痛风和高尿酸血症的发病机制

1发病机制 拥有尿酸(氧化)酶(uricase)的物种，能将尿酸转化为溶解性较高、更易排出的尿囊素(allantoin)故血清尿酸水平低而无痛风存在。人(Homo sapient)和几种类人动物(hominoid species)是在进化过程中发生尿酸氧化酶基因突变性灭活的，从这点来说人类的高尿酸血症是尿酸分解代谢的先天性缺陷造成的。溶解状态的尿酸作为活性氧包括由氧和超氧化氮衍生的过氧亚硝酸盐的清除剂(scavenger)可能是于人有利的。高尿酸血症血清中尿酸浓度取决于尿酸生成和排泄速度之间的平衡。人体内尿酸有两个来源，一是从富含核蛋白的食物中核苷酸分解而来的，属外源性，约占体内尿酸的20%；二是从体内氨基酸、磷酸核糖及其他小分子化合物合成和核酸分解代谢而来的属内源性，约占体内总尿酸的80%。对高尿酸血症的发生显然内源性代谢紊乱较外源性因素更为重要。核素示踪研究，正常人体内尿酸池的尿酸平均为1200mg每天产生约750mg，排出500～1000mg，约2/3经尿排泄，另1/3由肠道排出或在肠道内被细菌尿酸氧化酶分解。正常人体内血清尿酸浓度在一个较窄的范围内波动，国内正常男性平均值为339µmol/L(57mg/dl)，女性平均值为256µmol/L(43mg/dl)血尿酸水平的高低受种族、饮食习惯年龄以及体表面积等多种因素的影响。一般而言尿酸随年龄的增加而增高，尤以女性绝经期后更为明显，男性常较女性为高，但女性绝经期后血尿酸水平可与男性者接近，临床上常以超过上述平均值或高于同性别正常人均值两个标准差(SD)以上为高尿酸血症。由于痛风是由尿酸晶体而非溶解状态尿酸引起的因此“高尿酸血症”是由尿酸在体液中的溶解度而非尿酸水平的统计学分布决定的。单位时间内尿酸生成量超过处理即保持溶解的能力，就有尿酸单钠晶体在细胞外沉积下来。外周关节的温度(膝关节约32℃，踝关节约29℃)，也使尿酸溶解度大为减低。如再触发炎症反应即可发生痛风。

(1)对导致过量嘌呤生物合成的机制，可能有分子缺陷；如嘌呤代谢酶的数量增多或活性过高；酶活性降低或缺乏。

①酶的数量增多或活性过高：

A磷酸核糖焦磷酸酰胺转移酶(PRPPT)数量增多和活性增高：此酶是限速反应酶，能催化形成1-氨基-5-磷酸核糖(PRA)反应，PRPPAT增多，PRA生成也增多，使次黄嘌呤核苷酸合成增多，以致尿酸生成增多腺苷酸或鸟苷酸减少时，对此酶的抑制减低。尿酸生成增多。

BPRPP合成酶活性增高：此酶能促进核酸和嘌呤碱的合成，使尿酸生成增多。

C黄嘌呤氧化酶(XO)活性增高：此酶可加速次黄嘌呤氧化成黄嘌呤，进而加速黄嘌呤生成尿酸XO活性增高，系由于继发性肝脏内酶诱导作用所致并非先天缺陷。

D谷胱甘肽还原酶过多：此酶过多可催化还原型磷酸烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(IVADPH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)，变成烟酰胺腺嘌呤二苷酸磷酸(NADP)和还原型谷胱甘肽(GSH)。NADP为磷酸戊糖环路的辅酶，过多时可促进磷酸戊糖环路从而使5-磷酸核糖合成增多，由此导致磷酸核糖焦磷酸(PRPP)增多尿酸产生增多。

②酶活性降低或缺乏：A次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT)缺乏：此酶能促使次黄嘌呤转换成次黄嘌呤核苷酸鸟嘌呤转换成鸟苷酸，当HGPRT缺乏时PRPP消耗减少，PRPP积累，因而使尿酸生成增多。B葡萄糖-6-磷酸酶缺乏：可引起Ⅰ型糖原累积症。6-磷酸葡萄糖不能变为葡萄糖，代谢转向磷酸葡萄糖酸，部分再转变为5-磷酸核糖C谷氨酰胺酶缺乏：该酶缺乏，使谷氨酰胺分解减少，谷氨酰胺贮积，合成嘌呤碱的基质增多。D谷氨酸脱氢酶活性低下：可使谷氨酸脱氢生成α-酮戊二酸减少而转向谷氨酰胺增多，使嘌呤及尿酸合成增多。高尿酸血症的主要原因是尿酸产生过多，占70%～80%尿酸排泄过低者只占25%。大多数原发性高尿酸血症病人24h尿尿酸排泄量在正常范围内，20%～25%的病人排出增多尿中尿酸排泄增多的病人，其嘌呤合成异常增多；而尿中尿酸排泄量正常的病人，也有2/3病人嘌呤产生过多肾脏排泄尿酸有赖于肾小球滤过近端肾小管重吸收(98%～100%)，分泌(50%)和分泌后再吸收(40%～44%)。当肾小球滤过减少，或肾小管对尿酸盐的再吸收增加，或肾小管排泄尿酸盐减少时，均可导致高尿酸血症(2)尿酸的生成和清除机制：可与血浆中尿酸钠沟通的全身总尿酸库是由尿酸生成和处置速率决定的，痛风病时扩大(表3A B)。黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase)作用于底物嘌呤碱基次黄嘌呤(hypoxanthine)和黄嘌呤(xanthine)，产生尿酸。膳食中嘌呤通过肠上皮中分解酶(包括黄嘌呤氧化酶)，大多降解为尿酸。限制嘌呤摄入，可使血清尿酸水平稍降(06～18 mg/dl)，但吸收差异在高尿酸血症的发生上未见有何影响大多数尿酸都是肝黄嘌呤氧化酶作用于次黄嘌呤及黄嘌呤产生的它们来自衰老细胞的核酸和细胞嘌呤核苷酸代谢更新，后者的生物合成途径有二，即“补救”性(“再利用”)和“新合成”(图4)。

多数尿酸皆由肾清除，约1/3在肠内被细菌降解肾功能障碍时，细菌对尿酸的降解明显增加。促使尿中尿酸排出增多的促排尿酸药(uricosuric agents)是阻断尿酸的回收，而其他药物和弱有机酸，则是抑制肾脏对尿酸的分泌，而使血清尿酸水平增高。禁食、酒精代谢、酮酸中毒时的高尿酸血症，即由于后面这种机制。细胞内嘌呤代谢和“代谢性”高尿酸血症发生途径。“新合成”途径时，次黄苷酸(肌苷酸)(IMP)的嘌呤环(次黄嘌呤)是由磷酸核糖焦磷酸(PPRP)衍生的核糖-5-磷酸主链上前体组建的，此通路在IMP处分开产生腺苷酸(腺苷-磷酸)(AMP)和鸟苷酸(鸟苷-磷酸)(GMP)及其衍生物。“补救”途径时，预成嘌呤基次黄嘌呤、鸟嘌呤和腺嘌呤(来自IMP、GMP和AMP)在次黄嘌呤转磷酸核糖基酶(HPRT、)和腺嘌呤转磷酸核糖基酶(APRT)作用下，与PP-核糖-P直接缩合，再生成这些核糖核苷酸。由核苷酸更新形成的次黄嘌呤，有些进入肝脏，而由黄嘌呤氧化酶(XO)分解为尿酸，其余皆由HPRT处理。补救途径(就能量需要而言更为经济)能减低更新合成活动因为(1)HPRT和APRr对PP-核糖-P的亲和性比酰胺核糖基转移酶(酰胺PRT)高。HPRT缺乏必然造成一切次黄嘌呤和鸟嘌呤作为尿酸的丧失，同时由于抑制性核苷酸形成减少和可用于酰胺PRT反应的PP-核糖-P浓度的增加，也使新合成途径出现代偿性增加。遗传性PP-核糖-P合酶“作用亢进”变异型个体，PP-核糖-P形成增多，刺激酰胺PRT而使嘌呤新合成大为增多。核苷酸分解增多可因XO底物生成增多和酰胺PRT释出抑制而使血中尿酸水平增高。葡萄糖-6-磷酸酶缺乏(Ⅰ型糖原病)时的高尿酸血症和痛风，即与此机制相关：葡萄糖-6-磷酸是在消耗肝腺三磷(ATP)的代价下聚集的，AMP则降解为尿酸。可使核苷酸分解的情况如缺氧、某些糖类的代谢、正常人剧烈运动和代谢性肌病患者中度运动时，血中尿酸可能迅速增高。(5NT=5一核苷酸酶；PNP=嘌呤核苷酸磷酸化酶；ADA=腺苷脱氨酶；AK=腺苷激酶)(3)高尿酸血症的发生机制：有证据显示约10%痛风病人尿酸生成过多即尿中尿酸排出量超逾正常值＋2SD(即限制嘌呤膳食时＞600mg，正常膳食时＞800mg)。生成最多的是两种罕见的嘌呤核苷酸合成调节的遗传性缺陷时，即补救酶次黄嘌呤-鸟氨酸转磷酸核糖基酶(hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase)缺乏和磷酸核糖焦磷酸合成酶(phosphoribosyl pyrophosphate synthetase)活力亢进。尿酸即三氧嘌呤是机体嘌呤代谢的产物正常情况下，尿酸在血液中大部分以尿酸钠形式存在，37℃、pH 74时尿酸处于深解状态，游离于血液中。尿酸主要由肾脏排泄，机体通过动态平衡使血尿酸量维持在一定范围内，男性不超过417µmol/L(7mg/dl)，女性不超过357µmol/L(6mg/dl)。原发性痛风绝大多数发病原因不明，约90%发病的直接机制与肾脏排泄量下降有关，极少数在儿童及青春期出现的痛风与遗传有关。有明确发病因素者称为继发性痛风，如Lesch-Nyhan综合征及von Gieke病。遗传因素和环境因素相互作用决定着高尿酸血症的形成，20%痛风病人的一级亲属中有高尿酸血症。大多数特发性痛风病人肾功能都是正常的，但因对滤出的尿酸排出减少导致血中尿酸水平增高(高尿酸血症)，何以如此，尚未发现特异性肾脏改变可资解释。发生肾功能障碍时尿酸排出随之减少，但在慢性肾衰竭者中，痛风实甚罕见。曾报道过几个家族，早发性高尿酸血症、痛风和进行性肾衰竭(有时伴有高血压)是相互关联的(表1)。慢性铅中毒性肾病、酗酒利尿剂和其他某些药物可因肾的机制引起高尿酸血症和痛风。心、肾移植病人可因应用环孢素而发生严重高尿酸血症，并迅速出现痛风。高尿酸血症和特发性痛风与肥胖及高三酰甘油血症有关。有些痛风病人可因减肥、戒酒而使高三酰甘油、高尿酸血症尿酸生成过多和肾脏清除障碍等改变消除。①急性痛风发作机制：中性粒细胞是痛风时急性炎症的必有介质(图5)。中性粒细胞吞噬尿酸单钠晶体后，释出白三烯(1eukotrienes)白介素-1和糖蛋白“晶体趋化因子”(“crystal chemotactic factor”)而使中性粒细胞向受累关节的浸润更为加剧。活化的中性粒细胞还能产生超氧物(superoxide)，并因溶酶体膜破裂和细胞溶解而释出溶酶体酶。补体肽和激肽由前体裂解，引起疼痛、血管扩张和通透性(permeability)增加。释出的溶酶体、胞质酶向关节间充质细胞产生的胶原酶(collagenase)和前列腺素(prostaglandin)一样，造成关节慢性破坏和组织坏死。

A痛风病人的无症状关节炎：细胞外常有尿酸晶体发现。发作和终止可能是血浆蛋白造成的，它们选择性吸附于晶体，即可影响其与中性粒细胞的相互作用发作早期以尿酸单钠晶体为抗原产生的IgG抗体，即可起成核剂作用，促使尿酸单钠晶体化，并使中性粒细胞对这些晶体的吞噬增加，从而促使溶酶体酶的释出。发作晚期，含载脂蛋白B(apoprotein B)的脂蛋白从血浆进入发炎的关节，包被尿酸单钠晶体；此作用对吞噬作用、中性粒细胞氧化代谢、超氧物生成和细胞溶解等皆有抑制作用。蛋白调节剂质和量上的差异，可以解释痛风和非痛风时尿酸结晶炎症反应的不同。B急性痛风性关节炎：尿酸钠盐在关节及关节周围组织形成微晶体沉淀，引起非特异性关节炎症是个复杂过程，可能是多种因素综合作用的结果。尿酸盐的溶解度在正常生理情况下即pH70，温度37℃时为381µmol/L(64mg/dl)，超过此浓度即达超饱和状态。因关节软骨、滑膜内及关节周围组织血管较少，基质中含黏多糖酸及结缔组织较丰富，当体液中尿酸盐达超饱和状态时，在某些诱发条件下，如损伤、局部温度降低、局部pH值降低，或全身疲劳、酗酒，或因血浆α1α2球蛋白减少而尿酸盐与其结合减少时尿酸盐易结晶析出。尿酸盐结晶可趋化白细胞。白细胞和关节囊内滑膜细胞吞噬尿酸盐后在数分钟内可释放白三烯B4(LTB4)和糖蛋白化学趋化因子尿酸盐结晶与白细胞或其他吞噬细胞的作用可由黏附在结晶体表面的蛋白来调节，结晶体表面的IgG能增强白细胞的吞噬作用，而一些特异蛋白如LDL可抑制这种作用。上述现象可解释痛风患者对尿酸盐结晶导致炎症反应的不一致性体外试验表明单核细胞受尿酸盐结晶刺激后可释放白细胞介素-1(IL-1)，IL-1能引发痛风并使炎症加剧。有报道其他细胞因子如IL-8、TNF及补体系统等亦参与了上述炎症反应，但并非上述每一个因素均为必需因素。尿酸盐结晶被细胞吞噬后，白细胞迅速脱颗粒、分解，使溶酶体膜破坏释放水解酶引起白细胞坏死释放激肽等多种炎症因子，导致急性炎症发作和加剧，细胞器的磷脂膜如含胆固醇和睾酮则对尿酸盐导致的胞质溶解反应敏感如含β-雌二醇，则抑制上述反应，故痛风好发于男性及绝经期后妇女尤其是下肢关节：趾关节承受压力最大，容易损伤，且局部温度低，故为痛风的好发部位。急性痛风性关节炎具有自限性，可能与下列因素有关：a炎症发作时局部温度增加，尿酸溶解增加，新形成的晶体减少。b增加局部血流量，尿酸盐被吸收入血循环。c被吞噬的尿酸盐可被白细胞的髓质过氧化酶所破坏，减少白细胞破裂时所释放的尿酸盐数量。d炎症的应激兴奋肾上腺皮质，激素分泌增多，抑制炎症过程。血尿酸值迅速波动可引起急性痛风性关节炎发作，如果血尿酸的突然降低，可使关节内痛风石溶解释放出不溶性针状结晶。这可解释痛风患者在应用排尿酸药物及抑制尿酸生成药物时为什么急性痛风性关节炎发作。②痛风石发生机制：痛风石(tophus)是尿酸单钠针形细微晶体的沉积，周围为慢性单核细胞反应和上皮细胞、巨细胞的异物肉芽肿，可能是多核心的痛风石常见于关节和其他软骨、滑膜、腱鞘、黏液囊和其他关节周围结构、骨骺、皮下组织及肾间质等处。与急性痛风发作相比，痛风石引起的炎症反应是微不足道的，一般都是在静寂与无感觉中发生。有些痛风病人的痛风石是由放射线检查在骨和关节软骨上发现的，皮下组织中可能无此物。痛风石在关节中逐渐增大，引起软骨和软骨下骨变性，滑膜和骨的边缘增生有时发生纤维性或骨性关节强硬。放射线像上常见的骨穿凿样损害(punchedout lesions)系骨髓痛风石所致，能通过软骨缺陷而与关节表面尿酸盐痂相通。椎体的尿酸盐沉积可达椎间盘附近的髓腔。③痛风的肾脏病变：痛风患者90%有肾脏损害，主要有3种变化：A痛风性肾病：其特征性组织学表现为肾髓质或乳头处有尿酸盐结晶，其周围有圆形细胞和巨噬细胞反应，并常伴有急性或慢性间质性炎症改变、纤维化、肾小管萎缩肾小球硬化和肾小动脉硬化。最早期改变是Henle襻部分的炎症和肾小管损害，以后呈轻度缓慢进行性病变常因掺杂高血压、肾动脉硬化、尿路结石及感染、铅中毒等因素，而使病变变得复杂B尿酸性肾结石：尿酸排出量正常的痛风病人，有20%可出现尿酸性结石而尿酸排出量增高病人出现尿酸结石者可高达40%。89%为纯尿酸(非尿酸盐)结石，其余尚含有草酸钙磷酸钙和碳酸钙结石。结石的发生率随血尿酸浓度的增高、尿尿酸排出量的增多而增多pH值下降使尿酸盐转变成游离的尿酸，导致尿酸盐的溶解度下降，使尿酸结石易于形成。在尿pH 50时85%尿酸为非离子状态，每100ml尿中仅溶解15ml尿酸，碱化尿液至pH 70时，尿酸溶解度可增加10倍，当pH为80时，可增加100倍。C急性尿酸性肾病：由于尿酸结晶在肾集合管、肾盂肾盏及输尿管内沉积，可使尿流阻塞发生少尿及急性肾功能衰竭常见于骨髓增生性疾病化疗或放疗时尿酸盐的大量产生的患者。痛风病人尸检时常发现肾髓质和锥体有尿酸单钠晶体沉积周围为单核和巨核细胞反应，即“尿酸盐肾病(“urate nephropathy”)。尿酸(不是尿酸盐)晶体还可沉积在远端肾小管和集合管中，致使近端肾小管扩张和萎缩。肾病虽常见于痛风，但一般都很轻，进展亦慢间质性肾病可能由于尿酸盐沉积，但无尿酸盐时亦可见到。其他可有高血压、继发性肾钙质沉着、尿酸结石病、感染、衰老和铅中毒等。④尿酸性肾石病：10%～25%痛风病人患有肾结石这比一般人口中的发生率高出约200倍。每天尿酸排出量＞700mg时，结石发生率＞20%(表501—2A)；排出量达1100mg时，结石率约50%。结石发生率也与高尿酸血症有关血清尿酸水平＞12mg/dL时，结石率可达50%。80%以上结石都是尿酸(而非尿酸钠)结石，其余是尿酸与草酸钙混合结石或为单纯草酸钙或⑤磷酸盐结石：有痛风和非痛风性尿酸结石形成的病人，尿液PH持续减低，从而有利于尿酸结石的发生；此中原委仍未详。在pH 5和37℃情况下，游离尿酸的溶解度只有15mg/dL因此在通常尿量情况下，排出平均负荷的尿酸亦须形成过饱和尿液。pH 7时溶解度即可增长10倍以上，pH 8时可增达100倍以上。(4)中医病因病机：中医认为，形成原发性痛风的主要原因在于先天性脾肾功能失调。脾之运化功能减低，则痰浊内生；肾司大小便的功能失调，则湿浊排泄缓慢量少以致痰浊内聚，此时感受风寒湿热之邪、劳倦过度、七情所伤或酗酒食伤，或关节外伤等，则加重并促使痰浊流注关节、肌肉、骨骼气血运行不畅而形成痹痛，亦即痛风性关节炎。故此，痛风的病因，可分为内因、外因和诱因3个方面。①内因：主要是先天禀赋不足和正气亏虚。禀赋不足，肝肾亏损，精血不足则筋骨经脉失养或肾司大小便功能失调，湿浊内聚，流注关节、肌肉，闭阻经脉均可形成痹痛；禀赋不足阴阳失衡则累及其他脏腑，主要累及于脾，使之运化失调，尤其对厚味、酒食运化不及，致痰浊内生，凝滞于关节，或化源不足，气血无以充养关节经脉，亦可导致痹病。正气亏虚，可为素体虚弱，亦可由其他疾病内耗，产后气血不足，或劳倦、饮食情志所伤，或过服某些化学药品内伤元气所致。正气亏虚，一则筋骨经脉失养，二则无力抵御外邪。以上内因，再遇外因和诱因相加，则经脉闭阻，气血运行不畅而发为本病。②外因：主要是感受风、寒、湿、热之邪。由于居处潮湿，劳作环境湿冷，或水中作业或冒雨涉水，或阴雨、暑湿天气缠绵或汗出当风、汗出后入水中等原因在正气不足，卫外不固之时，风寒湿邪，或风湿之邪，或寒湿之邪，或风湿热邪，或湿热之邪即可入侵人体经脉，留着于肢体、筋骨、关节之间，闭阻不通，发为本病。由于感邪不同，或邪气偏胜而形成不同的、相应的痹证。此外风寒湿邪所致的痹证久痹不愈，郁久化热，亦可转化为风湿热痹或湿热痹证。③诱因：主要是在正虚邪侵或邪滞经脉之时，复加过度劳累，七情所伤，内耗正气；或饮食不节酗酒厚味，损伤脾胃，内生痰浊愈甚；或复感外伤，或手术，或关节损伤等，均可加重经脉痹阻，气血运行不畅而诱发本病。本病的病机主要是先天不足，正气亏虚，经脉失养；或湿浊排泄缓少，留滞经脉；或脾运失司，痰浊凝滞关节；或感受外邪，邪痹经脉，气血运行不畅，均致关节、筋骨、肌肉疼痛、肿胀红热、麻木、重着屈伸不利而形成本病。久病不愈则血脉瘀阻津液凝聚，痰浊瘀血闭阻经络而关节肿大畸形、僵硬、关节周围瘀斑结节并且内损脏腑，可并发有关脏腑病证，则病情复杂而严重。其病位初期表现在肢体、关节及经脉，继则侵蚀筋骨内损脏腑。其实，本病在出现症状之前，即有先天肝肾不足和脾运失司，不可忽略。本病的性质是本虚标实，以肝肾亏虚，脾运失调为本，后及他脏；以风寒湿热痰浊、瘀血闭阻经脉为标。2病理 痛风的特征性病理改变是痛风石。它是尿酸盐针状结晶沉积，并产生慢性异物反应、周围被上皮细胞、巨噬细胞所包围形成的异物结节。尿酸盐结晶为水溶性。当组织用非水溶性固定剂如乙醇固定后，在偏光显微镜下可见到结晶呈针形，有双折光现象。痛风石常见于关节软骨、滑膜、腱鞘、关节周围组织、皮下组织、骨骺及肾间质部位关节软骨是尿酸盐最常见的沉积部位，有时是惟一的沉积处。关节软骨退行性变、滑膜增生、关节翳、软骨下骨破坏、骨缘增生，可出现纤维性或骨关节强直。少数Lesch-Nyhan综合征病人尸检时可见有脑组织脱髓鞘性改变，大脑和小脑白质出现多发性小梗死，蒲肯野细胞脱颗粒，神经细胞坏死，皮质变薄和神经节增生。

锻炼是可以的，只是现在不能负重锻炼！卧床直腿抬高同样能起到锻炼股四头肌的作用！刚开始剂量不要大，一天一次，一次三组，每组20个就足够了！后期觉得轻松，可以适当加大剂量，多做几组，不能立即绑上沙袋，不然韧带会再次损伤！一定要循序渐进，切不可操之过急！

问题分析：

从你讲的情况来看，你有痛风病史，口服降尿酸药物，复查尿酸有所下降，但仍有关节疼痛。

意见建议：

建议低嘌呤饮食，做膝关节正侧位片，口服非甾体类解热镇痛药物治疗。