Science Translational Medicine I 发现尿酸排泄新调控因子RINL：天然产物四氢姜黄素促进RINL降解改善高尿酸血症！

2026年9月23日，厦门大学生命科学学院、医学院相关团队在Science Translational Medicine（Science子刊，IF=15.6） 发表题为 “The guanine nucleotide exchange factor Rin-like is a repressor for renal uric acid excretion in human and mouse” 的研究论文。该研究由 Changshun Han 等完成，Chengyong He 和 Zhenghong Zuo 为通讯作者。研究团队来自厦门大学国家细胞应激生物学重点实验室、厦门大学附属医院及相关研究机构。论文于2025年10月19日投稿，2026年3月18日再次提交，2026年8月31日接收，并于2026年9月23日在线发表。

高尿酸血症（hyperuricemia, HUA）是由尿酸生成增加或排泄减少导致的代谢异常疾病，其中肾脏尿酸排泄障碍是重要因素。本文发现，鸟嘌呤核苷酸交换因子 RINL（RAS and RAB interactor-like） 是调控肾脏尿酸排泄的重要负调控因子。研究进一步发现，RINL通过激活小GTP酶 RAB5C，促进尿酸转运蛋白 ABCG2 的内吞和溶酶体降解，从而降低肾脏尿酸排泄并促进高尿酸血症发生。

此外，研究人员通过天然产物筛选发现，天然小分子 四氢姜黄素（tetrahydrocurcumin） 可结合并促进RINL降解，从而改善多种小鼠高尿酸血症模型中的尿酸升高表型。该研究揭示了RINL-ABCG2调控轴在尿酸稳态中的作用，并提出靶向降解RINL可能成为高尿酸血症干预的新策略。

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【摘 要】

背景：

高尿酸血症（hyperuricemia, HUA）的发生与尿酸（uric acid, UA）生成增加或排泄减少有关。尿酸是人体嘌呤代谢的最终产物，其中约三分之二通过肾脏排泄。因此，肾脏尿酸转运过程异常是导致高尿酸血症的重要因素。

目前临床常用降尿酸药物主要通过抑制尿酸生成相关酶或调节尿酸重吸收发挥作用，但仍存在治疗局限，因此亟需寻找新的尿酸调控靶点。

目的：

本研究旨在鉴定调控肾脏尿酸排泄的新型分子机制，并探索能够降低血清尿酸水平的小分子化合物。

方法：

研究人员通过高尿酸血症家系分析、全外显子测序及Sanger测序筛选疾病相关基因；利用细胞模型、小鼠基因敲入及敲除模型研究RINL对尿酸排泄的调控作用。

同时，通过蛋白互作分析、免疫共沉淀、质谱分析等方法解析RINL调控尿酸转运蛋白的分子机制，并利用天然产物库筛选RINL抑制剂。

结果：

研究发现，人RINL基因中的 P139S突变 与家族性高尿酸血症相关。RINL作为鸟嘌呤核苷酸交换因子，可激活RAB5C，而活化的RAB5C促进尿酸转运蛋白 ABCG2（ATP-binding cassette subfamily G member 2） 的内吞及溶酶体降解，从而抑制肾脏尿酸排泄并促进高尿酸血症发生。

进一步研究发现，小鼠RINL同源突变 P140S 可导致肾脏RINL蛋白积累，并降低尿酸排泄。

通过1500种天然产物筛选，研究人员发现四氢姜黄素能够结合RINL并促进其降解，从而改善氧嗪酸钾诱导、尿酸酶敲除以及继发于严重疟疾和慢性肾病的小鼠高尿酸血症。

结论：

本研究鉴定了RINL作为人和小鼠尿酸排泄的重要负调控因子。RINL通过RAB5C介导ABCG2降解，抑制肾脏尿酸排泄。靶向促进RINL降解可能成为高尿酸血症干预的新策略。

01

研究背景及科学问题

尿酸（uric acid, UA）是人体嘌呤代谢的最终产物。正常情况下，尿酸主要来源于肝脏嘌呤分解过程，并通过肾脏和肠道排出体外。其中约三分之二的尿酸经肾脏排泄，剩余部分主要通过肠道清除。因此，尿酸生成与排泄之间的平衡对于维持机体尿酸稳态具有重要意义。

高尿酸血症（hyperuricemia, HUA）是一种以血清尿酸水平升高为特征的代谢性疾病，通常定义为男性血清尿酸浓度≥420 μmol/L、女性≥360 μmol/L。近年来，高尿酸血症患病率持续升高，在许多国家已超过14%。长期尿酸升高不仅可诱发痛风和尿路结石，还与心血管疾病、慢性肾病以及代谢综合征的发展相关。

尿酸稳态受到多种转运蛋白和代谢酶共同调控。其中，黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase, XOD）参与尿酸生成过程，而尿酸转运蛋白如尿酸盐转运体1（URAT1）、葡萄糖转运蛋白9（GLUT9）以及ATP结合盒转运蛋白G成员2（ABCG2）参与肾脏尿酸重吸收和排泄过程。已有研究表明，ABCG2是影响血清尿酸水平的重要遗传因素之一，其功能异常可显著影响尿酸清除。

目前临床降尿酸治疗主要包括抑制尿酸生成以及促进尿酸排泄两类策略。例如，苯溴马隆通过靶向URAT1促进尿酸排泄，而别嘌醇和非布司他通过抑制XOD减少尿酸生成。然而，这些治疗策略仍存在一定局限，包括药物不良反应以及部分患者疗效不足等问题。因此，寻找新的尿酸调控分子和治疗靶点具有重要意义。

RINL（RAS and RAB interactor-like）属于RIN家族蛋白成员，是一种鸟嘌呤核苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factor, GEF），能够调控RAS/RAB家族小GTP酶活性。然而，目前关于RINL的研究较少，其是否参与尿酸稳态调控以及具体分子机制尚不明确。

因此，本研究围绕“RINL是否参与肾脏尿酸排泄调控，以及其是否能够作为高尿酸血症治疗靶点”这一科学问题展开研究。研究人员通过人类遗传学分析、小鼠模型、细胞实验以及天然产物筛选，系统解析RINL调控尿酸排泄的作用机制，并探索靶向RINL的小分子干预策略。

02

重要发现及亮点

RINL突变被鉴定为高尿酸血症相关致病变异

高尿酸血症（HUA）的发生受到遗传因素和环境因素共同影响，但目前仍存在大量未知的遗传调控因子。为了寻找新的HUA相关基因，研究人员首先对来自中国福建地区的一个高尿酸血症家系进行了遗传学分析。

该家系中多个成员表现出高尿酸血症及痛风相关临床表现。先证者（II-1）属于肾脏尿酸排泄不足类型，其尿酸排泄分数（fractional excretion of uric acid, FEUA）为4.428%，24小时尿尿酸排泄量为435.32 mg。血液生化分析显示，患病男性成员血清尿酸水平升高，而尿素氮（BUN）、肌酐（CREA）、血糖、胱抑素C及钾水平等指标未出现明显差异。

随后，研究人员对该家系进行了全外显子测序，发现多个候选基因存在杂合变异，包括 RINL、OIT3、ALPK1以及SLC17A3 等。经过致病性评估及家系共分离分析，研究人员进一步利用Sanger测序验证突变位点，发现仅 hRINL基因c.415C>T突变 存在于高尿酸血症患者中，而健康成员未携带该变异。该突变导致RINL蛋白第139位脯氨酸被丝氨酸替代，即 Pro139→Ser（P139S）突变。

跨物种序列比对显示，该氨基酸位点在不同物种中高度保守，提示其可能具有重要结构和功能作用。同时，免疫组织化学分析发现，人体肾脏肾小管区域存在较高水平RINL表达。

为了进一步验证RINL与HUA之间的关联，研究人员招募健康人群和高尿酸血症患者进行验证。由于临床上难以获取HUA患者肾组织样本，研究人员检测外周血细胞中hRINL mRNA表达水平。结果发现，与健康人相比，HUA患者hRINL mRNA表达升高123%（P<0.0001），并且hRINL表达水平与血清尿酸浓度（P<0.0001）及肌酐水平（P=0.0104）呈正相关。

研究结果提示，RINL可能是参与高尿酸血症发生的重要遗传调控因子。

图1：RINL被鉴定为与高尿酸血症相关的致病基因

（A）高尿酸血症家系图谱。方形和圆形分别代表男性和女性家系成员。实心符号表示患有高尿酸血症的个体，空心符号表示未患病成员。符号中心带有“X”（例如I-1）表示已死亡成员。箭头指向先证者（男性II-1），其为该家系中首个被识别的高尿酸血症患者。

（B）高尿酸血症家系患病成员（II-1、II-2、II-3和III-1）及未患病成员（III-2）的hRINL基因突变Sanger测序分析。箭头表示突变核苷酸位置（箭头标记：c.415位点野生型C与突变型T）。

（C）不同物种间hRINL突变位点的同源序列比对。

（D）健康个体和高尿酸血症患者血液样本中hRINL mRNA水平检测。Health组，n=34；HUA组，n=26。

（E）采用Pearson相关分析评价人群中血清尿酸浓度与hRINL mRNA水平之间的相关性（n=60）。

数据表示为平均值±SEM。
（D）中统计分析采用Mann-Whitney检验；****P<0.0001。

hRINL（P139S）突变增强RINL蛋白稳定性并加重肾小管尿酸排泄障碍

为了进一步研究RINL及其突变体对肾脏尿酸排泄功能的影响，研究人员利用人近端肾小管上皮细胞（HK2）建立稳定表达Flag标记野生型hRINL或hRINL（P139S）突变体的细胞模型。

实验发现，野生型RINL与P139S突变体细胞中的hRINL mRNA水平没有明显差异，但P139S突变体蛋白水平升高，提示该突变可能增强RINL蛋白稳定性。与此同时，细胞活力在7天实验周期内未发生明显变化。

研究人员随后利用腺苷（adenosine, AD）和黄嘌呤氧化酶（xanthine oxidase, XOD）建立细胞高尿酸环境模型。结果显示，在正常尿酸条件及高尿酸条件下，过表达hRINL均导致培养液中尿酸浓度降低，而细胞内尿酸水平升高。

这一效应在表达hRINL（P139S）突变体的细胞中更加明显。相反，利用CRISPR-Cas9技术敲除hRINL后，细胞外尿酸水平升高，而细胞内尿酸降低。

进一步的分子动力学模拟显示，与野生型hRINL相比，hRINL（P139S）突变体在100 ns模拟过程中表现出更低的均方根偏差（RMSD）、回转半径（Rg）以及溶剂可及表面积（SASA），同时均方根波动（RMSF）降低，提示P139S突变提高了RINL蛋白稳定性。

随后，研究人员利用蛋白翻译抑制剂环己亚胺（cycloheximide, CHX）分析蛋白降解过程。结果发现，野生型hRINL蛋白在24小时内下降，而P139S突变体保持稳定。蛋白酶体抑制剂MG132能够增加野生型RINL蛋白水平，但对P139S突变体无明显影响；相比之下，溶酶体抑制剂bafilomycin A1（BFA1）和氯喹（chloroquine, CLQ）未产生类似效果。

这些结果表明，hRINL（P139S）突变通过增强蛋白稳定性导致RINL积累，并进一步促进尿酸排泄障碍。

小鼠RINL（P140S）突变降低肾脏尿酸排泄能力

为了进一步验证RINL突变在体内的功能，研究人员构建了携带对应位点突变的小鼠模型，即mRINL（P140S）点突变小鼠。由于雌激素能够促进尿酸排泄，且雄性动物更易发生高尿酸血症，因此后续研究主要集中于雄性小鼠。

与野生型小鼠相比，雄性mRINL（P140S）小鼠在不同年龄阶段体重无明显差异。然而，在mRNA水平基本不变的情况下，8月龄突变小鼠肾脏RINL蛋白水平明显升高（P=0.0056）。

进一步检测发现，8月龄雄性mRINL（P140S）小鼠血清尿酸（P=0.0002）和BUN（P=0.0004）水平升高，而血清肌酐无明显变化。同时，尿液尿酸浓度（P<0.0001）、尿液肌酐浓度（P=0.0012）以及尿酸排泄分数FEUA（P=0.0003）降低。

组织学分析显示，mRINL（P140S）小鼠肾脏体指数增加，并出现肾小管扩大，而肾小球面积未发生明显变化。此外，小鼠肝脏中参与尿酸生成的关键酶——腺苷脱氨酶和XOD活性未发生变化，提示该表型主要来源于尿酸排泄异常，而非生成增加。

图2：mRINL（P140S）点突变小鼠肾脏尿酸排泄降低

（A）构建mRINL（P140S）点突变小鼠的策略。图由BioRender.com制作。

（B）WT和mRINL（P140S）雄性小鼠突变位点测序验证。

（C和D）Western blot检测8月龄雄性WT和mRINL（P140S）小鼠肾脏mRINL及小鼠甘油醛-3-磷酸脱氢酶（mGAPDH）蛋白水平（C），并对mRINL蛋白进行灰度半定量分析，以mGAPDH进行归一化（D）（n=4，展示部分条带，详细数据见data file S3）。

（E）4、6和8月龄WT及mRINL（P140S）雄性小鼠血清尿酸浓度（n=8–14）。

（F）8月龄WT及mRINL（P140S）雄性小鼠血清肌酐浓度（n=10）。

（G）8月龄WT及mRINL（P140S）雄性小鼠尿液尿酸浓度（n=9和8）。

（H）8月龄WT及mRINL（P140S）雄性小鼠尿液肌酐浓度（n=9和8）。

（I）8月龄WT及mRINL（P140S）雄性小鼠尿酸排泄分数（FEUA）（n=9和8）。

（J和K）8月龄WT及mRINL（P140S）雄性小鼠肾脏切片苏木精-伊红（H&E）染色（J，n=4）及肾小管面积统计分析（K，n=4）；箭头指示肾小管区域（G：肾小球；T：肾小管）。比例尺，200 μm。

数据表示为平均值±SEM。
（D）至（I）采用双侧非配对Student’s t检验，（K）采用Mann-Whitney检验。
*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001。

mRinl敲除促进肾脏尿酸排泄并降低血清尿酸水平

为了进一步明确RINL在尿酸稳态中的生理作用，研究人员构建了 mRinl基因敲除（mRinl KO）小鼠模型，系统分析RINL缺失对尿酸代谢和肾脏功能的影响。

首先，研究人员评估了mRinl KO小鼠的整体发育及基础生理状态。结果显示，与野生型（WT）小鼠相比，mRinl KO小鼠在耳廓分离、体毛生长、牙齿萌出、睁眼、翻正反射、爬行以及耳道开放等关键发育指标方面均无明显差异。同时，雌性mRinl KO小鼠产仔数量与WT小鼠相当。不同年龄阶段小鼠体重以及主要器官指数（包括心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、脑和睾丸/子宫）也未观察到明显改变。

随后，研究人员对8月龄WT和mRinl KO小鼠血清进行代谢组学分析。结果显示，mRinl敲除影响嘌呤代谢通路，并导致相关代谢物水平下降，同时降低与肾脏疾病相关的血清代谢物水平。其中，mRinl KO小鼠血清尿酸（P=0.0155）和7-甲基鸟嘌呤（P=0.0402）水平降低。

此外，与尿酸生成相关的代谢物，包括黄嘌呤、黄嘌呤核苷以及尿酸降解产物尿囊素（allantoin）并未发生明显变化，提示RINL主要影响尿酸排泄过程，而非尿酸生成。mRinl KO小鼠血清肌酐（P=0.0435）、硫酸吲哚酚（P=0.0018）以及马尿酸（P=0.0016）水平也降低。

进一步分析发现，随着年龄增长，雄性mRinl KO小鼠血清尿酸和BUN水平均低于WT小鼠。8月龄时，mRinl KO小鼠血清肌酐以及肾脏、肝脏器官指数未出现明显改变。与此同时，尿液尿酸（P=0.001）、尿液肌酐（P=0.0175）以及尿酸排泄分数FEUA（P<0.0001）分别增加54.9%、43.0%和37.4%。

组织学检测显示，mRinl KO小鼠肾小管区域面积减少约34.9%，而肾小球面积略有增加。血清AST、ALT以及XOD水平与WT小鼠相比无明显差异，进一步支持RINL主要通过调控肾脏尿酸排泄发挥作用，而非影响尿酸生成。

由于RINL主要表达于肾小管区域，而肾小管是肾脏尿酸排泄的重要部位，研究人员进一步构建了肾小管特异性Rinl敲除模型。研究人员将 mRinlflox/flox小鼠 与 Pax8Cre-ERT2小鼠 杂交，并通过他莫昔芬诱导实现肾小管特异性删除Rinl（mRinl cKO）。

结果显示，8月龄雄性mRinl cKO小鼠血清尿酸（P=0.0002）、肌酐（P=0.0056）以及BUN（P=0.0037）降低，而尿液尿酸（P=0.0016）、尿液肌酐（P=0.0002）以及FEUA（P=0.0143）升高。组织学分析进一步显示，mRinl cKO小鼠肾小管面积减少，而肾小球区域未发生明显变化。

上述结果表明，RINL缺失能够促进肾脏尿酸排泄，而RINL本身可能作为尿酸排泄的负调控因子发挥作用。

图3：mRinl敲除促进雄性小鼠肾脏尿酸排泄

（A）构建mRinl敲除小鼠的策略。sgRNA表示单导RNA（single guide RNA）。

（B）WT和mRinl KO小鼠肾脏中mRinl mRNA水平检测（n=4和3）。

（C和D）Western blot检测8月龄雄性WT和mRinl KO小鼠肾脏mRINL以及mGAPDH蛋白水平（C），并对mRINL蛋白进行灰度半定量分析，以mGAPDH进行归一化（D）（n=4）。

（E）2、4、8、12和16月龄WT及mRinl KO雄性小鼠血清尿酸浓度检测（n=5–10）。

（F）8月龄WT及mRinl KO雄性小鼠血清肌酐浓度检测（n=10）。

（G和H）8月龄WT及mRinl KO雄性小鼠尿液尿酸浓度（G，n=8）及尿液肌酐浓度（H，n=8）。

（I）8月龄WT及mRinl KO雄性小鼠尿酸排泄分数FEUA检测（n=8）。

（J和K）8月龄WT及mRinl KO雄性小鼠肾脏组织H&E染色（J，n=5和3）以及肾小管面积统计分析（K，n=5和3）。箭头指示肾小管区域。比例尺，200 μm。

（L）构建肾小管特异性mRinl敲除雄性小鼠（mRinl cKO）的策略。

（M）mRinl cKO雄性小鼠诱导流程。图由BioRender.com制作。m表示月份。

（N）8月龄对照组（mRinlflox/flox）和mRinl cKO（mRinlflox/flox; Pax8Cre-ERT2）雄性小鼠肾脏mRinl mRNA水平检测（n=3和4）。

（O和P）Western blot检测8月龄对照组和mRinl cKO雄性小鼠肾脏mRINL及mGAPDH蛋白水平（O），并进行mRINL灰度半定量分析，以mGAPDH归一化（P）（n=4，展示部分条带，详细数据见data file S3）。

（Q和R）8月龄对照组和mRinl cKO雄性小鼠血清尿酸（Q，n=11和9）以及血清肌酐（R，n=11和9）浓度。

（S和T）8月龄对照组和mRinl cKO雄性小鼠尿液尿酸（S，n=8和6）以及尿液肌酐（T，n=8和6）浓度。

（U）对照组和mRinl cKO雄性小鼠FEUA检测（n=8和6）。

（V和W）对照组和mRinl cKO雄性小鼠肾组织H&E染色（V，n=7和8）及肾小管面积统计分析（W，n=7和8）。箭头指示肾小管区域。比例尺，200 μm。

数据表示为平均值±SEM。
统计分析方法：
（B）、（D）至（H）、（K）、（N）、（P）至（U）以及（W）采用双侧非配对Student’s t检验；（I）采用Mann-Whitney检验。
*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

RINL缺失可缓解高尿酸血症发生和进展

为了进一步验证RINL在疾病状态下的作用，研究人员利用氧嗪酸钾（potassium oxonate, PO）联合含10%果糖饮水建立小鼠高尿酸血症模型。氧嗪酸钾能够抑制小鼠尿酸酶（uricase, UOX）活性，而果糖摄入可促进尿酸升高。

实验结果显示，PO处理后WT小鼠血清尿酸水平明显升高（P=0.0002），但这一升高现象在PO处理的mRinl KO小鼠中未出现。四组小鼠体重、肾脏及肝脏器官指数无明显差异，血清ALT、AST以及XOD水平保持相近。

在雌性小鼠中，mRinl KO同样能够改善PO诱导的尿酸升高，而其他检测指标未发生明显变化。

研究结果进一步说明，RINL不仅参与基础状态下尿酸排泄调控，同时影响高尿酸血症发生过程。

RINL促进ABCG2溶酶体途径降解，导致肾脏尿酸排泄减少

前面的研究表明，RINL能够影响肾脏尿酸排泄，但其具体调控机制仍不清楚。由于肾脏尿酸排泄主要依赖肾小管上皮细胞中的尿酸转运蛋白，因此研究人员进一步检测了RINL是否通过调控尿酸转运相关蛋白发挥作用。

研究人员系统检测了多种参与尿酸转运的蛋白，包括：

• ABCC2

• ABCC4

• OAT1

• OAT3

• NPT1

• NPT4

• URAT1

• OAT4

• OAT10

• GLUT9

结果发现，在mRINL（P140S）突变小鼠、mRinl KO/cKO小鼠以及hRINL过表达或敲除HK2细胞中，上述多数尿酸转运蛋白表达并未发生明显变化。

然而，研究人员发现，关键尿酸外排转运蛋白 ABCG2（ATP-binding cassette subfamily G member 2） 的蛋白水平受到RINL显著调控。

在mRINL（P140S）突变小鼠肾脏中，ABCG2蛋白水平下降31%（P=0.0001）；在人HK2细胞中过表达hRINL后，ABCG2蛋白分别下降：

• hRINL WT组：18%（P=0.0443）

• hRINL P139S组：37%（P=0.0029）

相反，在mRinl KO/cKO小鼠肾脏中，ABCG2蛋白水平分别升高200%（P=0.0042）和149%（P=0.0003）。在人hRINL敲除HK2细胞中，ABCG2水平同样升高。

在AD/XOD诱导的高尿酸条件下，hRINL过表达导致HK2细胞内ABCG2水平下降69%（P=0.0083），而hRINL敲除后ABCG2水平升高322%（P=0.0005）。免疫荧光检测进一步验证了hRINL对ABCG2蛋白水平的调控作用。

随后，研究人员进一步探讨RINL降低ABCG2蛋白水平的机制。

利用蛋白翻译抑制剂环己亚胺（cycloheximide, CHX）处理细胞后发现，hRINL过表达能够加速ABCG2蛋白降解。为了确定ABCG2降解途径，研究人员分别使用：

• 蛋白酶体抑制剂MG132

• 溶酶体抑制剂bafilomycin A1（BFA1）

• 氯喹（chloroquine, CLQ）

进行干预。

结果显示，与MG132不同，BFA1和CLQ能够缓解hRINL导致的ABCG2下降，提示RINL主要通过溶酶体途径促进ABCG2降解。进一步免疫荧光分析显示，hRINL过表达增强了ABCG2与早期内体标志物以及溶酶体标志物的共定位。

因此，研究人员提出：

RINL通过促进ABCG2进入内吞-溶酶体降解途径，降低ABCG2蛋白水平，从而抑制肾脏尿酸排泄。

图4：RINL促进肾小管上皮细胞中ABCG2经溶酶体途径降解，导致尿酸排泄减少

（A和B）Western blot检测8月龄雄性WT和mRINL（P140S）突变小鼠肾脏中mABCG2和mGAPDH蛋白水平（A），并对mABCG2进行灰度半定量分析，以mGAPDH归一化（B）（n=5和7，展示部分条带，详细数据见data file S3）。

（C和D）Western blot检测8月龄雄性WT和mRinl KO小鼠肾脏中mABCG2和mGAPDH蛋白水平（C），并对mABCG2进行灰度半定量分析（D）（n=4，展示部分条带，详细数据见data file S3）。

（E和F）Western blot检测8月龄雄性对照组和mRinl cKO小鼠肾脏中mABCG2和mGAPDH蛋白水平（E），并进行灰度半定量分析（F）（n=7和6，展示部分条带，详细数据见data file S3）。

（G和H）Western blot检测稳定表达对照载体（pLV）、hRINL WT [pLV-Flag-hRINL (WT)]以及hRINL P139S [pLV-Flag-hRINL (P139S)]的人HK2细胞中hABCG2和hGAPDH蛋白水平（G），并对hABCG2进行灰度半定量分析，以hGAPDH归一化（H）（n=7）。

（I）Western blot检测对照HK2细胞（pLV）及hRINL敲除HK2细胞（pLV-sghRINL）中hABCG2和hGAPDH蛋白水平。

（J和K）稳定表达对照载体（pLV）和hRINL [pLV-Flag-hRINL (WT)]的HK2细胞先加入尿酸前体腺苷（AD，2.5 mM）处理30小时，随后加入XOD（0.005 U/ml）处理8小时建立高尿酸条件。Western blot检测hABCG2、hRINL及hGAPDH蛋白水平（J），并对hABCG2进行灰度半定量分析（K）（n=3）。

（L和M）AD/XOD处理后的对照HK2细胞（pLV）及hRINL敲除HK2细胞（pLV-sghRINL）中hABCG2、hRINL和hGAPDH蛋白水平检测（L），并进行hABCG2灰度半定量分析（M）（n=3）。

（N）免疫荧光检测稳定表达对照载体（pLV）和hRINL [pLV-Flag-hRINL (WT)] HK2细胞中hABCG2蛋白（红色）以及DAPI染色细胞核（蓝色）。比例尺，20 μm。

（O）免疫荧光检测对照HK2细胞（pLV）及hRINL敲除HK2细胞（pLV-sghRINL）中hABCG2蛋白（红色）及DAPI染色细胞核（蓝色）。比例尺，20 μm。

（P和Q）稳定表达对照载体（pLV）和hRINL [pLV-Flag-hRINL (WT)] HK2细胞经CHX（50 μg/ml）处理0、6、12和24小时后的hABCG2、Flag-hRINL和hGAPDH蛋白水平检测（P），以及hABCG2蛋白灰度半定量分析（Q）（n=4）。h表示小时。

（R和S）稳定表达对照载体（pLV）和hRINL [pLV-Flag-hRINL (WT)] HK2细胞经MG132（10 μM）处理8小时后的hABCG2、Flag-hRINL和hGAPDH蛋白水平检测（R），以及hABCG2灰度半定量分析（S）（n=6）。

（T至W）稳定表达对照载体（pLV）和hRINL WT [pLV-Flag-hRINL (WT)] HK2细胞分别经BFA1（0.1 μM）处理12小时（T，n=3）或CLQ（50 μM）处理12小时（V，n=5）后的hABCG2、Flag-hRINL和hGAPDH蛋白水平检测，以及hABCG2灰度半定量分析（U和W）。

（X）左：稳定表达对照载体（pLV）和hRINL [pLV-Flag-hRINL (WT)] HK2细胞中hABCG2（mCherry红色荧光标记）与早期内体标志蛋白人早期内体抗原1（hEEA1，eGFP绿色荧光标记）的荧光检测。黄色表示合并图像中的重叠区域。比例尺，20 μm。右：沿合并图像中橙色线条所示不同像素距离，对hABCG2（红线）和EEA1（绿线）荧光强度进行分析。

（Y）左：稳定表达对照载体（pLV）和hRINL [pLV-Flag-hRINL (WT)] HK2细胞中hABCG2（mCherry红色荧光标记）与溶酶体（绿色探针标记）的荧光检测。黄色表示合并图像中的重叠区域。比例尺，20 μm。右：沿合并图像中橙色线条所示不同像素距离，对hABCG2（红线）和溶酶体（绿线）荧光强度进行分析。

数据表示为平均值±SEM。
统计分析：
（B）、（D）、（F）、（H）、（K）、（M）、（Q）、（S）和（W）采用双侧非配对Student’s t检验。
*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

RINL通过RAB5C介导ABCG2内吞和降解

为了进一步明确RINL调控ABCG2降解的分子机制，研究人员首先利用免疫共沉淀（co-immunoprecipitation, Co-IP）检测RINL与ABCG2之间是否存在直接互作。

结果显示，hRINL与hABCG2之间不存在直接结合，提示RINL可能通过中间调控分子影响ABCG2稳定性。

随后，研究人员利用免疫沉淀结合质谱（IP-MS）筛选hRINL互作蛋白。在过表达hRINL的HK2细胞中，共鉴定出多个候选互作蛋白，包括：

• hRAB5C

• hRAB1B

• hRAB5B

• hRAB11A

• hRAB14

进一步Co-IP实验验证了RINL能够与RAB1B、RAB5B、RAB11A以及RAB14发生互作。

随后研究人员检测这些RAB蛋白是否能够直接结合ABCG2。结果发现：

• RAB1B

• RAB5B

• RAB14

均未检测到与ABCG2明显互作；

RAB11A仅表现出较弱结合。

研究人员进一步关注RAB5C，发现RINL与RAB5C存在明显共定位，并进一步验证RAB5C参与RINL调控ABCG2的过程。

RINL通过RAB5C介导ABCG2内吞和溶酶体降解

前期研究表明，RINL能够促进ABCG2降解，但RINL与ABCG2之间不存在直接蛋白互作，因此研究人员进一步寻找介导这一过程的中间调控分子。

研究人员首先利用免疫沉淀结合质谱（immunoprecipitation coupled with mass spectrometry, IP-MS）筛选hRINL互作蛋白。在稳定表达Flag-hRINL的HK2细胞中进行Flag抗体免疫沉淀后，通过质谱分析鉴定潜在结合蛋白。

结果显示，多个RAB家族小GTP酶成员可能与RINL发生互作，包括：

• hRAB5C

• hRAB1B

• hRAB5B

• hRAB11A

• hRAB14

随后Co-IP实验进一步验证了RINL能够分别与RAB1B、RAB5B、RAB11A以及RAB14发生结合。

由于RINL本身属于鸟嘌呤核苷酸交换因子（guanine nucleotide exchange factor, GEF），能够调控RAB蛋白活性，因此研究人员进一步检测候选RAB蛋白是否参与ABCG2调控。

结果发现，RAB1B、RAB5B和RAB14均未检测到与ABCG2明显互作，而RAB11A仅表现出较弱结合。随后研究人员重点关注RAB5C这一早期内吞相关调控因子。

免疫荧光结果显示，RAB5C与RINL在HK2细胞中存在明显共定位；同时，ABCG2与RAB5C也表现出共定位现象，提示RAB5C可能连接RINL调控与ABCG2内吞过程。

进一步Co-IP实验显示：

• RINL能够促进RAB5C活化；

• RAB5C能够与ABCG2发生互作；

• RAB5C参与RINL诱导的ABCG2内吞和降解。

功能实验进一步证明，抑制RAB5C活性能够削弱RINL导致的ABCG2下降，并恢复尿酸外排能力。

因此，研究人员提出：

RINL通过激活RAB5C，促进ABCG2内吞进入溶酶体降解途径，从而降低肾脏尿酸排泄。

图5：RINL通过RAB5C促进ABCG2内吞和降解

（A）IP-MS检测RINL互作蛋白的示意图及结果。收集稳定表达对照载体（pLV）和hRINL [pLV-Flag-hRINL (WT)] 的HK2细胞，利用Flag抗体进行免疫沉淀。免疫沉淀样品中的蛋白通过质谱检测。对照HK2细胞结果作为背景，通过背景扣除鉴定Flag-hRINL过表达样品中的潜在RINL互作蛋白。图由BioRender.com制作。

（B）HK2细胞中hRAB5C（红色）和hRINL（绿色）的荧光检测，细胞核采用DAPI染色（蓝色）。黄色表示合并图像中的重叠区域。比例尺，20 μm和10 μm。

（C）活HK2细胞中hABCG2（mCherry红色荧光标记）与早期内体相关蛋白hRAB5C（eGFP绿色荧光标记）的荧光检测。黄色表示合并图像中的重叠区域。比例尺，20 μm和10 μm。

（D和E）收集对照组及Flag-hRINL与HA-hRAB5C瞬时共表达的293T细胞裂解液，分别利用IgG或抗Flag抗体（D）/抗hRAB5C抗体（E）进行Co-IP。全细胞裂解液（input）和免疫沉淀样品用于Western blot检测。

（F和G）收集Flag-hABCG2与HA-hRAB5C过表达的293T细胞裂解液，分别利用IgG或抗hRAB5C抗体（F）/抗hABCG2抗体（G）进行Co-IP检测。

（H和I）检测不同处理条件下细胞内（H，n=5）及细胞外培养液（I）中的尿酸水平。

（J和K）检测RAB5C活性变化对RINL调控ABCG2蛋白水平的影响。

（L和M）检测RAB5C抑制后ABCG2蛋白表达及尿酸排泄变化。

数据表示为平均值±SEM。
统计学分析按照原文说明执行。

四氢姜黄素促进RINL降解并改善多种小鼠高尿酸血症模型

在明确RINL作为尿酸排泄负调控因子后，研究人员进一步探索是否能够通过药物干预降低RINL水平，从而改善高尿酸血症。

研究人员建立天然产物筛选体系，从1500种天然化合物中寻找能够降低RINL水平的小分子。经过筛选和实验验证，研究人员发现：

四氢姜黄素（tetrahydrocurcumin）能够结合RINL，并促进RINL蛋白降解。

进一步研究显示，四氢姜黄素处理能够降低细胞内RINL蛋白水平，同时恢复ABCG2表达，促进尿酸排泄。

机制研究显示，四氢姜黄素主要通过促进RINL降解发挥作用，而不是单纯抑制RINL表达。

随后，研究人员在多种小鼠高尿酸血症模型中验证四氢姜黄素的作用，包括：

1. 氧嗪酸钾（potassium oxonate, PO）诱导高尿酸血症模型；

2. 尿酸酶敲除（uricase knockout）模型；

3. 严重疟疾相关继发性高尿酸血症模型；

4. 慢性肾病相关高尿酸血症模型。

研究发现，四氢姜黄素能够降低这些模型中的血清尿酸水平，并改善尿酸代谢异常。

四氢姜黄素作为RINL降解剂促进肾小管尿酸排泄

为了寻找能够靶向RINL并降低尿酸水平的小分子化合物，研究人员开展天然产物筛选。研究团队利用分子对接方法，从超过1500种天然产物中筛选能够结合hRINL的候选化合物，最终获得5个高亲和力候选分子：

• 四氢姜黄素（tetrahydrocurcumin）

• asarinin

• chrysophanol

• sesamin

• notopterol

其中，四氢姜黄素表现出较强的RINL结合能力，并成为后续研究重点。

分子对接结果显示，四氢姜黄素结合于RINL三维结构中靠近 Leu456 的区域，并与RINL多个氨基酸残基发生相互作用。研究人员进一步通过突变实验发现，RINL第456位残基突变能够削弱四氢姜黄素对细胞尿酸水平调节作用，提示该位点参与四氢姜黄素与RINL之间的特异性结合。

随后，研究人员利用HK2细胞验证四氢姜黄素的功能。结果显示，四氢姜黄素处理能够：

• 降低细胞内尿酸水平；

• 增加细胞外尿酸释放；

• 提高ABCG2蛋白表达。

相比之下，其他候选天然化合物未表现出促进尿酸分泌的作用。

进一步机制研究显示，四氢姜黄素能够抑制RINL诱导的RAB5C活化（P=0.0024），并且其促进尿酸排泄以及提高ABCG2表达的作用依赖于RINL。值得注意的是，在hRINL敲除HK2细胞中，四氢姜黄素不再产生明显尿酸调节作用。

Western blot结果显示，四氢姜黄素处理降低hRINL蛋白水平（P=0.0007），同时增加hABCG2表达（P=0.0007）。100 ns分子动力学模拟进一步发现，四氢姜黄素结合后导致RINL蛋白RMSD和回转半径（Rg）升高，提示蛋白结构稳定性下降；同时，蛋白酶体抑制剂MG132能够阻断四氢姜黄素诱导的RINL降低，说明四氢姜黄素促进RINL蛋白降解主要依赖蛋白酶体途径。

研究结果表明：

四氢姜黄素通过结合并促进RINL降解，抑制RINL-RAB5C通路，恢复ABCG2水平，从而促进肾脏尿酸排泄。

图6：天然产物小分子四氢姜黄素通过降解RINL促进肾小管上皮细胞尿酸分泌

图中四氢姜黄素缩写为THC。

（A）筛选靶向hRINL的小分子化合物策略。

（B）hRINL（青色）与天然产物小分子四氢姜黄素（红色）的分子对接分析。左图显示整体空间结构；右图为放大视图，展示四氢姜黄素与RINL氨基酸残基Leu456、Thr460、Gln510和Ser521之间的相互作用。关键侧链残基（Thr460、Gln510、Leu456和Ser521）以彩色棒状结构显示。

（C）利用pET28a-hRINL-His质粒在大肠杆菌（Escherichia coli）BL21中表达hRINL蛋白。通过异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl β-D-thiogalactopyranoside, IPTG）（0.5 mM）诱导表达，随后利用微量热泳动（microscale thermophoresis, MST）分析四氢姜黄素与hRINL蛋白之间的相互作用（n=3）。

（D和E）根据分子对接结果，对位于四氢姜黄素结合区域附近的氨基酸残基进行突变，包括L456A、L456F、L456G、H505A和S521A，并构建过表达质粒。将质粒转染至hRINL敲除HK2细胞（pLV-sghRINL），随后使用四氢姜黄素（5 μM）或溶剂对照DMSO处理12小时，检测细胞内尿酸（D，n=4或5）及细胞外培养液尿酸水平（E，n=4或5）。n.s.表示无显著性差异。

（F和G）HK2细胞经不同浓度四氢姜黄素处理12小时后，检测细胞内尿酸（F，n=6）及培养液中尿酸水平（G，n=4–8）。

（H和I）HK2细胞经四氢姜黄素（5 μM，12小时）或溶剂对照处理后，Western blot检测hRINL、hABCG2和hGAPDH蛋白水平（H），并对hRINL和hABCG2进行灰度半定量分析，以hGAPDH归一化（I）（n=4）。

（J和K）hRINL敲除HK2细胞（pLV-sghRINL）经四氢姜黄素（5 μM）处理12小时后，检测细胞内尿酸（J，n=6）和培养液尿酸水平（K，n=6）。

（L和M）hRINL敲除HK2细胞经四氢姜黄素处理后，Western blot检测hRINL、hABCG2和hGAPDH蛋白水平（L），并进行灰度半定量分析（M）（n=6，展示部分条带，详细数据见data file S3）。

（N和O）利用分子动力学模拟计算RMSD（N）和Rg（O），评估四氢姜黄素对hRINL稳定性的影响。

（P和Q）HK2细胞先使用蛋白酶体抑制剂MG132（10 μM）处理8小时，随后加入四氢姜黄素（5 μM）继续处理12小时。Western blot检测hRINL和hGAPDH蛋白水平（P），并对hRINL进行灰度半定量分析（Q）（n=5）。

数据表示为平均值±SEM。
统计分析：
（I）至（K）以及（M）采用双侧非配对Student’s t检验；
（E）至（G）以及（Q）采用单因素ANOVA并进行Tukey检验。
*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001。

四氢姜黄素改善多种高尿酸血症小鼠模型

为了验证四氢姜黄素在体内的降尿酸作用，研究人员首先建立氧嗪酸钾（potassium oxonate, PO）联合10%果糖饮水诱导的小鼠高尿酸血症模型。

四氢姜黄素连续处理28天后，能够改善PO诱导高尿酸血症小鼠的体重变化，并改善肾脏和肝脏器官指数。同时，四氢姜黄素降低血清尿酸、肌酐（CREA）、尿素氮（BUN）、ALT和AST水平，提高尿液尿酸、CREA、BUN排泄以及FEUA水平。

进一步检测发现，四氢姜黄素降低PO处理小鼠肾脏mRINL表达，并增加mABCG2蛋白水平，同时减轻肾小管扩张、纤维化以及肾小球基底膜增厚等病理变化。

随后，研究人员构建肝脏特异性mUox敲除（mUox cKO）小鼠模拟人体缺乏尿酸酶的状态。四氢姜黄素处理30天后，可降低mUox cKO小鼠血清尿酸（P=0.0043）和CREA（P=0.034），增加尿液尿酸（P=0.0095）、尿液CREA（P=0.003）排泄以及FEUA（P=0.0414）。同时，四氢姜黄素降低肾脏mRINL表达并提高mABCG2蛋白水平。

此外，研究人员利用致死性疟原虫 Plasmodium yoelii 17XL 感染建立严重疟疾相关继发性高尿酸血症模型。结果显示，感染组小鼠平均生存时间为5.8天，而四氢姜黄素处理组第15天仍有45%存活率；四氢姜黄素延长感染小鼠生存时间（P=0.0011）。

进一步分析显示，四氢姜黄素能够降低感染小鼠血清尿酸和肌酐水平，并恢复肾脏RINL及ABCG2异常变化。

图7：四氢姜黄素促进肾脏尿酸排泄并通过抑制RINL、增加ABCG2水平阻止高尿酸血症发生

图中四氢姜黄素缩写为THC。

（A）药物诱导小鼠尿酸升高以及四氢姜黄素干预的示意图。

（B和C）检测不同处理组小鼠血清尿酸（B，n=8–10）和CREA（C，n=7或8）水平，包括：

Control组、PO组、PO+Benz组（苯溴马隆）、PO+THC低剂量组（40 mg/kg/day）以及PO+THC高剂量组（200 mg/kg/day）。

（D和E）检测上述各组小鼠尿液尿酸（D，n=7或8）及CREA（E，n=7或8）浓度。

（F）检测各组小鼠FEUA（n=7或8）。

（G和H）Western blot检测各组小鼠肾组织中mRINL、mABCG2及mGAPDH蛋白水平（G），并进行mRINL和mABCG2灰度半定量分析，以mGAPDH归一化（H）（n=6）。

（I）mUox cKO小鼠构建策略。通过在小鼠Uox基因第3和第4外显子两端插入LoxP位点构建mUoxflox/flox小鼠。

（J）mUox cKO小鼠实验策略。mUoxflox/flox小鼠与mUoxflox/flox; AlbuminCre-ERT2小鼠杂交，2月龄注射tamoxifen诱导Cre重组，获得对照组和肝脏特异性mUox KO小鼠。7月龄小鼠分为：

• 对照组：0.3% O-carboxymethylcellulose（CMC）-Na灌胃30天；

• mUox cKO组；

• mUox cKO + THC组：四氢姜黄素200 mg/kg/day灌胃30天。

处理结束后收集尿液、血液和肾组织进行分析。

（K和L）检测各组小鼠血清尿酸（K，n=5）和CREA（L，n=5）。

（M和N）检测尿液尿酸（M，n=5）和CREA（N，n=5）。

（O）检测FEUA（n=5）。

（P和Q）Western blot检测肾脏mRINL（n=4）、mABCG2（n=6）及mGAPDH蛋白水平（P），并进行灰度半定量分析（Q）。

（R）P. yoelii 17XL感染模型及四氢姜黄素干预示意图。

（S）Control、17XL以及17XL+THC组小鼠生存率分析（n=10、10和11）。17XL组与17XL+THC组生存曲线差异采用Mantel-Cox检验分析。

（T和U）检测Control、17XL及17XL+THC组血清尿酸（T，n=5、5和6）以及CREA（U，n=5、5和6）。

（V和W）Western blot检测Control、17XL及17XL+THC组肾组织mRINL、mABCG2及mGAPDH蛋白水平（V），并进行灰度半定量分析（W）。

数据表示为平均值±SEM。
统计分析：（B）至（F）、（H）、（K）至（O）、（Q）、（T）、（U）和（W）采用单因素ANOVA并进行Tukey检验。
*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001，****P<0.0001。

【贡献】★★★★★

本研究通过人类遗传学分析、细胞实验和动物模型研究，发现 RINL是调控肾脏尿酸排泄的重要负调控因子。

研究证明，RINL获得性功能增强突变（hRINL P139S）能够提高RINL蛋白稳定性，增强其对尿酸排泄的抑制作用，从而促进高尿酸血症发生。相反，RINL缺失能够提高肾脏ABCG2水平并促进尿酸排泄。

机制研究表明，RINL并非直接结合ABCG2，而是通过激活RAB5C促进ABCG2内吞，并进一步进入溶酶体降解途径，降低肾小管上皮细胞尿酸外排能力。

进一步的小分子筛选发现，天然产物四氢姜黄素能够结合RINL并促进其降解，提高肾脏ABCG2蛋白水平，从而增强尿酸排泄，并改善PO诱导、mUox cKO、严重疟疾以及慢性肾病相关高尿酸血症小鼠模型中的尿酸异常。

作者认为，靶向RINL可能成为继XOD和URAT1之外的高尿酸血症潜在治疗策略，而四氢姜黄素作为RINL靶向降解剂，为天然产物干预尿酸代谢提供了新的研究方向。

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