2026年4月3日，天津科技大学食品科学与工程学院/食品营养与安全国家重点实验室刘欢欢、郭庆彬团队，联合深圳大学刘正琪团队及加拿大农业与农业食品部 Steve W. Cui，在International Journal of Biological Macromolecules（中科院2区，IF=8.5）在线发表题为 “Distinct structural features of neutral and acidic flaxseed gum polysaccharides confer complementary anti-hyperuricemic effects via multi-dimensional regulation of urate metabolism” 的研究论文。该研究聚焦亚麻籽胶（flaxseed gum, FG）及其中性组分（NFG）和酸性组分（AFG），系统解析其缓解高尿酸血症的结构基础、降尿酸作用及肠-肾轴调控机制。
高尿酸血症已成为继高血压、高血糖和高脂血症之后的重要代谢性健康威胁。现有降尿酸药物虽然有效，但长期使用常伴随肝肾损伤等安全性问题。因此，开发安全、温和、多靶点的天然膳食干预物，已成为高尿酸血症长期管理的重要方向。膳食纤维和植物多糖因能够调节嘌呤代谢、尿酸转运、肠道菌群和炎症反应，正在成为该领域的研究热点。
亚麻籽胶是一种来源于亚麻籽的水溶性杂多糖，主要由中性阿拉伯木聚糖组分和酸性RG-I型果胶组分构成。既往研究已提示其在肥胖、脂代谢异常、肠屏障保护和炎症调控中具有潜力，但其是否能够干预高尿酸血症，以及不同结构组分之间是否存在分工协同，此前并不清楚。
本研究通过单糖组成分析、甲基化分析、FT-IR和核磁共振等手段，首先明确了FG两类核心组分的结构差异：NFG是一种高度支化的阿拉伯木聚糖，而AFG则具有典型鼠李半乳糖醛酸聚糖-I型果胶结构。随后，研究在氧嗪酸钾/次黄嘌呤诱导的高尿酸血症小鼠模型中发现，FG可显著降低血清尿酸水平，改善肾功能损伤，缓解肾小管扩张、肾小球萎缩以及系统性炎症反应。
机制上，FG并不是依靠单一路径降尿酸，而是从“少生成、多排出、控炎症、调菌群”多个层面同时发力。研究显示，FG可抑制肝脏和血清中的黄嘌呤氧化酶（XOD）活性，从源头减少尿酸生成；同时下调肾脏尿酸重吸收转运蛋白URAT1和GLUT9，上调尿酸分泌转运蛋白OAT1和ABCG2，从而增强尿酸清除能力。更重要的是，FG还可调节肠道GLUT9和ABCG2表达，激活肠道这一重要的肾外尿酸排泄通路。
值得关注的是，中性组分NFG和酸性组分AFG表现出明确的功能分工。NFG更擅长抑制肝脏XOD活性，并促进肾脏OAT1介导的尿酸排泄；AFG则更偏向于激活肾脏和结肠中的ABCG2转运蛋白，强化肠肾双通道尿酸外排。换句话说，NFG主要负责“减少尿酸生成+增强肾脏排泄”，AFG则主要负责“打开ABCG2外排通道”。二者在完整FG中形成互补，构成更全面的降尿酸网络。
研究还进一步揭示了FG通过肠-肾轴发挥作用的微生态基础。16S rRNA测序显示，高尿酸血症会显著扰乱肠道菌群结构，而FG可逆转这种失衡，富集Akkermansia、Muribaculaceae、Roseburia等有益菌群，并显著提高结肠短链脂肪酸，尤其是丁酸和丙酸的水平。短链脂肪酸不仅有助于维持肠屏障完整性，还可能通过抑制炎症级联反应，打断“高尿酸-炎症-肾损伤”的恶性循环。
这项研究的亮点在于，不只是证明了亚麻籽胶“能降尿酸”，更进一步回答了“哪一类结构负责哪一类作用”。研究将多糖精细结构、尿酸合成、尿酸转运、肠道菌群和炎症反应整合到同一机制框架中，建立了较清晰的构效关系：中性阿拉伯木聚糖与酸性RG-I果胶并非作用重复，而是通过互补机制共同实现多维度尿酸管理。
总体来看，该研究为亚麻籽胶作为高尿酸血症膳食干预物提供了较系统的实验依据，也为植物多糖的精准营养开发提供了一个有代表性的范式。未来如果能够进一步通过临床研究验证其有效剂量、安全性和长期干预效果，亚麻籽胶有望成为高尿酸血症及痛风风险人群日常膳食管理中的重要天然功能成分。
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【摘要】
本研究对亚麻籽胶（FG）及其中性组分（NFG）和酸性组分（AFG）进行了表征，并阐明其缓解高尿酸血症（HUA）的构效关系。单糖组成、甲基化和核磁共振分析显示，NFG是一种高度支化的（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则呈现鼠李半乳糖醛酸聚糖-I型结构，具有重复的→2)-α-L-Rhap-(1→4)-α-D-GalpA-(1→主链。
在高尿酸血症小鼠中，口服FG可显著降低血清尿酸水平，缓解肾小管扩张、肾小球萎缩以及系统性炎症反应，包括IL-1β、IL-6和TNF-α升高。机制上，两种组分均可通过下调肾脏URAT1和GLUT9转录水平，抑制尿酸重吸收。然而，两者的特异性调控路径存在差异：NFG可有效抑制肝脏黄嘌呤氧化酶（XOD）活性，并上调肾脏OAT1表达；AFG则通过特异性增强肾脏和结肠组织中ABCG2表达，促进尿酸排泄。
16S rRNA测序显示，NFG富集拟杆菌门和放线菌门，而AFG可恢复厚壁菌门/拟杆菌门比例并促进Roseburia增殖。总FG组分中两者的互补作用则特异性富集有益菌属Akkermansia，并增强结肠短链脂肪酸生成，尤其是丁酸和丙酸。总体而言，FG及其组分可通过调节肠-肾轴缓解高尿酸血症，提示亚麻籽多糖可作为一种高效天然膳食补充剂，用于多靶点尿酸管理。
01
研究背景及科学问题
高尿酸血症是一种由嘌呤代谢异常导致血清尿酸水平异常升高的系统性代谢疾病，已成为继高血压、高血糖和高脂血症之后的重要代谢威胁。流行病学调查显示，其全球患病率持续上升，美国、日本和中国的患病率分别达到14.6%、13.4%和14.0%，提示临床上迫切需要有效干预策略。尽管传统降尿酸药物疗效明确，但长期使用常伴随肝肾损伤等不良反应。因此，治疗重点正逐渐转向天然来源的膳食干预。
近年来，天然活性物质因安全性较高、多靶点整合调控能力强、临床应用基础较好，在代谢性疾病干预中显示出独特优势。研究表明，多种活性物质，如益生菌、膳食多酚和活性肽，均具有缓解高尿酸血症的潜力。部分益生菌已被证实具有嘌呤降解能力，并可在肠道定植后产生多种次级代谢物，协同抑制黄嘌呤氧化酶活性，从而降低血清尿酸水平。活性肽因安全性高、靶向性强、吸收快，也受到广泛关注，已有多种具有较强抗高尿酸血症活性的肽被成功鉴定。作为天然活性物质的重要类别，多糖因结构复杂、活性多样，也成为该领域的研究热点。
营养学研究已证实，膳食纤维摄入量与高尿酸血症风险呈负相关。在这些膳食纤维中，植物多糖如果聚糖、黄精多糖和岩藻多糖等，已成为具有潜力的干预候选物。这类大分子主要通过三类机制发挥抗高尿酸血症作用：第一，抑制肝脏XOD活性，减少尿酸合成；第二，调节肾脏尿酸转运蛋白，如URAT1、GLUT9、ABCG2和OAT1，促进尿酸排泄并抑制重吸收；第三，重塑肠道菌群，调控“肠-肾轴”，从而减轻高尿酸血症引起的炎症和肾损伤。因此，植物多糖为高尿酸血症管理提供了有前景的天然策略。
亚麻籽胶是一种水溶性杂多糖，约占亚麻籽重量的8%。结构表征显示，FG主要由鼠李半乳糖醛酸聚糖-I型果胶，即酸性组分AFG，以及阿拉伯木聚糖，即中性组分NFG组成。FG在代谢性疾病干预中表现出多种健康益处。动物研究显示，FG补充可通过调节饱腹感相关通路，如瘦素-NPY轴，并激活结肠PPAR等能量代谢通路，显著降低肥胖大鼠体重和腹部脂肪。长期摄入亚麻籽产品还可通过调节肠道菌群、改善胆汁酸代谢和激活肠道信号通路，缓解非酒精性脂肪性肝炎。FG的核心作用机制与肠-肾轴密切相关；其可增强紧密连接蛋白如occludin和claudin-1的表达，从而改善肠屏障功能，减少脂多糖移位，进而缓解系统性低度炎症。此外，作为膳食纤维，FG可完整到达大肠并被菌群发酵，选择性促进益生菌生长，并显著增加短链脂肪酸，如丙酸和丁酸的生成。
鉴于FG及其组分具有调节肠道菌群和抗炎潜力，研究者推测FG及其组分NFG和AFG可能通过肠-肾轴干预高尿酸血症，但其具体功效和潜在机制仍需阐明。本研究旨在解析这些组分缓解高尿酸血症的不同作用路径。在分离并表征FG、NFG和AFG结构后，研究采用氧嗪酸钾/次黄嘌呤诱导的高尿酸血症小鼠模型评价其抗高尿酸血症作用。分析重点包括血清尿酸水平、肾功能、肝脏XOD活性以及关键尿酸转运蛋白的转录谱，以明确其在抑制尿酸合成和促进尿酸清除中的作用。为进一步理解系统性响应，研究整合了16S rRNA测序和短链脂肪酸定量分析，追踪这些组分如何重塑肠道微生态及其代谢输出。本研究为FG作为功能性膳食干预物提供了机制基础，也有助于提升亚麻籽资源的高值化利用。
02
重要发现及亮点
1. FG组分的化学组成和单糖组成（表2）
粗FG被分离为中性组分NFG和酸性组分AFG。NFG具有较高的总糖含量，为92.33%，且未检测到糖醛酸；而AFG富含糖醛酸，其含量为28.83%。
单糖组成分析进一步显示两种组分具有明显结构异质性。NFG主要由木糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成，比例分别为40.86%、26.20%、13.19%和18.63%。其中木糖和阿拉伯糖比例较高，提示其具有典型半纤维素骨架，可被鉴定为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组成，比例分别为37.55%、26.62%和24.22%。其较高的鼠李糖/半乳糖醛酸摩尔比以及丰富的半乳糖侧链，是鼠李半乳糖醛酸聚糖-I型果胶结构的典型特征。
图1. FG及其组分的分离和纯化流程。
图2. 动物实验方案。
2. 分子量和傅里叶变换红外光谱表征（图3）
研究采用HPSEC和FT-IR分析各组分的分子量分布和官能团特征。HPSEC色谱图显示，FG、NFG和AFG均呈现单一且对称的洗脱峰，洗脱时间几乎一致，估算分子量约为6679.45 kDa（图3A）。
图3. FG、NFG和AFG的结构表征。
（A）通过HPSEC-RID测定的分子量分布。
（B）4000–400 cm⁻¹范围内的FT-IR光谱。
FT-IR光谱进一步揭示了各组分官能团差异。所有样品均在3416 cm⁻¹、2931 cm⁻¹和896 cm⁻¹附近显示多糖特征吸收峰，分别对应O-H伸缩振动、C-H伸缩振动以及β-D-吡喃糖苷键的C-H伸缩振动（图3B）。在羰基区域可以观察到明显差异：AFG在1628 cm⁻¹和1417 cm⁻¹处出现显著吸收峰，分别对应羧酸盐基团的不对称和对称伸缩振动，证实其酸性特征；而NFG在该区域仅表现出较弱吸收。此外，AFG在1735 cm⁻¹附近未出现明显的C=O伸缩振动峰，说明其半乳糖醛酸残基甲酯化程度较低。NFG在950–1200 cm⁻¹的碳水化合物指纹区吸收更强，这与吡喃糖环内C-O-C和C-O伸缩振动有关，也与其富含中性糖的特征一致。
3. 甲基化分析（表3）
研究通过甲基化分析阐明各组分中的糖苷键连接模式。结果显示，FG含有多种残基，包括岩藻吡喃糖、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残基，与其单糖组成结果一致。这些糖苷键连接模式也与既往关于水溶性亚麻籽胶的结构报道相符。
NFG含有典型阿拉伯木聚糖的糖苷键类型，包括末端阿拉伯呋喃糖、5-连接阿拉伯呋喃糖、2,5-连接阿拉伯呋喃糖、末端木吡喃糖、单取代3,4-连接木吡喃糖和双取代2,3,4-连接木吡喃糖。其中，3,4-连接和2,3,4-连接木吡喃糖的总比例较高，占总木糖残基的65.68%，说明NFG富含高度支化的阿拉伯木聚糖结构。其侧链主要由半乳吡喃糖和阿拉伯呋喃糖残基组成。4,6-连接半乳吡喃糖的存在，以及5-连接和2,5-连接阿拉伯呋喃糖的高比例，提示阿拉伯木聚糖侧链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-连接葡萄吡喃糖和3,4-连接葡萄吡喃糖的检出提示其还可能含有少量通过（1→4）-α-D-葡萄糖苷键连接的葡聚糖侧链。
AFG则表现出不同的连接模式，主要由鼠李吡喃糖、半乳糖醛酸、半乳吡喃糖和岩藻吡喃糖构成。较高比例的（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重复单元构成的RG-I型果胶主链。此外，AFG中检测到大量2,3-连接鼠李糖，说明鼠李糖残基O-3位存在显著分支，这些分支点通常连接由半乳糖和岩藻糖残基组成的侧链。
4. 核磁共振光谱表征（图4）
研究进一步采用¹H NMR光谱分析FG、NFG和AFG的精细结构及端基构型。FG的¹H NMR谱图在δ 4.4–5.4 ppm区域出现复杂的端基质子信号，对应多种α/β糖苷构型；δ 3.1–4.3 ppm区域主要为糖环质子信号（图4A）。δ 1.25和1.26 ppm处的信号归属于鼠李糖和岩藻糖的甲基质子，证实脱氧糖的存在。
图4. FG、NFG和AFG的¹H NMR光谱分析。
（A）FG、NFG和AFG的¹H NMR谱图。
（B）FG中用于鉴定糖基残基的端基质子信号放大图，范围为4.4–5.5 ppm。
主要端基信号根据已有数据进行归属（图4B）。δ 5.41、5.32和5.20 ppm处的峰分别代表→5)-α-L-Araf-(1→、→3)-α-L-Araf-(1→和末端α-L-Araf-(1→。δ 5.27 ppm处的信号归属于末端α-L-Fucp-(1→。δ 5.18和5.03 ppm处的峰分别对应→3,4)-α-D-Glcp-(1→和→4)-α-D-Glcp-(1→。δ 4.97、4.56和4.47 ppm处的信号分别归属于末端β-D-Xylp-(1→、→2,3,4)-β-D-Xylp-(1→和→3,4)-β-D-Xylp-(1→。这些信号分别代表末端、2,3,4-取代和3,4-取代木糖残基，与甲基化分析中鉴定的高度支化木聚糖结构一致。此外，δ 4.7–4.9 ppm之间的重叠信号可能包含半乳糖和半乳糖醛酸的端基质子信号。
组分比较显示，NFG在δ 5.20–5.41 ppm的阿拉伯呋喃糖信号和δ 4.47–4.97 ppm的木吡喃糖信号更强，证实其富含中性阿拉伯木聚糖骨架。相反，AFG在δ 5.27 ppm的岩藻糖信号、δ 4.7–4.9 ppm的半乳糖/半乳糖醛酸信号以及δ 1.25–1.26 ppm甲基区域的鼠李糖/岩藻糖信号更强，与含岩藻糖侧链的RG-I型果胶结构特征高度一致（图4）。
5. FG对高尿酸血症小鼠血清尿酸水平和体重的调节作用（图5）
研究采用氧嗪酸钾联合次黄嘌呤诱导建立高尿酸血症小鼠模型，以系统评价FG对血清尿酸水平的调节作用。结果显示，HUA模型组血清尿酸水平为132.85 ± 9.96 μmol/L，显著高于正常对照组的73.10 ± 7.68 μmol/L，说明高尿酸血症模型成功建立（图5A）。
图5. FG的抗高尿酸血症作用及体重调节作用。
（A）血清尿酸水平。
（B）体重变化。
FG干预可剂量依赖性降低血清尿酸水平。低剂量、中剂量和高剂量FG组血清尿酸水平分别降至93.91 ± 12.43、83.15 ± 10.80和78.54 ± 6.70 μmol/L。其中，高剂量FG组表现出较强的抗高尿酸血症作用，可将血清尿酸恢复至接近生理水平（图5A）。
体重变化方面，HUA组体重增加量为6.52 ± 1.0 g，显著低于正常对照组的10.40 ± 1.61 g，说明高尿酸血症状态抑制了小鼠正常生长发育。阳性对照药别嘌醇虽能有效降低尿酸，但引起明显体重下降。相比之下，FG干预可有效逆转这种生长迟缓。中剂量和高剂量FG组体重增加量分别为9.73 ± 2.42 g和10.58 ± 1.30 g，恢复至接近正常对照组水平，并显著高于HUA组（图5B）。这些结果说明，FG可在不引起明显系统毒性的情况下有效缓解高尿酸血症，其安全性优于别嘌醇。
6. FG缓解高尿酸血症诱导的肾损伤（图6）
高尿酸血症常导致肾损伤，其特征包括含氮废物积累和组织病理学改变。结果显示，与正常对照组相比，HUA组肾脏指数、BUN和CRE水平显著升高，提示肾功能受损（图6A–C）。别嘌醇虽然降低了尿酸水平，但进一步加重了这些肾功能指标异常，提示其具有潜在肾毒性。相反，FG干预可剂量依赖性改善这些指标（图6A–C）。
图6. FG对高尿酸血症诱导肾损伤的肾保护作用。
（A）肾脏系数。
（B）血尿素氮（BUN）水平。
（C）血肌酐（CRE）水平。
（D）肾组织H&E染色切片，比例尺 = 100 μm。
肾组织病理学检查进一步证实了FG的保护作用。HUA组出现典型肾损伤表现，包括肾小管扩张、上皮细胞空泡变性和肾小球萎缩。别嘌醇组损伤更严重，并伴有明显炎症细胞浸润。中剂量和高剂量FG组则显著减轻这些病理改变，并维持肾组织结构完整性（图6D）。
7. FG抑制XOD活性（图7）
为阐明FG的抗高尿酸血症机制，研究检测了尿酸合成限速酶XOD的活性。结果显示，HUA组肝脏和血清中的XOD活性均显著高于正常对照组，说明XOD过度激活是尿酸生成过多的重要驱动因素（图7）。
图7. FG对XOD活性的抑制作用。
（A）肝组织中的XOD活性。
（B）血清中的XOD活性。
FG干预可剂量依赖性逆转这一异常。在肝脏中，高剂量FG显著抑制XOD活性，使其降至22.65 ± 2.15 U/g（图7A）。在血清中，这种抑制作用更为明显，中剂量和高剂量FG组XOD活性均恢复至正常水平（图7B）。这些结果表明，FG可通过有效抑制肝脏和系统性XOD活性，从源头阻断次黄嘌呤等前体向尿酸的转化，从而发挥抗高尿酸血症作用。
8. FG调节肾脏和肠道尿酸转运蛋白并发挥抗炎作用（图8）
除抑制尿酸生成外，促进尿酸排泄也是维持尿酸稳态的关键策略。肾脏清除约占总尿酸排泄量的70%，其效率高度依赖重吸收转运蛋白和分泌转运蛋白之间的平衡。
RT-qPCR分析显示，高尿酸血症模型诱导肾脏转运系统发生显著病理改变。具体而言，重吸收转运蛋白URAT1和GLUT9的mRNA表达分别上调至正常对照组的1.56 ± 0.04倍和2.27 ± 0.29倍；分泌转运蛋白OAT1表达则被抑制，为正常对照组的0.65 ± 0.05倍；ABCG2表达无显著变化（图8A–D）。中剂量和高剂量FG可显著下调URAT1和GLUT9转录水平，同时上调ABCG2和OAT1等分泌转运蛋白，说明FG可显著增强肾脏尿酸清除能力（图8A–D）。
图8. FG对尿酸代谢和炎症反应的多维调控作用。
（A–D）肾脏转运蛋白URAT1、GLUT9、ABCG2和OAT1的mRNA表达。
（E–F）结肠转运蛋白GLUT9和ABCG2的mRNA表达。
（G–I）血清促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α水平。
肠道是重要的肾外尿酸排泄途径，约占总尿酸清除量的30%。结果显示，高尿酸血症状态诱导肠道GLUT9表达升高至正常对照组的2.19 ± 0.10倍，可能加重肠腔内尿酸重吸收；与此同时，ABCG2表达降至正常对照组的0.77 ± 0.02倍，限制了肠道尿酸排泄（图8E、F）。中剂量和高剂量FG不仅可使GLUT9表达恢复正常，还可显著激活ABCG2转录。其中，高剂量FG组ABCG2表达达到正常对照组的1.75 ± 0.05倍，提示FG可通过激活肠道排泄通路补偿肾脏清除不足（图8E、F）。
鉴于炎症相关信号可调控尿酸转运蛋白转录，研究进一步评估了FG的抗炎潜力。结果显示，高尿酸血症诱导严重炎症反应，血清促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α水平分别升高至83.78 ± 6.13、17.37 ± 0.48和30.60 ± 1.37 pg/mL（图8G–I）。FG干预可剂量依赖性抑制这些炎症因子的释放。其中，中剂量和高剂量FG显示出更强抗炎效果，可将细胞因子水平恢复至接近基础水平（图8G–I）。
9. NFG和AFG对高尿酸血症小鼠的差异性干预作用（图9）
为确定FG中负责降尿酸作用的活性组分，研究比较了等剂量100 mg/kg条件下中性组分NFG和酸性组分AFG的效果。血清生化指标显示，NFG在改善高尿酸血症小鼠整体病理状态方面优于AFG。NFG处理可将血清尿酸水平降至70.44 ± 14.71 μmol/L，并在降低BUN和CRE水平方面表现出更强作用，提示其具有更明显的肾保护效果（图9A–C）。
图9. NFG和AFG的比较药效及差异性作用机制。
（A–C）血清生化指标，包括尿酸、BUN和CRE。
（D）肝脏XOD活性。
（E–H）肾脏转运蛋白表达水平。
（I–J）结肠转运蛋白表达水平。
XOD活性检测显示，两种组分的作用路径存在差异。NFG可显著抑制肝脏XOD活性，使其降至23.99 ± 3.98 U/g；而AFG组为31.70 ± 7.86 U/g，与HUA组相比无显著差异，说明通过抑制XOD阻断尿酸合成是NFG特有的作用机制（图9D）。
在尿酸排泄方面，与HUA组相比，NFG可下调肾脏重吸收转运蛋白URAT1和GLUT9的mRNA表达。NFG对URAT1的抑制作用明显强于AFG，同时NFG也可抑制肠道GLUT9表达（图9E–J）。此外，NFG特异性上调肾脏排泄转运蛋白OAT1，使其达到正常对照组的1.20 ± 0.08倍。相比之下，AFG则特异性增强分泌转运蛋白ABCG2的激活，在肾脏和结肠中均显著上调其表达，分别达到正常对照组的2.11 ± 0.44倍和1.36 ± 0.08倍。虽然AFG也能抑制URAT1和GLUT9，但其对GLUT9的抑制作用强于NFG，提示AFG在增强肠道分泌排泄通路方面具有特殊能力（图9）。
这些结果表明，NFG主要通过抑制肝脏XOD活性并调控URAT1、GLUT9和OAT1表达发挥主导作用；而AFG主要通过调节URAT1、GLUT9和ABCG2表达参与尿酸代谢调控。
10. FG缓解肠道菌群紊乱并调节短链脂肪酸谱（图10）
为阐明FG通过“肠-肾轴”缓解高尿酸血症的机制，研究采用16S rRNA测序系统评价FG及其组分对高尿酸血症小鼠肠道菌群和短链脂肪酸生成的影响。
主坐标分析显示，HUA模型组与正常对照组明显分离，说明高尿酸血症诱导了肠道微生物群落结构显著紊乱（图10A）。FG各剂量组的菌群聚类趋于一致，但仍与AFG和NFG组明显区分，提示FG对肠道菌群的整体调节作用并非简单叠加，而是由其不同组分之间的协同作用驱动（图10A）。
图10. FG驱动的肠道菌群重塑及代谢反馈。
（A）主坐标分析（PCoA）图。
（B–E）α多样性指数。
（F）厚壁菌门/拟杆菌门比例。
（G–H）门水平和属水平的分类组成。
（I）LEfSe分析，LDA > 3，按LDA得分排序的前10个分类群。
（J）乙酸、丙酸和丁酸的浓度谱。
（K）显著变化菌属与短链脂肪酸水平之间的Spearman相关性分析。
研究采用Chao1、Simpson、Shannon和Ace指数评估属水平肠道菌群α多样性。虽然高尿酸血症并未导致总物种丰富度显著下降，但NFG干预导致多样性指数明显降低（图10B–E）。不同于病理性菌群紊乱，这种由NFG驱动的多样性降低可能源于特定有益菌群的选择性富集，例如可利用阿拉伯木聚糖结构的拟杆菌门，从而形成更专一且代谢活跃的生态位，有利于短链脂肪酸生成和宿主健康恢复（图10B–G）。
门水平分类分析显示，HUA组厚壁菌门/拟杆菌门比例异常升高至1.21 ± 0.08，显著高于正常对照组的0.81 ± 0.11（图10F）。FG及其组分可有效逆转这种菌群失衡。其中，AFG恢复厚壁菌门/拟杆菌门比例的能力最强，而NFG则显著增加拟杆菌门丰度。此外，高剂量FG组可有效恢复疣微菌门丰度，NFG则特异性富集在HUA模型中严重减少的放线菌门（图10F、G）。
属水平分析显示，HUA小鼠表现为有益菌属减少，如Muribaculaceae和Akkermansia减少，同时机会致病菌如Dubosiella过度增殖（图10H）。FG干预可逆转这些变化，并促进产短链脂肪酸菌群恢复，如Lachnospiraceae_NK4A136_group和Muribaculaceae。LEfSe生物标志物分析显示，Lactobacillus和Bacilli是HUA组的特征菌群；相反，高剂量FG处理可特异性促进Akkermansia丰度增加，该菌属对增强肠屏障和维持代谢稳态具有重要作用（图10I）。
此外，FG的两种组分表现出不同但互补的生态调节策略。NFG主要富集拟杆菌门成员，如Muribaculaceae和Prevotellaceae，同时抑制Dubosiella；AFG则促进Roseburia和Prevotellaceae_NK3B31_group增殖（图10H、I）。
短链脂肪酸定量结果显示，高尿酸血症抑制了短链脂肪酸生成。FG干预可剂量依赖性恢复短链脂肪酸产生，其中高剂量FG组效果最明显。与HUA组相比，高剂量FG组丁酸、丙酸和乙酸浓度分别增加684.9%、1091.8%和406.3%（图10J）。值得注意的是，NFG增强短链脂肪酸水平的能力强于AFG（图10J）。
Spearman相关性分析揭示了关键菌群与短链脂肪酸代谢谱之间的复杂互作，提示特定菌属驱动代谢物水平波动（图10K）。Akkermansia与较高短链脂肪酸浓度密切相关，这与其通过微生物交叉喂养增强肠屏障功能的能力一致。相反，某些乳酸杆菌，如Limosilactobacillus和Lactobacillus，与短链脂肪酸水平呈负相关，提示其可能在肠道生态位中存在底物竞争（图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.
【贡献】★★★★★
本研究首次系统阐明了FG及其组分缓解高尿酸血症的机制，并建立了基于多糖结构特征的构效关系。FG的抗高尿酸血症作用源于其中性组分NFG和酸性组分AFG之间的功能协同：NFG作为阿拉伯木聚糖，主要通过抑制肝脏XOD并促进肾脏排泄，从源头减少尿酸生成；AFG作为RG-I型果胶，则特异性激活ABCG2转运蛋白，增强肾脏和肠道双通道尿酸排泄。
此外，FG可通过“肠-肾轴”保护靶器官，其机制包括重塑肠道菌群，尤其是富集Akkermansia等有益菌属，并促进短链脂肪酸生成，从而阻断炎症级联反应。总体来看，FG整合了抑制尿酸合成、促进双通道排泄、调节肠道菌群和保护肾脏等多重作用，是一种极具潜力的天然策略，可用于高尿酸血症的长期膳食管理和预防。
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