JLR：华南理工大学及永华特医王永华团队揭示甘油二酯饮食干预对运动员高尿酸血症的影响

2024-07-30

2024年7月，华南理工大学和永华特医的相关研究人员在《脂类研究杂志》(Journal of Lipid Research) 发表了题为Lipidomics and metabolomics investigation into the effect of DAG dietary intervention on hyperuricemia in athletes的研究论文，揭示了甘油二酯（DAG）饮食如何规避与高尿酸相关的风险和内在机制。

本次研究中所使用的甘油二酯食用油

由永华特医独家提供

高尿酸血症（HUA）是一种血液中尿酸水平升高的代谢疾病，又被称作嘌呤代谢紊乱。尽管运动有可能降低患上这种疾病的风险，但HUA在运动员中的发生率相对较高。膳食脂肪以甘油三酯（TAG）和甘油二酯（DAG）的形式存在。在饮食干预中使用的DAG主要是1,3-DAGs。不同于TAG被水解为2-单甘酯和游离脂肪酸，1,3-DAGs可通过1,3-脂肪酶分解为甘油和游离脂肪酸。

近年来，在膳食中添加DAG的潜在好处再次引起人们的兴趣。有研究发现，DAG可降低正常体质指数（BMI）人群的空腹胰岛素水平，改善胰岛素抵抗。与TAG饮食相比，DAG（30%的1,2-DAG和70%的1,3-DAG）饮食也能显著降低餐后TAG水平，减少胰岛素分泌。虽然用DAG替代TAG的饮食已被证明可改善一般代谢状况，但其在改善HUA的有效性尚未得到研究。

根据DAG饮食干预后血清尿酸水平是否恢复至健康水平，研究人员将33名运动员分为应答组（Responders）和无应答组（Non-Responders）。在过夜禁食后，研究人员采用静脉穿刺法对33名运动员采集血清样本，对血清中的1074种代谢产物（包括33个类别的533种脂质和61个类别的541种极性代谢物）进行了定量分析。

研究设计和分析方法

为了探究与血清尿酸降低相关的血脂变化，研究人员构建了一个控制年龄、性别、基线尿酸水平和用餐天数的线性模型，并使用脂质变化网络显示DAG饮食干预后应答组和无应答组之间的总体血清脂质差异。结果表明与无应答组相比，应答组的烷基化磷脂酰胆碱（PC-Os）显著增加，而循环中的TAGs则显著减少。

与应答组相关联的脂质

基于代谢组数据的线性模型则显示血清酰基肉碱的变化占主导地位。与无应答组相比，应答组血清中的中链酰基肉碱（红框中）、长链酰基肉碱（蓝框中）和嘌呤衍生物（包括黄嘌呤和尿酸）显著减少。

与应答组相关联的代谢物

为研究应答组和无应答组之间代谢协同调控的变化，研究人员进行了差异基因相关分析（DGCA）。血清酰基肉碱与脂肪酸前体的相关性在无应答组中为负相关，而在应答组中为正相关。血清中脂肪酸前体至酰基肉碱的正向转化，这种正向转化在应答组体内消耗，却在无应答组的血清中积累，从而导致可能表明线粒体β氧化紊乱的负协同调控。代谢共调控和差异相关性分析表明，应答组体内较高水平的循环磷脂（如PC-Os）可能与较低水平的对甲苯酚（p-Cresol）有关，从而降低其代谢产物水平。

利用脂质、代谢物和临床指数建立代谢协同调控网络

研究人员利用斯皮尔曼相关分析来探究临床指标与在应答者和无应答者中差异表达的代谢物、脂质的关系。结果揭示了血清中PC-Os和各种酰基肉碱的临床关联。DAG饮食干预会引起与血清尿酸水平降低有关的PC-Os系统性地增加，而摄入的DAGs很可能转化为其他形式的脂类，从而对血清尿酸水平产生生物效应。PC-Os还与血糖和基线甘油三酯水平呈负相关，这与应答组在基线时通常表现出较好的代谢状况（即较低水平的甘油三酯和血糖）相一致。血清中几种酰基肉碱与血清天门冬氨酸氨基转移酶（AST）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平呈正相关，这表明无应答组循环中酰基肉碱水平的升高可能与肝功能有关。

与临床特征相关联的脂质和代谢物

为阐明DAG饮食干预后应答组与无应答组之间显著差异的分子通路，研究人员基于极性代谢物Limma分析结果，利用SMPDB数据库进行基因集富集分析（GSEA）。结果表明，与磷脂代谢相关的通路，如磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的生物合成，应答组相对于无应答组显著上调。此外，与无应答组相比，应答组氨回收的分子通路也得到了加强，同时参与肾脏氨排泄的氨基酸的含量（包括L-谷氨酰胺、L-天冬酰胺和甘氨酸）增加。

与应答组相关联的通路

结论

综上所述，本研究揭示了DAG饮食如何规避与高尿酸相关的风险和内在机制。实施DAG饮食有可能最大限度地减少在高尿酸、ROS升高和线粒体代谢受损的环境中出现潜在恶性循环的可能性。