黄嘌呤氧化酶的应用

背景及概述^[1][2]

黄嘌呤氧化酶(XOD)属需氧脱氢酶类，能够催化次黄嘌呤生成尿酸和过氧化氢，是体内核酸代谢中的 重要酶之一。该酶主要存在于哺乳动物的肝脏、脾脏及乳汁中，正常人血清中不能检出或含量甚微。在肝细胞损伤时，XOD早于ALT释放入血清，因此，血清XOD活性升高可敏感地反映急性肝损害。

XOD活性常在急性肝炎黄疸初期显著增加，约为正常上限的30～50倍，而后随着黄疸的消退 酶活性降至正常水平。Shammia等报道，急性肝炎黄疸期XOD升高者占94.5%，尤其在黄疸出现 后、二周，XOD常全部升高，其阳性率高于ALT (90.4%) 和AST (81.8%)。在其他肝病如 肝硬化、阿米巴肝病及肝棘球蚴等时，血清XOD活性多不升高或轻度升高。由此，XOD可视为诊 断急性肝损伤敏感、特异性指标。

XOD还有助于黄疸类型的鉴别。临床观察发现，肝细胞性黄疸血清XOD明显升高，而阻塞性 黄疸和溶血性黄疸时其活性几乎正常或仅轻度升高，一般不超过1mU/L。

常见XOD增高的疾病有：

1. 急性肝炎显著升高，慢性肝炎时正常或轻度升高。

2. 传染性单核细胞增多症常升高。

其他研究^[2]

黄嘌呤氧化酶（XOD）活化可引起尿酸代谢紊乱，同时可能加重糖代谢紊乱。

XOD 活化时还可产生超氧自由基和过氧化氢，导致氧化应激。

1 、X-XOD 和尿酸干预对大鼠骨骼肌细胞 MTT 吸光度的影响。对照组、 X-XOD 组和尿酸组 24 hMTT 吸光度值的差异无统计学意义（见表 1）。与对照组相比，X-XOD 组和尿酸组骨骼肌细胞增殖率分别为 91% 和 97%。

2、不同干预组骨骼肌细胞培养基中尿酸含量比较。对照组、X-XOD 组和尿酸组细胞培养基中尿酸含量的差异有统计学意义，见表 2。

3、 X-XOD 和尿酸干预对骨骼肌细胞葡萄糖代谢的影响对照组、 X-XOD 组和尿酸组细胞培养基中葡萄糖含量的差异有统计学意义，见表 3。

黄嘌呤氧化酶（XOD）以分子氧作为电子受体催化氧化嘌呤、蝶呤、醛类等多种杂环化合物，同时产生过氧化氢和超氧化物自由基等活性氧类（ROS）。活性氧作用于细胞，可使细胞产生氧化应激。胰岛素受体前和受体后缺陷是导致胰岛素抵抗的主要发病机制，前者主要表现为胰岛素与靶组织受体结合异常，包括胰岛素及其受体相对不足、胰岛素及其受体结构发生改变等；后者主要表现为胰岛素信号通路传导障碍等。

氧化应激状态下，主要通过激发细胞内的炎症信号传导途径和 c-Jun 氨基端激酶（c-jun N-terminalkinase,JNK）通路，干扰胰岛素和受体结合后的信号传导。黄嘌呤氧化酶活化产生的活性氧主要是 O₂，可抑制胰岛素受体的功能表达。胰岛素受体的敏感性以及受体结构和功能的完整性，通过细胞对葡萄糖的消耗表现出来。当胰岛素受体的数量或者结构和功能发生变化时，其胰岛素受体敏感性会发生相应变化。

研究发现，与对照组相比， X-XOD 组骨骼肌细胞对葡萄糖利用显著降低，可能是由于 X-XOD 组细胞处于氧化应激状态，活性氧干扰胰岛素与受体结合，抑制胰岛素受体功能表达，使细胞对葡萄糖的利用下降。胰岛素敏感性降低，即胰岛素抵抗，其原因之一是胰岛素受体数目减少或者功能表达障碍，其中胰岛素受体数目减少可能是由于胰岛素基因表达功能发生障碍或者数目减少。综上所述，黄嘌呤氧化酶活化产生活性氧，使细胞产生氧化应激，可能导致胰岛素受体数目减少或者功能表达障碍。

李丹丹等人研究发现， 痛风患者黄嘌呤氧化酶、尿酸水平、红细胞沉降率高于高尿酸血症患者（P＜0.01），由此可见黄嘌呤氧化酶、尿酸水平升高， 红细胞沉降率增快是痛风发作时的典型变化。黄嘌呤氧化酶广泛分布于人体心、 肝、 肺等组织细胞质内，是体内核酸代谢中一种重要的酶，可催化次黄嘌呤氧化为黄嘌呤， 亦可使黄嘌呤氧化成为尿酸， 可见黄嘌呤氧化酶是尿酸分泌的关键。

因此治疗中选用一些黄嘌呤氧化酶抑制剂能有效降低尿酸水平。但高尿酸血症患者并不完全发展为痛风，因此通过定期检测黄嘌呤氧化酶、尿酸、 红细胞沉降率情况，可预知高尿酸血症患者是否发展为痛风。比较两组患者炎症因子TNF-α、IL-1、CRP水平发现， 痛风患者炎症因子均高于高尿酸血症患者（P＜0.01）。当血尿酸饱和后会析出尿酸盐晶体，尿酸盐可诱导白细胞趋化聚集， 刺激单核细胞释放IL-1，IL-1是炎症反应中的关键因子，可诱导巨噬细胞释放TNF-α等炎性介质产生炎症反应，CRP是炎症反应的标志物。

因此，痛风发作时炎症因子IL-1、TNF-α水平明显升高，CRP 水平随之升高，由此认为炎症因子与痛风病情活动性相关。邓建平等提出在临床治疗高尿酸血症时除降低黄嘌呤氧化酶活性外，降低炎症因子水平亦会收到一定效果。综上所述，当痛风发作时黄嘌呤氧化酶、 炎症因子TNF-α、IL-1、CRP水平显著升高，且高于高尿酸血症患者，3种炎症因子在痛风炎症反应中均起到重要作用。

主要参考资料

[1] 临床肝病实验诊断学

[2]丁雄,刘唱,康婷,薛海峰.黄嘌呤氧化酶对体外大鼠骨骼肌细胞糖代谢的作用[J].世界最新医学信息文摘,2018,18(74):5-6. 

[3]李丹丹.黄嘌呤氧化酶及炎症因子在痛风与高尿酸血症中的水平变化[J].中国民间疗法,2018,26(12):92-93.