小儿泌尿系结石与代谢异常的研究进展

何万鹏，宋光鲁

(新疆医科大学第一附属医院泌尿外科，乌鲁木齐 830054)

泌尿系结石俗称尿石症，是泌尿外科最常见的疾病之一，主要指发生在肾脏、输尿管、膀胱以及尿道等部位的结石。目前，通过相关实验室检查确诊为泌尿系结石的患者中，小儿患者占2%～3%[1]。小儿肾脏的特殊生理解剖结构导致小儿泌尿系结石的病因、诊断、治疗和预后均与成人有很大差异，小儿泌尿系结石的发病率呈逐年上升趋势[1-3]。血尿、少尿或无尿是大部分泌尿系结石患儿就诊的主要原因，甚至部分患儿因严重肾积水导致腹部包块而就诊，若这类患儿早期得不到恰当治疗，可能会引起急性肾功能不全，严重者可致急性肾衰竭，对患儿身体健康造成极大危害，故应积极寻找结石的形成病因，早期进行药物或手术干预，避免和减少结石对患儿造成的危害，从而降低结石复发率。小儿具有特殊的肾脏生理与代谢特点，故小儿泌尿系结石的病因可能与患儿的新陈代谢紊乱、解剖结构异常、泌尿系感染、生活环境、社会经济状况、遗传、肥胖、生活饮食习惯等因素有关，这些危险因素均与代谢异常密不可分[4-5]。代谢异常指各种物质(电解质、三酰甘油、胆固醇、各类脂蛋白和激素等)在人体内的代谢过程(一系列的合成、分解、消化、吸收、转运时)发生异常，使各组织中物质含量过多或过少，从而影响身体功能。现对小儿泌尿系结石与代谢异常的关系予以综述。

1 小儿泌尿系结石与电解质的代谢关系

尿液中钠离子、钙离子、镁离子等与泌尿系结石的关系密切。研究证实，24 h尿液分析与结石形成具有明显相关性，尤其是高钠尿症、高钙尿症、低镁尿症等已成为影响泌尿系结石形成与复发的主要危险因素[6-7]。

1.1小儿泌尿系结石与高钠尿症 钠离子与泌尿系结石的发病有关，尤其是高钠尿症。Gouru等[6]研究证实，超过90%的小儿泌尿系结石患儿存在代谢异常，其中高钠尿症约占65%，在小儿泌尿系结石的形成与复发中具有主导作用，其次是高钙尿症和低镁尿症，分别占50%和7.5%，共同影响结石的形成与发展。另有研究表明，高钠饮食患者泌尿系结石的发病率明显高于其他人群，主要是钠离子在肾小管中与钙离子具有协同转运作用，高尿钠使肾小管对钙离子的重吸收减少，导致尿钙水平不断增加，最终导致泌尿系结石的发生、发展[8]。

1.2小儿泌尿系结石与高钙尿症 小儿泌尿系结石以草酸钙结石为主，其发病机制与钙离子明显相关。Lee和Cho[7]研究发现，高钙尿症是影响结石形成的主要危险因素，其次是高尿酸尿症。钙是草酸钙结石的主要成分，体内钙代谢异常可导致草酸钙结石的形成增加。近年来，随着我国经济的发展、人们生活水平的不断提升饮食习惯的改变，小儿饮食摄入大量含钙较高的食物(如牛奶、海产品，以及补充钙剂等)导致尿钙排泄过多，钙离子能够增加尿液中离子的活性并促进草酸钙、磷酸钙晶体的饱和度，从而使小儿含钙类结石的发生率不断增加[9]。

1.3小儿泌尿系结石与低镁尿症 随着研究的不断深入，电解质中镁离子与泌尿系结石的关系越来越受到关注，其作用机制逐渐被证实。邵帅等[10]对低镁尿症与尿路结石关系的研究表明，镁离子能够抑制尿液中草酸钙、碳酸钙的结晶过程，可从根本降低结石的复发率；同时还发现，适量口服镁剂能够预防草酸钙结石形成，减少结石复发的主要机制为镁离子可抑制结晶的成核、生长和聚集；镁离子还能抑制肠对含钙类物质的吸收，从而减少尿液中含钙离子的排泄；此外，镁离子能够抑制肾小管对钙离子再吸收，同时加快枸橼酸钾的排泄，枸橼酸钾可抑制结石形成，故可降低结石形成的风险[11-14]。

2 小儿泌尿系结石与血脂代谢的关系

目前，血脂与泌尿系结石之间的关系成为现代医学研究的热点，尤其是胆固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白与泌尿系结石的相关性研究。Kang等[15]研究证实，血脂异常是泌尿系结石的危险因素，且高三酰甘油血症是泌尿系结石的独立危险因素。另有研究证实，长期高胆固醇饮食可促进大鼠肾脏表面钙化斑形成，加快骨桥蛋白在肾脏组织的表达，导致结石发生；高三酰甘油水平可增加尿液中尿酸、钙离子的分泌，从而进一步促进尿酸结石、草酸钙结石的形成；同时还发现，体内长期蓄积脂类物质会对肾脏产生脂毒性，可使肾脏的生理结构和功能发生改变，此外，脂毒性会导致肾脏分泌更多的尿酸，降低尿pH值，促进尿酸结石的形成[12,16-17]。王昱等[18]的研究发现，血脂异常与泌尿系结石形成有关，胆固醇、高密度脂蛋白的高低可作为尿酸性结石的独立危险因素。邱志勇等[19]研究发现，高三酰甘油和高胆固醇可作为泌尿系结石形成的危险因素，其中高蛋白、高脂、高盐饮食是泌尿系结石形成的危险因素，可造成患者血清氯浓度升高，使尿钠、尿钙的排泄量增加，并使尿液pH值上升，降低尿液枸橼酸的排泄，进一步加快肾脏的结晶速度，进而促进泌尿系结石的形成。目前，国内外对于小儿泌尿系结石与三酰甘油、胆固醇等的报道较少，虽然以上研究对象为成人，但在三酰甘油、胆固醇、脂蛋白代谢方面，成人与小儿具有相似的代谢原理，故可通过以上研究间接得出小儿泌尿系结石的脂类代谢特点。

3 小儿泌尿系结石与24 h尿液分析

近年来，24 h尿液分析与泌尿系结石形成与复发的相关性逐渐被发现。临床研究表明，16%～67%的泌尿系结石患儿可发生代谢异常[20]。小儿泌尿系结石与尿酸、草酸、枸橼酸以及尿液pH值的关系密切。

3.1小儿泌尿系结石与尿酸的关系 高尿酸尿症与尿酸结石的形成和复发关系密切。Gouru等[6]对小儿泌尿系结石患儿24 h尿液分析的研究发现，高尿酸尿症(57.5%)在小儿泌尿系结石的形成过程中起主要作用，其次是高草酸尿症(约占50%)和低枸橼酸尿症(约占23%)，这种差异可能主要与小儿特殊的生理解剖结构有关，由于小儿尿酸的总排泄量、每单位体重排泄量、尿酸的部分排泄量均随年龄的增长而下降，但总排泄量仍高于成人，故认为小儿泌尿系结石患者尿酸结石的发生率高于成人。Pearle等[21]认为，尿液中存在可以抑制尿酸结石形成的物质，且尿酸含量越高尿液越容易发生结晶、沉淀，故建议通过饮水量、饮食、碱化尿液等措施来降低尿酸结石患儿的发病率和复发率。

3.2小儿泌尿系结石与草酸的关系 高草酸尿症与草酸钙结石有明显关系。迪亚尔·地里木拉提等[22]对小儿泌尿系结石成分的研究发现，草酸钙类结石是小儿泌尿系结石的主要成分，包括一水草酸钙、二水草酸钙、磷酸钙、碳酸钙等，其发生主要与高草酸尿症、高钙尿症关系密切，并发现高草酸尿症是草酸钙结石形成的首要危险因素。有研究表明，高草酸尿症导致结石形成的机制主要是：①随着尿液中草酸浓度的增加，草酸与尿钙形成草酸钙结晶，从而促进结石的生长与聚集；②过高的尿草酸浓度造成肾小管上皮细胞自身氧化损伤，随后与结石结晶发生成核作用，进而促进结石形成[8,23]。

3.3小儿泌尿系结石与枸橼酸的关系 低枸橼酸尿症与尿酸结石、草酸钙结石的形成和复发有关。Bevill等[24]研究发现，低枸橼酸尿症是最常见的影响小儿泌尿系结石形成的代谢异常因素，约占68%，其次是高钙尿症和低尿量症。Penido等[25]通过研究证实，枸橼酸尿症和高草酸尿症是小儿泌尿系结石24 h尿液分析中最常见的代谢异常因素。枸橼酸根是尿液的主要阴离子之一，同时枸橼酸也是泌尿系结石成分的重要抑制因子，其代谢紊乱将提高尿液pH值，枸橼酸根可与钙离子结合形成溶解度高的络合物，对草酸钙、碳酸钙的结晶有明显的抑制作用。此外，枸橼酸盐具有弱酸强碱的性质，可提升T-H蛋白、骨桥蛋白和肾钙素等大分子的水平与活性，从而对结石的发生、发展起抑制作用[26]。

3.4小儿泌尿系结石与尿液pH值的关系 尿液低pH值与尿酸结石的形成和复发关系密切，发病机制也逐渐清晰。汪建和刘玲[27]对泌尿系结石与尿液pH值关系的研究发现，当尿液pH<5.0时，容易发生单纯尿酸结石；当尿液pH>6.5时，容易产生尿酸盐、草酸盐、磷酸盐和各种混合金属盐结石，故建议将尿液pH值控制在5.5～6.5，可有效预防泌尿系结石的发生、发展。Pearle等[21]认为尿酸结石的发生与尿液pH值有一定相关性，即尿液pH值越低，尿酸结石的发生率越高，尤其当尿液pH<5.5时，尿液中的尿酸就会处于非离解状态，容易导致因尿酸过饱和而析出结晶沉淀，加速尿酸结石的形成，可通过碱化尿液来防止尿酸结石的形成，从而减少尿酸结石的复发[2,11]。

4 小儿泌尿系结石与激素的代谢关系

泌尿系结石具有明显的性别差异，发病男性多于女性，可能与性激素代谢有关。性激素主要包括雌性激素和雄性激素，雄性激素是男性体内最重要的激素之一，主要包括睾酮、双氢睾酮、脱氢表睾酮等，参与人体内各组织器官的功能调节和生长发育等。睾酮作为雄性激素的主要成分，90%以上由睾丸Leydig细胞产生，小部分由肾上腺网状带分泌[28]。目前，国内外关于小儿泌尿系结石与激素关系的报道较少。Gupta等[29]研究发现，雄性激素在成人泌尿系结石形成过程中发挥重要作用，尤其是睾酮、双氢睾酮、脱氢表睾酮，具体机制为调节受体、诱导体内葡糖酸氧化酶活性增加、抑制骨桥蛋白分泌、促进肾小管上皮细胞凋亡等。小儿成长过程中，体内激素水平不断变化，但激素的作用几乎与成人一致，故间接认为性激素在小儿泌尿系结石形成过程中具有一定的指导作用。此外，王立等[30]通过动物实验证实，经雌二醇处理大鼠尿液中的钙、草酸和尿酸含量明显低于未经雌二醇处理大鼠，说明在结石形成过程中雌激素具有抑制作用。Fleet和Schoch[31]的研究表明，体内雌激素的含量对结石的形成具有一定的影响，低剂量雌激素可减少体内钙的重吸收作用，促进尿钙的排泄，加快含钙结石的形成，而高剂量雌激素对结石的形成具有抑制作用。由于小儿在生长发育过程中与成人具有相似的代谢特点，故认为性激素水平在小儿泌尿系结石的形成过程中具有相似的作用。综上所述，泌尿系结石在形成与复发过程中存在明显的性别差异，男性发病率高于女性；此外，性激素对泌尿系结石的形成和复发有一定作用，雄性激素促进结石形成，而雌性激素抑制结石形成。

5 小 结

随着经济的快速发展和人们生活习惯、饮食习惯的不断改变，脂代谢异常在人群中越来越普遍，脂代谢异常与小儿泌尿系结石具有密不可分的关系，其中钠离子、钙离子、镁离子、尿酸、草酸、枸橼酸、尿液pH值、激素、三酰甘油、胆固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白的水平均与小儿泌尿系结石的形成与复发具有明显的正相关关系，可在一定程度上促进结石的发生、发展。目前，成人泌尿系结石与脂代谢异常的相关性已被证实，小儿泌尿系结石与脂代谢的关系已有部分机制被证实，小儿泌尿系结石的形成与脂代谢异常具有明显的正相关关系。因此，小儿泌尿系结石不仅影响当代小儿身体健康问题，更是当今社会面临的一项公共健康问题，具有较高的患病率和复发率，虽已明确脂代谢异常与结石形成和复发的直接关系，但具体机制尚不清楚。因此，应积极寻找小儿泌尿系结石的其他病因及相关发病机制，从源头遏制小儿泌尿系结石的进展，为小儿泌尿系结石患儿提供更加经济有效的治疗手段，从而降低泌尿系结石的危害[32]。