三聚氰胺引發(fā)的嬰幼兒腎衰竭，與腸道細(xì)菌的代謝有著密切關(guān)系。由上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心領(lǐng)銜的一項研究，解釋了被認(rèn)為在人體中不吸收的三聚氰胺，何以單獨形成結(jié)石并致腎功能衰竭的“原由”。相關(guān)成果被美國《科學(xué)》雜志評為“2013年世界十大科技突破”之一。

發(fā)現(xiàn)致病過程

課題組首次發(fā)現(xiàn)，某些腸道細(xì)菌，尤其是Klebisella屬的細(xì)菌，具有代謝含氮化合物（也稱為固氮）的能力，能夠在腸道中代謝三聚氰胺，轉(zhuǎn)化為三聚氰酸并逐步將其降解。三聚氰胺和三聚氰酸本身毒性極低，但極易互相結(jié)合形成晶體，這兩類物質(zhì)進(jìn)入血液循環(huán)后，在腎小管中與尿酸結(jié)合形成大分子復(fù)合物類的結(jié)石，堵塞腎小管，導(dǎo)致腎毒性。

轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心課題組在前期研究中率先發(fā)現(xiàn)，三聚氰胺單一化合物可導(dǎo)致腎毒性大鼠模型的腎臟中有結(jié)石形成，同時腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物也發(fā)生顯著的變化。因此，課題組提出了三聚氰胺的毒性和腸道細(xì)菌代謝存在相關(guān)性的假說，并在實驗中發(fā)現(xiàn)三聚氰胺的腎毒性在大鼠腸道細(xì)菌通過廣譜抗生素抑制時，會出現(xiàn)顯著的下降。

證實個體差異

進(jìn)一步的體外實驗證實，三聚氰胺可以被實驗動物的糞便中培養(yǎng)出的腸道細(xì)菌所降解，這些腸道菌利用三聚氰胺作為氮源進(jìn)行生物降解，通過連續(xù)脫氨基作用逐步形成三聚氰酸二酰胺、三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸。在種類繁多的腸道細(xì)菌中，課題組又發(fā)現(xiàn)了Klebsiella屬的細(xì)菌，并驗證了它對三聚氰胺的轉(zhuǎn)化能力。他們將Klebsiella屬細(xì)菌定植于大鼠的腸道中，發(fā)現(xiàn)三聚氰胺的毒性顯著增加，腎臟中的結(jié)石數(shù)目增多。

研究人員指出，人們在日常生活中對飲食、藥物的代謝能力和生物反應(yīng)存在著顯著的個體差異，而這些代謝和毒性反應(yīng)上的個體差異很大程度上可能來自于腸道微生物的差異。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，不到1%的嬰幼兒在食用含三聚氰胺奶粉后出現(xiàn)三聚氰胺所致的腎毒性和泌尿系統(tǒng)疾病，這樣的結(jié)果提示這一部分嬰幼兒之所以發(fā)生中毒現(xiàn)象，是由于他們的腸道含有較高豐度的能夠代謝三聚氰胺的細(xì)菌如Klebsiella菌的緣故。

引發(fā)廣泛關(guān)注

相關(guān)研究成果已發(fā)表于《科學(xué)》雜志的子刊《科學(xué)—轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》，引起廣泛關(guān)注。論文的共同第一作者為鄭曉皎和趙愛華，賈偉和趙愛華為共同通訊作者。據(jù)了解，課題組還將在后續(xù)工作中對服用過含三聚氰胺毒奶粉兒童的腸道菌群進(jìn)行分析，以驗證腸道細(xì)菌的分布與三聚氰胺所致腎結(jié)石的相關(guān)性，將這項以動物模型為基礎(chǔ)的研究結(jié)果在人體中進(jìn)行確認(rèn)。

著名的《科學(xué)》雜志在其評論中介紹說，研究者發(fā)現(xiàn)含有三聚氰胺的“有毒奶”造成腎結(jié)石的罪魁禍?zhǔn)资蔷幼∮诓∪四c道中的一種細(xì)菌—Klebsiella terragenia(克雷伯氏菌屬菌)，它能將三聚氰胺轉(zhuǎn)化成三聚氰酸(cyanuric acid)，進(jìn)而二者形成不溶性的復(fù)合物，產(chǎn)生腎結(jié)石，導(dǎo)致腎毒性的發(fā)生。據(jù)報道，只有約1%的嬰兒體內(nèi)具有克雷伯氏菌，而這個百分率與服用嬰兒配方奶后罹患腎毒性的嬰兒比例剛好契合。這一結(jié)果提示腸道細(xì)菌在因服用配方奶導(dǎo)致腎毒性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。