来自中国锦葵(Caragana sinica)的白藜芦醇三聚体化合物Caraphenol A通过调节尿酸代谢和炎症途径,能够缓解小鼠的高尿酸血症以及高尿酸血症引起的肾脏损伤

时间:2026年5月21日
来源:Journal of Ethnopharmacology

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林芳|田晓龙|周东梅|王芳|王倩|冉俊艳|杨仕|刘少辉|郑佐|敖俊莉|廖尚高中国贵州省贵安新区安康大道6号贵州医科大学药学院中药功能成分发现与利用国家重点实验室,561113摘要民族药理学相关性刺槐(Caragana sinica)是一种传统中药,长期以来被用于治疗高尿酸血症(H

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林芳|田晓龙|周东梅|王芳|王倩|冉俊艳|杨仕|刘少辉|郑佐|敖俊莉|廖尚高
中国贵州省贵安新区安康大道6号贵州医科大学药学院中药功能成分发现与利用国家重点实验室,561113

摘要

民族药理学相关性

刺槐(Caragana sinica)是一种传统中药,长期以来被用于治疗高尿酸血症(HUA)相关的痛风。

研究目的

评估从刺槐中分离出的白藜芦醇三聚体——卡拉酚A(Caraphenol A,简称CA)的降尿酸和肾脏保护作用,并阐明其潜在的分子机制。

材料与方法

使用草酸钾和次黄嘌呤在小鼠体内诱导高尿酸血症。通过测量血清/尿液中的尿酸(UA)、肌酐和血尿素氮水平以及进行肾脏组织病理学检查来评估治疗效果。利用转录组分析、Western blotting和RT-qPCR技术研究分子机制。

结果

CA显著降低了血清中的尿酸水平,并减轻了肾脏损伤,且没有全身毒性。从机制上讲,CA通过抑制肝脏中的黄嘌呤氧化酶(XOD)活性和蛋白质表达来抑制尿酸的生成。此外,CA通过调节肾脏转运蛋白(URAT1、GLUT9、OAT1和ABCG2)恢复了尿酸的稳态。

结论

CA是一种有前景的安全多靶点药物,通过协调调节尿酸代谢和炎症途径来管理尿酸和肾脏损伤。

引言

高尿酸血症(HUA)是一种慢性代谢紊乱,其特征是血清尿酸(UA)水平异常升高(Lv等人,2025年),这是由于嘌呤代谢与尿酸排泄之间的不平衡所致。越来越多的临床证据表明,持续的高尿酸血症不仅是痛风的主要原因,也是慢性肾病(CKD)、高血压、糖尿病和心血管并发症的重要风险因素(Borghi等人,2020年;Mallat等人,2016年)。血清尿酸的稳态主要通过两个过程维持:肝脏中的尿酸生成(由黄嘌呤氧化酶(XOD)催化)(Bao等人,2025年)和肾脏中的尿酸排泄(受多种尿酸转运蛋白调控)(Kim等人,2025年)。因此,同时减少尿酸生成并增强其肾脏排泄的治疗策略被认为对管理高尿酸血症及其相关系统性疾病非常有效(Sun等人,2024年)。
目前,XOD抑制剂(如别嘌醇)(O’Dell等人,2022年)和促尿酸排泄剂(如URAT1抑制剂苯溴马隆)(Robinson和Dalbeth,2015年)是治疗高尿酸血症的一线临床药物。然而,它们的长期使用常常受到严重不良反应的阻碍。别嘌醇与严重的过敏反应综合征和潜在的肾脏损伤有关(Lucas和Droney,2022年),而苯溴马隆具有较高的肝毒性风险(Zhang等人,2019年)。这些局限性突显了迫切需要新型、安全的多靶点治疗药物来治疗高尿酸血症。
天然产物,特别是多酚类化合物,由于其结构多样性和多靶点生物活性,一直是药物发现的丰富来源(Wang和Dai,2023年)。刺槐(Caragana sinica [(Buc’hoz) Rehder] 是一种豆科植物,在传统中医中有着悠久的应用历史。这种植物的干燥根茎被称为“金鸡二”,传统上用于治疗痛风、风湿病和高血压(《中国药材编委会》,1999年)。这一传统应用表明刺槐含有有效的生物活性成分,可用于管理与尿酸相关的代谢紊乱。我们之前的研究(Zhao等人,2022年)表明,刺槐根的水提取物和酒精提取物对高尿酸血症具有显著的治疗效果。进一步的化学分析表明,这些效果主要归因于其中含有的强效芪类寡聚物(Wang等人,2021年)。卡拉酚A(CA)是白藜芦醇三聚体(+)-α-葡萄素的一种独特脱氢衍生物,最初是从刺槐中分离出来的(Wang等人,2021年)。值得注意的是,这种植物中的主要三聚体芪类化合物+)-α-葡萄素已被报道具有显著的抗高尿酸血症和肾脏保护作用(Guo等人,2023年)。初步的体外研究表明,CA具有很强的XOD抑制活性,其IC50值大约是其前体+)-α-葡萄素的四分之一(Wang等人,2021年)。尽管在体外表现出良好的效果,但由于CA在自然界中的含量较低,对其抗高尿酸血症效果和肾脏保护机制的全面体内评估受到了显著限制。
在本研究中,通过将+)-α-葡萄素脱氢半合成获得了CA,以克服这一供应限制。在草酸钾和次黄嘌呤诱导的小鼠模型中系统评估了CA的抗高尿酸血症效果。此外,结合转录组分析和分子生物学验证,阐明了其潜在机制,重点关注尿酸代谢(包括XOD和肾脏尿酸转运蛋白)的双重调节以及炎症信号通路的调节。本研究提供了首个全面的证据,支持CA作为治疗高尿酸血症及其相关肾脏损伤的有前景的多靶点候选药物。

章节片段

药物和试剂

卡拉酚A(1)最初是从刺槐(Caragana sinica)中分离出来的(Wang等人,2021年)。随后从同种植物中分离出的主要成分+)-α-葡萄素(2)制备了大量1,用于体内活性评估,总产率为71.2%(图1)。其结构通过核磁共振(Bruker AVANCE NEO 600)和旋光法确认与天然产物相同(图S1–4)。其纯度通过1H-NMR测定为95%以上。

分子动力学模拟

XOD的蛋白质结构

分子动力学模拟结果

为了阐明CA与其主要靶点的结合模式,进行了分子对接和MD模拟。如表S3所示,与临床阳性对照别嘌醇和苯溴马隆相比,CA对XOD和URAT1的结合亲和力更强。这突显了CA与这些关键高尿酸血症相关靶点的强相互作用潜力。具体来说,CA通过形成稳定的氢键与XOD的TYR-393残基结合(图2A)。

讨论

高尿酸血症(HUA)已成为一种普遍的代谢紊乱,显著增加了痛风、肾功能障碍和心血管疾病的风险(Yanai等人,2021年)。尿酸稳态的维持依赖于肝脏生成(Xue等人,2023年)和肾脏排泄之间的微妙平衡。XOD是尿酸生物合成中的限速酶,而URAT1和ABCG2等肾脏转运蛋白则控制着尿酸的排泄过程。鉴于现有临床药物的局限性,

结论

总之,本研究证明从刺槐中分离出的白藜芦醇三聚体CA能有效缓解高尿酸血症并保护小鼠的肾脏。其机制涉及双重调节作用:通过抑制肝脏中的XOD来抑制尿酸生成,并通过调节肾脏转运蛋白(URAT1、GLUT9、OAT1和ABCG2)来促进尿酸排泄。此外,CA通过中断炎症级联反应来减轻高尿酸血症引起的肾脏损伤。

CRediT作者贡献声明

林芳:撰写——初稿,研究。田晓龙:研究,数据管理。周东梅:验证,研究。王芳:正式分析。王倩:项目管理。冉俊艳:项目管理。杨仕:方法学。刘少辉:方法学。郑佐:方法学。敖俊莉:撰写——审稿与编辑,资金获取,概念构思。廖尚高:撰写——审稿与编辑,监督,资金获取,概念构思

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

数据可用性

数据可应要求提供。

资助

本研究得到了中国国家自然科学基金(编号:81860690)、中药功能成分发现与利用国家重点实验室、贵州医科大学(GMUSKL-202540)、贵州省科学技术厅(Qiankehezhongdazhuanxiang [2024]01503-2和CXPTXM[2025]010/[2025]021/KXJZ[2025]014)、贵州省教育厅([2023]035)以及高层次人才创业基金的支持。

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☒ 作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的竞争性财务利益或个人关系。

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