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尿酸はどこから来る?プリン体と核酸のつながりを理解しよう

看護師国家試験 第109回 午前 第77問 / 人体の構造・機能 / 代謝系と体温調節

国試問題にチャレンジ

109回 午前 第77問

最終代謝産物に尿酸が含まれるのはどれか。

  1. 1.核酸
  2. 2.リン脂質
  3. 3.中性脂肪
  4. 4.グルコース
  5. 5.コレステロール

対話形式の解説

博士 博士

今回は最終代謝産物の問題じゃ。尿酸が何から生まれるかわかるかの?

サクラ サクラ

痛風の原因ですよね。ビールに多いプリン体と関係あったような…

博士 博士

そうじゃ。プリン体とは何か、生化学的に説明できるかな?

サクラ サクラ

えっと、食事に含まれる成分…くらいしかイメージがないです。

博士 博士

プリン体はアデニンやグアニンといった塩基の総称で、実は核酸(DNA・RNA)の構成成分なんじゃ。

サクラ サクラ

そうか、核酸の塩基ですね!DNAの『A』と『G』。

博士 博士

その通り。アデニンとグアニンがプリン塩基、シトシン・チミン・ウラシルがピリミジン塩基。プリン体が分解されると尿酸になる。

サクラ サクラ

分解の経路はどうなってますか?

博士 博士

アデニン・グアニン→ヒポキサンチン→キサンチン→尿酸、という流れじゃ。キサンチン酸化酵素(キサンチンオキシダーゼ)が最後のステップを触媒する。

サクラ サクラ

尿酸降下薬のアロプリノールはこの酵素を阻害するんですね。

博士 博士

よく知っておるな!その通りじゃ。ヒトは尿酸酸化酵素(ウリカーゼ)を持たんから、尿酸で代謝が止まる。他の哺乳類はさらにアラントインまで分解できる。

サクラ サクラ

なぜヒトだけ止まるんですか?

博士 博士

進化の過程でウリカーゼ遺伝子が失われたと考えられておる。尿酸には抗酸化作用があって、長寿や高次脳機能に有利だった説もある。

サクラ サクラ

面白いですね。じゃあ選択肢1の核酸が正解で、他の選択肢はどうなりますか?

博士 博士

リン脂質は脂肪酸とグリセロール、リン酸、コリンに分解され、最終的に水と二酸化炭素になる。中性脂肪も同様に水と二酸化炭素じゃ。

サクラ サクラ

グルコースは解糖系→クエン酸回路で水と二酸化炭素。嫌気下なら乳酸、ですよね。

博士 博士

完璧じゃ。コレステロールは胆汁酸やステロイドホルモン、ビタミンDの原料になる。尿酸は関係ない。

サクラ サクラ

尿酸が生じるのは核酸由来のプリン体代謝だけ、と覚えます。

博士 博士

うむ。高尿酸血症は7.0mg/dL以上と定義される。痛風、尿路結石、腎障害の原因になる。

サクラ サクラ

治療薬は?

博士 博士

産生抑制薬のアロプリノール・フェブキソスタット、排泄促進薬のベンズブロマロン。痛風発作の急性期にはNSAIDsやコルヒチンを使う。

サクラ サクラ

患者指導はプリン体制限と水分摂取が大事ですよね。

博士 博士

その通り。レバー、白子、魚卵、ビールはプリン体が多い。水分を多く取って尿酸の尿中排泄を促すことも重要じゃ。

POINT

尿酸は、核酸の構成成分であるプリン塩基(アデニン・グアニン)が分解される過程の最終代謝産物です。経路はアデニン・グアニン→ヒポキサンチン→キサンチン→尿酸で、最終段階をキサンチン酸化酵素が触媒します。ヒトは尿酸酸化酵素(ウリカーゼ)を持たないため代謝はここで止まり、腎臓から尿中排泄されます。高尿酸血症(7.0mg/dL超)は痛風・尿路結石・腎障害の原因となり、治療はアロプリノールなどのキサンチン酸化酵素阻害薬、食事指導(プリン体制限・節酒)、水分摂取励行が柱です。生化学の基礎知識は、内分泌・代謝疾患の病態理解と患者指導の土台となります。

解答・解説

正解は 1 です

問題文:最終代謝産物に尿酸が含まれるのはどれか。

解説:正解は 1 です。尿酸は、核酸を構成するプリン塩基(アデニン、グアニン)が分解される過程の最終代謝産物である。ヒトでは尿酸酸化酵素(ウリカーゼ)を持たないため、プリン体代謝は尿酸で止まり、主に腎臓から尿中排泄される。食事由来・体内細胞新陳代謝由来の核酸が源となり、体内で産生と排泄のバランスが崩れると高尿酸血症となる。

選択肢考察

  1. 1.  核酸

    核酸の構成成分であるプリン塩基(アデニン・グアニン)はヒポキサンチン→キサンチン→尿酸の順に分解され、最終的に尿酸となって尿中へ排泄される。高尿酸血症が持続すると関節に尿酸塩が沈着し痛風発作を起こす。

  2. × 2.  リン脂質

    リン脂質は細胞膜の主成分で、代謝されると脂肪酸、グリセロール、リン酸、コリンなどに分解される。最終代謝産物は水と二酸化炭素であり、尿酸は含まれない。

  3. × 3.  中性脂肪

    中性脂肪(トリグリセリド)はリパーゼによりグリセロールと脂肪酸に分解され、β酸化を経てアセチルCoA、クエン酸回路で最終的に水と二酸化炭素になる。尿酸は生じない。

  4. × 4.  グルコース

    グルコースは解糖系→クエン酸回路→電子伝達系を経て水と二酸化炭素に完全酸化される。嫌気下では乳酸となる。尿酸は関与しない。

  5. × 5.  コレステロール

    コレステロールは胆汁酸に変換されて便中排泄、もしくはステロイドホルモン・ビタミンDの原料となる。最終代謝産物に尿酸は含まれない。

高尿酸血症の基準は血清尿酸値7.0mg/dL超。原因は産生過剰型(核酸代謝亢進、悪性腫瘍化学療法後の腫瘍崩壊症候群など)と排泄低下型(腎機能低下、脱水、薬剤性など)、および混合型に分類される。治療薬は産生抑制薬(アロプリノール、フェブキソスタット)と排泄促進薬(ベンズブロマロン)がある。痛風発作中はNSAIDsやコルヒチンで対応し、尿酸降下薬は発作後落ち着いてから開始するのが原則。プリン体の多い食品(レバー、白子、ビール、魚卵)の摂取制限と水分摂取励行も重要な指導内容。

栄養素・代謝産物の対応関係を問う基礎生化学の問題。『プリン体=核酸=尿酸』というキーワードチェーンを押さえるのがポイント。