成；同時下調腎臟尿酸重吸收轉運蛋白URAT1和GLUT9，上調尿酸分泌轉運蛋白OAT1和ABCG2，從而增強尿酸清除能力。更重要的是，FG還可調節腸道GLUT9和ABCG2表達，激活腸道這一重要的腎外尿酸排泄通路。

值得關注的是，中性組分NFG和酸性組分AFG表現出明確的功能分工。NFG更擅長抑制肝臟XOD活性，并促進腎臟OAT1介導的尿酸排泄；AFG則更偏向于激活腎臟和結腸中的ABCG2轉運蛋白，強化腸腎雙通道尿酸外排。換句話說，NFG主要負責“減少尿酸生成+增強腎臟排泄”，AFG則主要負責“打開ABCG2外排通道”。二者在完整FG中形成互補，構成更全面的降尿酸網絡。

研究還進一步揭示了FG通過腸-腎軸發揮作用的微生態基礎。16S rRNA測序顯示，高尿酸血癥會顯著擾亂腸道菌群結構，而FG可逆轉這種失衡，富集Akkermansia、Muribaculaceae、Roseburia等有益菌群，并顯著提高結腸短鏈脂肪酸，尤其是丁酸和丙酸的水平。短鏈脂肪酸不僅有助于維持腸屏障完整性，還可能通過抑制炎癥級聯反應，打斷“高尿酸-炎癥-腎損傷”的惡性循環。

這項研究的亮點在于，不只是證明了亞麻籽膠“能降尿酸”，更進一步回答了“哪一類結構負責哪一類作用”。研究將多糖精細結構、尿酸合成、尿酸轉運、腸道菌群和炎癥反應整合到同一機制框架中，建立了較清晰的構效關系：中性阿拉伯木聚糖與酸性RG-I果膠并非作用重復，而是通過互補機制共同實現多維度尿酸管理。

總體來看，該研究為亞麻籽膠作為高尿酸血癥膳食干預物提供了較系統的實驗依據，也為植物多糖的精準營養開發提供了一個有代表性的范式。未來如果能夠進一步通過臨床研究驗證其有效劑量、安全性和長期干預效果，亞麻籽膠有望成為高尿酸血癥及痛風風險人群日常膳食管理中的重要天然功能成分。

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【摘要】

本研究對亞麻籽膠（FG）及其中性組分（NFG）和酸性組分（AFG）進行了表征，并闡明其緩解高尿酸血癥（HUA）的構效關系。單糖組成、甲基化和核磁共振分析顯示，NFG是一種高度支化的（1→4）-β-D-木聚糖，其O-2/O-3位被α-L-阿拉伯呋喃糖基、α-D-葡萄吡喃糖基和α-D-半乳吡喃糖基取代；而AFG則呈現鼠李半乳糖醛酸聚糖-I型結構，具有重復的→2)-α-L-Rhap-(1→4)-α-D-GalpA-(1→主鏈。

在高尿酸血癥小鼠中，口服FG可顯著降低血清尿酸水平，緩解腎小管擴張、腎小球萎縮以及系統性炎癥反應，包括IL-1β、IL-6和TNF-α升高。機制上，兩種組分均可通過下調腎臟URAT1和GLUT9轉錄水平，抑制尿酸重吸收。然而，兩者的特異性調控路徑存在差異：NFG可有效抑制肝臟黃嘌呤氧化酶（XOD）活性，并上調腎臟OAT1表達；AFG則通過特異性增強腎臟和結腸組織中ABCG2表達，促進尿酸排泄。

16S rRNA測序顯示，NFG富集擬桿菌門和放線菌門，而AFG可恢復厚壁菌門/擬桿菌門比例并促進Roseburia增殖。總FG組分中兩者的互補作用則特異性富集有益菌屬Akkermansia，并增強結腸短鏈脂肪酸生成，尤其是丁酸和丙酸。總體而言，FG及其組分可通過調節腸-腎軸緩解高尿酸血癥，提示亞麻籽多糖可作為一種高效天然膳食補充劑，用于多靶點尿酸管理。

01

研究背景及科學問題

高尿酸血癥是一種由嘌呤代謝異常導致血清尿酸水平異常升高的系統性代謝疾病，已成為繼高血壓、高血糖和高脂血癥之后的重要代謝威脅。流行病學調查顯示，其全球患病率持續上升，美國、日本和中國的患病率分別達到14.6%、13.4%和14.0%，提示臨床上迫切需要有效干預策略。盡管傳統降尿酸藥物療效明確，但長期使用常伴隨肝腎損傷等不良反應。因此，治療重點正逐漸轉向天然來源的膳食干預。

近年來，天然活性物質因安全性較高、多靶點整合調控能力強、臨床應用基礎較好，在代謝性疾病干預中顯示出獨特優勢。研究表明，多種活性物質，如益生菌、膳食多酚和活性肽，均具有緩解高尿酸血癥的潛力。部分益生菌已被證實具有嘌呤降解能力，并可在腸道定植后產生多種次級代謝物，協同抑制黃嘌呤氧化酶活性，從而降低血清尿酸水平。活性肽因安全性高、靶向性強、吸收快，也受到廣泛關注，已有多種具有較強抗高尿酸血癥活性的肽被成功鑒定。作為天然活性物質的重要類別，多糖因結構復雜、活性多樣，也成為該領域的研究熱點。

營養學研究已證實，膳食纖維攝入量與高尿酸血癥風險呈負相關。在這些膳食纖維中，植物多糖如果聚糖、黃精多糖和巖藻多糖等，已成為具有潛力的干預候選物。這類大分子主要通過三類機制發揮抗高尿酸血癥作用：第一，抑制肝臟XOD活性，減少尿酸合成；第二，調節腎臟尿酸轉運蛋白，如URAT1、GLUT9、ABCG2和OAT1，促進尿酸排泄并抑制重吸收；第三，重塑腸道菌群，調控“腸-腎軸”，從而減輕高尿酸血癥引起的炎癥和腎損傷。因此，植物多糖為高尿酸血癥管理提供了有前景的天然策略。

亞麻籽膠是一種水溶性雜多糖，約占亞麻籽重量的8%。結構表征顯示，FG主要由鼠李半乳糖醛酸聚糖-I型果膠，即酸性組分AFG，以及阿拉伯木聚糖，即中性組分NFG組成。FG在代謝性疾病干預中表現出多種健康益處。動物研究顯示，FG補充可通過調節飽腹感相關通路，如瘦素-NPY軸，并激活結腸PPAR等能量代謝通路，顯著降低肥胖大鼠體重和腹部脂肪。長期攝入亞麻籽產品還可通過調節腸道菌群、改善膽汁酸代謝和激活腸道信號通路，緩解非酒精性脂肪性肝炎。FG的核心作用機制與腸-腎軸密切相關；其可增強緊密連接蛋白如occludin和claudin-1的表達，從而改善腸屏障功能，減少脂多糖移位，進而緩解系統性低度炎癥。此外，作為膳食纖維，FG可完整到達大腸并被菌群發酵，選擇性促進益生菌生長，并顯著增加短鏈脂肪酸，如丙酸和丁酸的生成。

鑒于FG及其組分具有調節腸道菌群和抗炎潛力，研究者推測FG及其組分NFG和AFG可能通過腸-腎軸干預高尿酸血癥，但其具體功效和潛在機制仍需闡明。本研究旨在解析這些組分緩解高尿酸血癥的不同作用路徑。在分離并表征FG、NFG和AFG結構后，研究采用氧嗪酸鉀/次黃嘌呤誘導的高尿酸血癥小鼠模型評價其抗高尿酸血癥作用。分析重點包括血清尿酸水平、腎功能、肝臟XOD活性以及關鍵尿酸轉運蛋白的轉錄譜，以明確其在抑制尿酸合成和促進尿酸清除中的作用。為進一步理解系統性響應，研究整合了16S rRNA測序和短鏈脂肪酸定量分析，追蹤這些組分如何重塑腸道微生態及其代謝輸出。本研究為FG作為功能性膳食干預物提供了機制基礎，也有助于提升亞麻籽資源的高值化利用。

02

重要發現及亮點

1. FG組分的化學組成和單糖組成（表2）

粗FG被分離為中性組分NFG和酸性組分AFG。NFG具有較高的總糖含量，為92.33%，且未檢測到糖醛酸；而AFG富含糖醛酸，其含量為28.83%。

單糖組成分析進一步顯示兩種組分具有明顯結構異質性。NFG主要由木糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成，比例分別為40.86%、26.20%、13.19%和18.63%。其中木糖和阿拉伯糖比例較高，提示其具有典型半纖維素骨架，可被鑒定為阿拉伯木聚糖型多糖。相比之下，AFG主要由鼠李糖、半乳糖和半乳糖醛酸組成，比例分別為37.55%、26.62%和24.22%。其較高的鼠李糖/半乳糖醛酸摩爾比以及豐富的半乳糖側鏈，是鼠李半乳糖醛酸聚糖-I型果膠結構的典型特征。

圖1. FG及其組分的分離和純化流程。

圖2. 動物實驗方案。

2. 分子量和傅里葉變換紅外光譜表征（圖3）

研究采用HPSEC和FT-IR分析各組分的分子量分布和官能團特征。HPSEC色譜圖顯示，FG、NFG和AFG均呈現單一且對稱的洗脫峰，洗脫時間幾乎一致，估算分子量約為6679.45 kDa（圖3A）。

圖3. FG、NFG和AFG的結構表征。
（A）通過HPSEC-RID測定的分子量分布。
（B）4000–400 cm?1范圍內的FT-IR光譜。

FT-IR光譜進一步揭示了各組分官能團差異。所有樣品均在3416 cm?1、2931 cm?1和896 cm?1附近顯示多糖特征吸收峰，分別對應O-H伸縮振動、C-H伸縮振動以及β-D-吡喃糖苷鍵的C-H伸縮振動（圖3B）。在羰基區域可以觀察到明顯差異：AFG在1628 cm?1和1417 cm?1處出現顯著吸收峰，分別對應羧酸鹽基團的不對稱和對稱伸縮振動，證實其酸性特征；而NFG在該區域僅表現出較弱吸收。此外，AFG在1735 cm?1附近未出現明顯的C=O伸縮振動峰，說明其半乳糖醛酸殘基甲酯化程度較低。NFG在950–1200 cm?1的碳水化合物指紋區吸收更強，這與吡喃糖環內C-O-C和C-O伸縮振動有關，也與其富含中性糖的特征一致。

3. 甲基化分析（表3）

研究通過甲基化分析闡明各組分中的糖苷鍵連接模式。結果顯示，FG含有多種殘基，包括巖藻吡喃糖、鼠李吡喃糖、阿拉伯呋喃糖、半乳吡喃糖、葡萄吡喃糖、木吡喃糖和半乳糖醛酸殘基，與其單糖組成結果一致。這些糖苷鍵連接模式也與既往關于水溶性亞麻籽膠的結構報道相符。

NFG含有典型阿拉伯木聚糖的糖苷鍵類型，包括末端阿拉伯呋喃糖、5-連接阿拉伯呋喃糖、2,5-連接阿拉伯呋喃糖、末端木吡喃糖、單取代3,4-連接木吡喃糖和雙取代2,3,4-連接木吡喃糖。其中，3,4-連接和2,3,4-連接木吡喃糖的總比例較高，占總木糖殘基的65.68%，說明NFG富含高度支化的阿拉伯木聚糖結構。其側鏈主要由半乳吡喃糖和阿拉伯呋喃糖殘基組成。4,6-連接半乳吡喃糖的存在，以及5-連接和2,5-連接阿拉伯呋喃糖的高比例，提示阿拉伯木聚糖側鏈可能含有延伸的阿拉伯聚糖或阿拉伯半乳聚糖片段。此外，4-連接葡萄吡喃糖和3,4-連接葡萄吡喃糖的檢出提示其還可能含有少量通過（1→4）-α-D-葡萄糖苷鍵連接的葡聚糖側鏈。

AFG則表現出不同的連接模式，主要由鼠李吡喃糖、半乳糖醛酸、半乳吡喃糖和巖藻吡喃糖構成。較高比例的（1→2）-鼠李吡喃糖和（1→4）-半乳糖醛酸提示AFG具有由[→2)-α-L-Rhap-(1→4)-α-D-GalpA-(1→]n重復單元構成的RG-I型果膠主鏈。此外，AFG中檢測到大量2,3-連接鼠李糖，說明鼠李糖殘基O-3位存在顯著分支，這些分支點通常連接由半乳糖和巖藻糖殘基組成的側鏈。

4. 核磁共振光譜表征（圖4）

研究進一步采用1H NMR光譜分析FG、NFG和AFG的精細結構及端基構型。FG的1H NMR譜圖在δ 4.4–5.4 ppm區域出現復雜的端基質子信號，對應多種α/β糖苷構型；δ 3.1–4.3 ppm區域主要為糖環質子信號（圖4A）。δ 1.25和1.26 ppm處的信號歸屬于鼠李糖和巖藻糖的甲基質子，證實脫氧糖的存在。

圖4. FG、NFG和AFG的1H NMR光譜分析。
（A）FG、NFG和AFG的1H NMR譜圖。
（B）FG中用于鑒定糖基殘基的端基質子信號放大圖，范圍為4.4–5.5 ppm。

主要端基信號根據已有數據進行歸屬（圖4B）。δ 5.41、5.32和5.20 ppm處的峰分別代表→5)-α-L-Araf-(1→、→3)-α-L-Araf-(1→和末端α-L-Araf-(1→。δ 5.27 ppm處的信號歸屬于末端α-L-Fucp-(1→。δ 5.18和5.03 ppm處的峰分別對應→3,4)-α-D-Glcp-(1→和→4)-α-D-Glcp-(1→。δ 4.97、4.56和4.47 ppm處的信號分別歸屬于末端β-D-Xylp-(1→、→2,3,4)-β-D-Xylp-(1→和→3,4)-β-D-Xylp-(1→。這些信號分別代表末端、2,3,4-取代和3,4-取代木糖殘基，與甲基化分析中鑒定的高度支化木聚糖結構一致。此外，δ 4.7–4.9 ppm之間的重疊信號可能包含半乳糖和半乳糖醛酸的端基質子信號。

組分比較顯示，NFG在δ 5.20–5.41 ppm的阿拉伯呋喃糖信號和δ 4.47–4.97 ppm的木吡喃糖信號更強，證實其富含中性阿拉伯木聚糖骨架。相反，AFG在δ 5.27 ppm的巖藻糖信號、δ 4.7–4.9 ppm的半乳糖/半乳糖醛酸信號以及δ 1.25–1.26 ppm甲基區域的鼠李糖/巖藻糖信號更強，與含巖藻糖側鏈的RG-I型果膠結構特征高度一致（圖4）。

5. FG對高尿酸血癥小鼠血清尿酸水平和體重的調節作用（圖5）

研究采用氧嗪酸鉀聯合次黃嘌呤誘導建立高尿酸血癥小鼠模型，以系統評價FG對血清尿酸水平的調節作用。結果顯示，HUA模型組血清尿酸水平為132.85 ± 9.96 μmol/L，顯著高于正常對照組的73.10 ± 7.68 μmol/L，說明高尿酸血癥模型成功建立（圖5A）。

圖5. FG的抗高尿酸血癥作用及體重調節作用。
（A）血清尿酸水平。
（B）體重變化。

FG干預可劑量依賴性降低血清尿酸水平。低劑量、中劑量和高劑量FG組血清尿酸水平分別降至93.91 ± 12.43、83.15 ± 10.80和78.54 ± 6.70 μmol/L。其中，高劑量FG組表現出較強的抗高尿酸血癥作用，可將血清尿酸恢復至接近生理水平（圖5A）。

體重變化方面，HUA組體重增加量為6.52 ± 1.0 g，顯著低于正常對照組的10.40 ± 1.61 g，說明高尿酸血癥狀態抑制了小鼠正常生長發育。陽性對照藥別嘌醇雖能有效降低尿酸，但引起明顯體重下降。相比之下，FG干預可有效逆轉這種生長遲緩。中劑量和高劑量FG組體重增加量分別為9.73 ± 2.42 g和10.58 ± 1.30 g，恢復至接近正常對照組水平，并顯著高于HUA組（圖5B）。這些結果說明，FG可在不引起明顯系統毒性的情況下有效緩解高尿酸血癥，其安全性優于別嘌醇。

6. FG緩解高尿酸血癥誘導的腎損傷（圖6）

高尿酸血癥常導致腎損傷，其特征包括含氮廢物積累和組織病理學改變。結果顯示，與正常對照組相比，HUA組腎臟指數、BUN和CRE水平顯著升高，提示腎功能受損（圖6A–C）。別嘌醇雖然降低了尿酸水平，但進一步加重了這些腎功能指標異常，提示其具有潛在腎毒性。相反，FG干預可劑量依賴性改善這些指標（圖6A–C）。

圖6. FG對高尿酸血癥誘導腎損傷的腎保護作用。
（A）腎臟系數。
（B）血尿素氮（BUN）水平。
（C）血肌酐（CRE）水平。
（D）腎組織H&E染色切片，比例尺 = 100 μm。

腎組織病理學檢查進一步證實了FG的保護作用。HUA組出現典型腎損傷表現，包括腎小管擴張、上皮細胞空泡變性和腎小球萎縮。別嘌醇組損傷更嚴重，并伴有明顯炎癥細胞浸潤。中劑量和高劑量FG組則顯著減輕這些病理改變，并維持腎組織結構完整性（圖6D）。

7. FG抑制XOD活性（圖7）

為闡明FG的抗高尿酸血癥機制，研究檢測了尿酸合成限速酶XOD的活性。結果顯示，HUA組肝臟和血清中的XOD活性均顯著高于正常對照組，說明XOD過度激活是尿酸生成過多的重要驅動因素（圖7）。

圖7. FG對XOD活性的抑制作用。
（A）肝組織中的XOD活性。
（B）血清中的XOD活性。

FG干預可劑量依賴性逆轉這一異常。在肝臟中，高劑量FG顯著抑制XOD活性，使其降至22.65 ± 2.15 U/g（圖7A）。在血清中，這種抑制作用更為明顯，中劑量和高劑量FG組XOD活性均恢復至正常水平（圖7B）。這些結果表明，FG可通過有效抑制肝臟和系統性XOD活性，從源頭阻斷次黃嘌呤等前體向尿酸的轉化，從而發揮抗高尿酸血癥作用。

8. FG調節腎臟和腸道尿酸轉運蛋白并發揮抗炎作用（圖8）

除抑制尿酸生成外，促進尿酸排泄也是維持尿酸穩態的關鍵策略。腎臟清除約占總尿酸排泄量的70%，其效率高度依賴重吸收轉運蛋白和分泌轉運蛋白之間的平衡。

RT-qPCR分析顯示，高尿酸血癥模型誘導腎臟轉運系統發生顯著病理改變。具體而言，重吸收轉運蛋白URAT1和GLUT9的mRNA表達分別上調至正常對照組的1.56 ± 0.04倍和2.27 ± 0.29倍；分泌轉運蛋白OAT1表達則被抑制，為正常對照組的0.65 ± 0.05倍；ABCG2表達無顯著變化（圖8A–D）。中劑量和高劑量FG可顯著下調URAT1和GLUT9轉錄水平，同時上調ABCG2和OAT1等分泌轉運蛋白，說明FG可顯著增強腎臟尿酸清除能力（圖8A–D）。

圖8. FG對尿酸代謝和炎癥反應的多維調控作用。
（A–D）腎臟轉運蛋白URAT1、GLUT9、ABCG2和OAT1的mRNA表達。
（E–F）結腸轉運蛋白GLUT9和ABCG2的mRNA表達。
（G–I）血清促炎細胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α水平。

腸道是重要的腎外尿酸排泄途徑，約占總尿酸清除量的30%。結果顯示，高尿酸血癥狀態誘導腸道GLUT9表達升高至正常對照組的2.19 ± 0.10倍，可能加重腸腔內尿酸重吸收；與此同時，ABCG2表達降至正常對照組的0.77 ± 0.02倍，限制了腸道尿酸排泄（圖8E、F）。中劑量和高劑量FG不僅可使GLUT9表達恢復正常，還可顯著激活ABCG2轉錄。其中，高劑量FG組ABCG2表達達到正常對照組的1.75 ± 0.05倍，提示FG可通過激活腸道排泄通路補償腎臟清除不足（圖8E、F）。

鑒于炎癥相關信號可調控尿酸轉運蛋白轉錄，研究進一步評估了FG的抗炎潛力。結果顯示，高尿酸血癥誘導嚴重炎癥反應，血清促炎細胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α水平分別升高至83.78 ± 6.13、17.37 ± 0.48和30.60 ± 1.37 pg/mL（圖8G–I）。FG干預可劑量依賴性抑制這些炎癥因子的釋放。其中，中劑量和高劑量FG顯示出更強抗炎效果，可將細胞因子水平恢復至接近基礎水平（圖8G–I）。

9. NFG和AFG對高尿酸血癥小鼠的差異性干預作用（圖9）

為確定FG中負責降尿酸作用的活性組分，研究比較了等劑量100 mg/kg條件下中性組分NFG和酸性組分AFG的效果。血清生化指標顯示，NFG在改善高尿酸血癥小鼠整體病理狀態方面優于AFG。NFG處理可將血清尿酸水平降至70.44 ± 14.71 μmol/L，并在降低BUN和CRE水平方面表現出更強作用，提示其具有更明顯的腎保護效果（圖9A–C）。

圖9. NFG和AFG的比較藥效及差異性作用機制。
（A–C）血清生化指標，包括尿酸、BUN和CRE。
（D）肝臟XOD活性。
（E–H）腎臟轉運蛋白表達水平。
（I–J）結腸轉運蛋白表達水平。

XOD活性檢測顯示，兩種組分的作用路徑存在差異。NFG可顯著抑制肝臟XOD活性，使其降至23.99 ± 3.98 U/g；而AFG組為31.70 ± 7.86 U/g，與HUA組相比無顯著差異，說明通過抑制XOD阻斷尿酸合成是NFG特有的作用機制（圖9D）。

在尿酸排泄方面，與HUA組相比，NFG可下調腎臟重吸收轉運蛋白URAT1和GLUT9的mRNA表達。NFG對URAT1的抑制作用明顯強于AFG，同時NFG也可抑制腸道GLUT9表達（圖9E–J）。此外，NFG特異性上調腎臟排泄轉運蛋白OAT1，使其達到正常對照組的1.20 ± 0.08倍。相比之下，AFG則特異性增強分泌轉運蛋白ABCG2的激活，在腎臟和結腸中均顯著上調其表達，分別達到正常對照組的2.11 ± 0.44倍和1.36 ± 0.08倍。雖然AFG也能抑制URAT1和GLUT9，但其對GLUT9的抑制作用強于NFG，提示AFG在增強腸道分泌排泄通路方面具有特殊能力（圖9）。

這些結果表明，NFG主要通過抑制肝臟XOD活性并調控URAT1、GLUT9和OAT1表達發揮主導作用；而AFG主要通過調節URAT1、GLUT9和ABCG2表達參與尿酸代謝調控。

10. FG緩解腸道菌群紊亂并調節短鏈脂肪酸譜（圖10）

為闡明FG通過“腸-腎軸”緩解高尿酸血癥的機制，研究采用16S rRNA測序系統評價FG及其組分對高尿酸血癥小鼠腸道菌群和短鏈脂肪酸生成的影響。

主坐標分析顯示，HUA模型組與正常對照組明顯分離，說明高尿酸血癥誘導了腸道微生物群落結構顯著紊亂（圖10A）。FG各劑量組的菌群聚類趨于一致，但仍與AFG和NFG組明顯區分，提示FG對腸道菌群的整體調節作用并非簡單疊加，而是由其不同組分之間的協同作用驅動（圖10A）。

圖10. FG驅動的腸道菌群重塑及代謝反饋。
（A）主坐標分析（PCoA）圖。
（B–E）α多樣性指數。
（F）厚壁菌門/擬桿菌門比例。
（G–H）門水平和屬水平的分類組成。
（I）LEfSe分析，LDA > 3，按LDA得分排序的前10個分類群。
（J）乙酸、丙酸和丁酸的濃度譜。
（K）顯著變化菌屬與短鏈脂肪酸水平之間的Spearman相關性分析。

研究采用Chao1、Simpson、Shannon和Ace指數評估屬水平腸道菌群α多樣性。雖然高尿酸血癥并未導致總物種豐富度顯著下降，但NFG干預導致多樣性指數明顯降低（圖10B–E）。不同于病理性菌群紊亂，這種由NFG驅動的多樣性降低可能源于特定有益菌群的選擇性富集，例如可利用阿拉伯木聚糖結構的擬桿菌門，從而形成更專一且代謝活躍的生態位，有利于短鏈脂肪酸生成和宿主健康恢復（圖10B–G）。

門水平分類分析顯示，HUA組厚壁菌門/擬桿菌門比例異常升高至1.21 ± 0.08，顯著高于正常對照組的0.81 ± 0.11（圖10F）。FG及其組分可有效逆轉這種菌群失衡。其中，AFG恢復厚壁菌門/擬桿菌門比例的能力最強，而NFG則顯著增加擬桿菌門豐度。此外，高劑量FG組可有效恢復疣微菌門豐度，NFG則特異性富集在HUA模型中嚴重減少的放線菌門（圖10F、G）。

屬水平分析顯示，HUA小鼠表現為有益菌屬減少，如Muribaculaceae和Akkermansia減少，同時機會致病菌如Dubosiella過度增殖（圖10H）。FG干預可逆轉這些變化，并促進產短鏈脂肪酸菌群恢復，如Lachnospiraceae_NK4A136_group和Muribaculaceae。LEfSe生物標志物分析顯示，Lactobacillus和Bacilli是HUA組的特征菌群；相反，高劑量FG處理可特異性促進Akkermansia豐度增加，該菌屬對增強腸屏障和維持代謝穩態具有重要作用（圖10I）。

此外，FG的兩種組分表現出不同但互補的生態調節策略。NFG主要富集擬桿菌門成員，如Muribaculaceae和Prevotellaceae，同時抑制Dubosiella；AFG則促進Roseburia和Prevotellaceae_NK3B31_group增殖（圖10H、I）。

短鏈脂肪酸定量結果顯示，高尿酸血癥抑制了短鏈脂肪酸生成。FG干預可劑量依賴性恢復短鏈脂肪酸產生，其中高劑量FG組效果最明顯。與HUA組相比，高劑量FG組丁酸、丙酸和乙酸濃度分別增加684.9%、1091.8%和406.3%（圖10J）。值得注意的是，NFG增強短鏈脂肪酸水平的能力強于AFG（圖10J）。

Spearman相關性分析揭示了關鍵菌群與短鏈脂肪酸代謝譜之間的復雜互作，提示特定菌屬驅動代謝物水平波動（圖10K）。Akkermansia與較高短鏈脂肪酸濃度密切相關，這與其通過微生物交叉喂養增強腸屏障功能的能力一致。相反，某些乳酸桿菌，如Limosilactobacillus和Lactobacillus，與短鏈脂肪酸水平呈負相關，提示其可能在腸道生態位中存在底物競爭（圖10K）。

【Citation】:Zhang Y, Zhang J, Wei J, et al. Distinct structural features of neutral and acidic flaxseed gum polysaccharides confer complementary anti-hyperuricemic effects via multi-dimensional regulation of urate metabolism.Int J Biol Macromol.2026;360:151841.

【貢獻】★★★★★

本研究首次系統闡明了FG及其組分緩解高尿酸血癥的機制，并建立了基于多糖結構特征的構效關系。FG的抗高尿酸血癥作用源于其中性組分NFG和酸性組分AFG之間的功能協同：NFG作為阿拉伯木聚糖，主要通過抑制肝臟XOD并促進腎臟排泄，從源頭減少尿酸生成；AFG作為RG-I型果膠，則特異性激活ABCG2轉運蛋白，增強腎臟和腸道雙通道尿酸排泄。

此外，FG可通過“腸-腎軸”保護靶器官，其機制包括重塑腸道菌群，尤其是富集Akkermansia等有益菌屬，并促進短鏈脂肪酸生成，從而阻斷炎癥級聯反應。總體來看，FG整合了抑制尿酸合成、促進雙通道排泄、調節腸道菌群和保護腎臟等多重作用，是一種極具潛力的天然策略，可用于高尿酸血癥的長期膳食管理和預防。

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