小兒泌尿系結石與代謝異常的研究進展

何萬鵬，宋光魯

(新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院泌尿外科，烏魯木齊 830054)

泌尿系結石俗稱尿石癥，是泌尿外科最常見的疾病之一，主要指發(fā)生在腎臟、輸尿管、膀胱以及尿道等部位的結石。目前，通過相關實驗室檢查確診為泌尿系結石的患者中，小兒患者占2%～3%[1]。小兒腎臟的特殊生理解剖結構導致小兒泌尿系結石的病因、診斷、治療和預后均與成人有很大差異，小兒泌尿系結石的發(fā)病率呈逐年上升趨勢[1-3]。血尿、少尿或無尿是大部分泌尿系結石患兒就診的主要原因，甚至部分患兒因嚴重腎積水導致腹部包塊而就診，若這類患兒早期得不到恰當治療，可能會引起急性腎功能不全，嚴重者可致急性腎衰竭，對患兒身體健康造成極大危害，故應積極尋找結石的形成病因，早期進行藥物或手術干預，避免和減少結石對患兒造成的危害，從而降低結石復發(fā)率。小兒具有特殊的腎臟生理與代謝特點，故小兒泌尿系結石的病因可能與患兒的新陳代謝紊亂、解剖結構異常、泌尿系感染、生活環(huán)境、社會經(jīng)濟狀況、遺傳、肥胖、生活飲食習慣等因素有關，這些危險因素均與代謝異常密不可分[4-5]。代謝異常指各種物質(zhì)(電解質(zhì)、三酰甘油、膽固醇、各類脂蛋白和激素等)在人體內(nèi)的代謝過程(一系列的合成、分解、消化、吸收、轉運時)發(fā)生異常，使各組織中物質(zhì)含量過多或過少，從而影響身體功能?，F(xiàn)對小兒泌尿系結石與代謝異常的關系予以綜述。

1 小兒泌尿系結石與電解質(zhì)的代謝關系

尿液中鈉離子、鈣離子、鎂離子等與泌尿系結石的關系密切。研究證實，24 h尿液分析與結石形成具有明顯相關性，尤其是高鈉尿癥、高鈣尿癥、低鎂尿癥等已成為影響泌尿系結石形成與復發(fā)的主要危險因素[6-7]。

1.1小兒泌尿系結石與高鈉尿癥 鈉離子與泌尿系結石的發(fā)病有關，尤其是高鈉尿癥。Gouru等[6]研究證實，超過90%的小兒泌尿系結石患兒存在代謝異常，其中高鈉尿癥約占65%，在小兒泌尿系結石的形成與復發(fā)中具有主導作用，其次是高鈣尿癥和低鎂尿癥，分別占50%和7.5%，共同影響結石的形成與發(fā)展。另有研究表明，高鈉飲食患者泌尿系結石的發(fā)病率明顯高于其他人群，主要是鈉離子在腎小管中與鈣離子具有協(xié)同轉運作用，高尿鈉使腎小管對鈣離子的重吸收減少，導致尿鈣水平不斷增加，最終導致泌尿系結石的發(fā)生、發(fā)展[8]。

1.2小兒泌尿系結石與高鈣尿癥 小兒泌尿系結石以草酸鈣結石為主，其發(fā)病機制與鈣離子明顯相關。Lee和Cho[7]研究發(fā)現(xiàn)，高鈣尿癥是影響結石形成的主要危險因素，其次是高尿酸尿癥。鈣是草酸鈣結石的主要成分，體內(nèi)鈣代謝異?？蓪е虏菟徕}結石的形成增加。近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展、人們生活水平的不斷提升飲食習慣的改變，小兒飲食攝入大量含鈣較高的食物(如牛奶、海產(chǎn)品，以及補充鈣劑等)導致尿鈣排泄過多，鈣離子能夠增加尿液中離子的活性并促進草酸鈣、磷酸鈣晶體的飽和度，從而使小兒含鈣類結石的發(fā)生率不斷增加[9]。

1.3小兒泌尿系結石與低鎂尿癥 隨著研究的不斷深入，電解質(zhì)中鎂離子與泌尿系結石的關系越來越受到關注，其作用機制逐漸被證實。邵帥等[10]對低鎂尿癥與尿路結石關系的研究表明，鎂離子能夠抑制尿液中草酸鈣、碳酸鈣的結晶過程，可從根本降低結石的復發(fā)率；同時還發(fā)現(xiàn)，適量口服鎂劑能夠預防草酸鈣結石形成，減少結石復發(fā)的主要機制為鎂離子可抑制結晶的成核、生長和聚集；鎂離子還能抑制腸對含鈣類物質(zhì)的吸收，從而減少尿液中含鈣離子的排泄；此外，鎂離子能夠抑制腎小管對鈣離子再吸收，同時加快枸櫞酸鉀的排泄，枸櫞酸鉀可抑制結石形成，故可降低結石形成的風險[11-14]。

2 小兒泌尿系結石與血脂代謝的關系

目前，血脂與泌尿系結石之間的關系成為現(xiàn)代醫(yī)學研究的熱點，尤其是膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白與泌尿系結石的相關性研究。Kang等[15]研究證實，血脂異常是泌尿系結石的危險因素，且高三酰甘油血癥是泌尿系結石的獨立危險因素。另有研究證實，長期高膽固醇飲食可促進大鼠腎臟表面鈣化斑形成，加快骨橋蛋白在腎臟組織的表達，導致結石發(fā)生；高三酰甘油水平可增加尿液中尿酸、鈣離子的分泌，從而進一步促進尿酸結石、草酸鈣結石的形成；同時還發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)長期蓄積脂類物質(zhì)會對腎臟產(chǎn)生脂毒性，可使腎臟的生理結構和功能發(fā)生改變，此外，脂毒性會導致腎臟分泌更多的尿酸，降低尿pH值，促進尿酸結石的形成[12,16-17]。王昱等[18]的研究發(fā)現(xiàn)，血脂異常與泌尿系結石形成有關，膽固醇、高密度脂蛋白的高低可作為尿酸性結石的獨立危險因素。邱志勇等[19]研究發(fā)現(xiàn)，高三酰甘油和高膽固醇可作為泌尿系結石形成的危險因素，其中高蛋白、高脂、高鹽飲食是泌尿系結石形成的危險因素，可造成患者血清氯濃度升高，使尿鈉、尿鈣的排泄量增加，并使尿液pH值上升，降低尿液枸櫞酸的排泄，進一步加快腎臟的結晶速度，進而促進泌尿系結石的形成。目前，國內(nèi)外對于小兒泌尿系結石與三酰甘油、膽固醇等的報道較少，雖然以上研究對象為成人，但在三酰甘油、膽固醇、脂蛋白代謝方面，成人與小兒具有相似的代謝原理，故可通過以上研究間接得出小兒泌尿系結石的脂類代謝特點。

3 小兒泌尿系結石與24 h尿液分析

近年來，24 h尿液分析與泌尿系結石形成與復發(fā)的相關性逐漸被發(fā)現(xiàn)。臨床研究表明，16%～67%的泌尿系結石患兒可發(fā)生代謝異常[20]。小兒泌尿系結石與尿酸、草酸、枸櫞酸以及尿液pH值的關系密切。

3.1小兒泌尿系結石與尿酸的關系 高尿酸尿癥與尿酸結石的形成和復發(fā)關系密切。Gouru等[6]對小兒泌尿系結石患兒24 h尿液分析的研究發(fā)現(xiàn)，高尿酸尿癥(57.5%)在小兒泌尿系結石的形成過程中起主要作用，其次是高草酸尿癥(約占50%)和低枸櫞酸尿癥(約占23%)，這種差異可能主要與小兒特殊的生理解剖結構有關，由于小兒尿酸的總排泄量、每單位體重排泄量、尿酸的部分排泄量均隨年齡的增長而下降，但總排泄量仍高于成人，故認為小兒泌尿系結石患者尿酸結石的發(fā)生率高于成人。Pearle等[21]認為，尿液中存在可以抑制尿酸結石形成的物質(zhì)，且尿酸含量越高尿液越容易發(fā)生結晶、沉淀，故建議通過飲水量、飲食、堿化尿液等措施來降低尿酸結石患兒的發(fā)病率和復發(fā)率。

3.2小兒泌尿系結石與草酸的關系 高草酸尿癥與草酸鈣結石有明顯關系。迪亞爾·地里木拉提等[22]對小兒泌尿系結石成分的研究發(fā)現(xiàn)，草酸鈣類結石是小兒泌尿系結石的主要成分，包括一水草酸鈣、二水草酸鈣、磷酸鈣、碳酸鈣等，其發(fā)生主要與高草酸尿癥、高鈣尿癥關系密切，并發(fā)現(xiàn)高草酸尿癥是草酸鈣結石形成的首要危險因素。有研究表明，高草酸尿癥導致結石形成的機制主要是：①隨著尿液中草酸濃度的增加，草酸與尿鈣形成草酸鈣結晶，從而促進結石的生長與聚集；②過高的尿草酸濃度造成腎小管上皮細胞自身氧化損傷，隨后與結石結晶發(fā)生成核作用，進而促進結石形成[8,23]。

3.3小兒泌尿系結石與枸櫞酸的關系 低枸櫞酸尿癥與尿酸結石、草酸鈣結石的形成和復發(fā)有關。Bevill等[24]研究發(fā)現(xiàn)，低枸櫞酸尿癥是最常見的影響小兒泌尿系結石形成的代謝異常因素，約占68%，其次是高鈣尿癥和低尿量癥。Penido等[25]通過研究證實，枸櫞酸尿癥和高草酸尿癥是小兒泌尿系結石24 h尿液分析中最常見的代謝異常因素。枸櫞酸根是尿液的主要陰離子之一，同時枸櫞酸也是泌尿系結石成分的重要抑制因子，其代謝紊亂將提高尿液pH值，枸櫞酸根可與鈣離子結合形成溶解度高的絡合物，對草酸鈣、碳酸鈣的結晶有明顯的抑制作用。此外，枸櫞酸鹽具有弱酸強堿的性質(zhì)，可提升T-H蛋白、骨橋蛋白和腎鈣素等大分子的水平與活性，從而對結石的發(fā)生、發(fā)展起抑制作用[26]。

3.4小兒泌尿系結石與尿液pH值的關系 尿液低pH值與尿酸結石的形成和復發(fā)關系密切，發(fā)病機制也逐漸清晰。汪建和劉玲[27]對泌尿系結石與尿液pH值關系的研究發(fā)現(xiàn)，當尿液pH<5.0時，容易發(fā)生單純尿酸結石；當尿液pH>6.5時，容易產(chǎn)生尿酸鹽、草酸鹽、磷酸鹽和各種混合金屬鹽結石，故建議將尿液pH值控制在5.5～6.5，可有效預防泌尿系結石的發(fā)生、發(fā)展。Pearle等[21]認為尿酸結石的發(fā)生與尿液pH值有一定相關性，即尿液pH值越低，尿酸結石的發(fā)生率越高，尤其當尿液pH<5.5時，尿液中的尿酸就會處于非離解狀態(tài)，容易導致因尿酸過飽和而析出結晶沉淀，加速尿酸結石的形成，可通過堿化尿液來防止尿酸結石的形成，從而減少尿酸結石的復發(fā)[2,11]。

4 小兒泌尿系結石與激素的代謝關系

泌尿系結石具有明顯的性別差異，發(fā)病男性多于女性，可能與性激素代謝有關。性激素主要包括雌性激素和雄性激素，雄性激素是男性體內(nèi)最重要的激素之一，主要包括睪酮、雙氫睪酮、脫氫表睪酮等，參與人體內(nèi)各組織器官的功能調(diào)節(jié)和生長發(fā)育等。睪酮作為雄性激素的主要成分，90%以上由睪丸Leydig細胞產(chǎn)生，小部分由腎上腺網(wǎng)狀帶分泌[28]。目前，國內(nèi)外關于小兒泌尿系結石與激素關系的報道較少。Gupta等[29]研究發(fā)現(xiàn)，雄性激素在成人泌尿系結石形成過程中發(fā)揮重要作用，尤其是睪酮、雙氫睪酮、脫氫表睪酮，具體機制為調(diào)節(jié)受體、誘導體內(nèi)葡糖酸氧化酶活性增加、抑制骨橋蛋白分泌、促進腎小管上皮細胞凋亡等。小兒成長過程中，體內(nèi)激素水平不斷變化，但激素的作用幾乎與成人一致，故間接認為性激素在小兒泌尿系結石形成過程中具有一定的指導作用。此外，王立等[30]通過動物實驗證實，經(jīng)雌二醇處理大鼠尿液中的鈣、草酸和尿酸含量明顯低于未經(jīng)雌二醇處理大鼠，說明在結石形成過程中雌激素具有抑制作用。Fleet和Schoch[31]的研究表明，體內(nèi)雌激素的含量對結石的形成具有一定的影響，低劑量雌激素可減少體內(nèi)鈣的重吸收作用，促進尿鈣的排泄，加快含鈣結石的形成，而高劑量雌激素對結石的形成具有抑制作用。由于小兒在生長發(fā)育過程中與成人具有相似的代謝特點，故認為性激素水平在小兒泌尿系結石的形成過程中具有相似的作用。綜上所述，泌尿系結石在形成與復發(fā)過程中存在明顯的性別差異，男性發(fā)病率高于女性；此外，性激素對泌尿系結石的形成和復發(fā)有一定作用，雄性激素促進結石形成，而雌性激素抑制結石形成。

5 小 結

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活習慣、飲食習慣的不斷改變，脂代謝異常在人群中越來越普遍，脂代謝異常與小兒泌尿系結石具有密不可分的關系，其中鈉離子、鈣離子、鎂離子、尿酸、草酸、枸櫞酸、尿液pH值、激素、三酰甘油、膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白的水平均與小兒泌尿系結石的形成與復發(fā)具有明顯的正相關關系，可在一定程度上促進結石的發(fā)生、發(fā)展。目前，成人泌尿系結石與脂代謝異常的相關性已被證實，小兒泌尿系結石與脂代謝的關系已有部分機制被證實，小兒泌尿系結石的形成與脂代謝異常具有明顯的正相關關系。因此，小兒泌尿系結石不僅影響當代小兒身體健康問題，更是當今社會面臨的一項公共健康問題，具有較高的患病率和復發(fā)率，雖已明確脂代謝異常與結石形成和復發(fā)的直接關系，但具體機制尚不清楚。因此，應積極尋找小兒泌尿系結石的其他病因及相關發(fā)病機制，從源頭遏制小兒泌尿系結石的進展，為小兒泌尿系結石患兒提供更加經(jīng)濟有效的治療手段，從而降低泌尿系結石的危害[32]。