高尿酸血症和痛风的发生发展,与遗传、代谢、生活方式及膳食等多种因素密切相关。日常食物中的天然成分,是否也可能通过影响人体内相关酶的活性,增加尿酸代谢风险,甚至影响降尿酸药物的作用?
围绕这一问题,西南医科大学附属医院消化内科团队开展了持续深入的科研攻关。
近日,团队依托人体微生态与精准诊疗四川省卫健委重点实验室,在国际食品科学领域权威期刊《Food Chemistry》(影响因子10.4)连续发表系列研究成果,系统揭示了食物源性1,4-萘醌类化合物别构激活黄嘌呤氧化还原酶(XOR)的分子机制,为高尿酸血症及痛风的膳食风险评估、精准营养干预和食品安全评价提供了新的理论依据。

从发现现象到揭示规律
探索食物源性成分与高尿酸风险的潜在联系
黄嘌呤氧化还原酶,简称XOR,是团队此次系列研究关注的核心对象。
2023年,团队首次系统研究了广泛存在于蔬菜、坚果及药食同源植物中的1,4-萘醌类化合物,包括维生素K₃等,对XOR活性的影响。
研究证实,多种1,4-萘醌类化合物能够显著激活人肝和大鼠肝中的XOR。
在此基础上,团队进一步分析了不同化学结构与XOR激活效应之间的关系,发现苯环中引入给电子取代基、醌环中引入吸电子取代基,均能够增强相关化合物对XOR的激活作用。
结合分子对接和量子化学计算,团队建立了结合自由能、电子结构参数与激活活性之间的关联模型,从分子层面进一步解释了相关化合物产生不同激活效应的原因。
研究首次提出,膳食摄入1,4-萘醌类化合物可能成为高尿酸血症的潜在危险因素,并建议探索建立食物源性XOR激活剂风险预警体系,为高尿酸人群的膳食管理提供科学参考。
该项研究发表于《Food Chemistry》2023年第424卷。
持续攻关三年
进一步解析“同分异构”为何产生不同影响
科学研究并未止步于发现现象。
在前期工作的基础上,2026年,团队将研究进一步推进至更深层次的分子机制解析。
此次研究以两种天然1,4-萘醌类对映异构体——紫草素和阿卡宁为研究模型。二者虽然具有相近的化学组成,但在空间结构上存在差异。
研究发现,阿卡宁对XOR的激活能力强于紫草素,并表现出较为明显的种属差异。这说明,即使化学组成相近,化合物空间构型的不同,也可能使其对XOR产生不同程度的影响。
机制研究进一步证实,紫草素和阿卡宁均可通过结合以Trp336为核心的别构口袋发挥作用,其激活过程独立于经典的Cys536-Cys993二硫键调控机制。
相关化合物不仅能够促进XOR由脱氢酶型向氧化酶型转化,还可能削弱经典降尿酸药物别嘌醇的抑制作用。
这一发现提示,某些天然食物成分可能不仅影响尿酸代谢相关酶的活性,还可能对降尿酸药物的作用产生影响,为高尿酸血症和痛风患者的个体化膳食管理及药物治疗策略优化提供了新的研究方向。
该项研究发表于《Food Chemistry》2026年第525卷。
形成完整研究链条
推动基础研究更好回应临床需求
从2023年首次发现多种1,4-萘醌类化合物能够激活XOR,到2026年进一步揭示不同立体异构体的选择性别构激活机制,团队围绕同一科学问题持续攻关,逐步形成了从“现象发现”到“机制解析”再到“风险验证”的完整研究链条。
系列成果不仅深化了对XOR别构调控机制的认识,也为高尿酸血症患者的膳食管理、食品安全风险评价以及相关疾病的精准防控提供了重要科学依据,展现了西南医科大学附属医院以临床需求为导向、持续开展原创性科研攻关的能力。
需要特别说明的是,本次研究聚焦的是特定食物源性化合物对XOR的潜在影响及其分子机制,不能简单理解为“食用蔬菜、坚果就一定会升高尿酸”。相关研究成果主要为后续膳食风险评价、精准营养干预和临床个体化管理提供理论基础,具体食物、摄入剂量及实际健康影响仍需进一步研究和科学评估。
未来,西南医科大学附属医院消化内科团队将继续立足临床实际问题,深化基础研究与临床需求的融合,以更加扎实的科研成果,为高尿酸血症及痛风的精准防控、合理膳食管理和治疗策略优化提供科学支撑。
(西南医科大学附属医院 供稿)