特發(fā)性草酸鈣結(jié)石細胞膜磷脂異常與膜草酸轉(zhuǎn)運異常

特發(fā)性草酸鈣結(jié)石細胞膜磷脂異常與膜草酸轉(zhuǎn)運異常

1石頭成因的新觀點和假設(shè)1.1磷酸鈣結(jié)晶病近年來，草酸鈣等相關(guān)研究表明，具有特定發(fā)性草酸鈣關(guān)帝廟的膜磷異常，表明四烯酸含量增加，亞硝酸鹽含量降低。增加花四烯酸和亞硝酸鹽的含量?；颊呒毎ち字惓Ｅc膜草酸轉(zhuǎn)運異常增加相關(guān)聯(lián)?；颊吣げ菟徂D(zhuǎn)運異常增加可能與草酸的主要轉(zhuǎn)運通道——跨膜蛋白band3蛋白異常磷酸化有關(guān)。膜草酸轉(zhuǎn)運增加促進高草酸尿的形成,導(dǎo)致草酸鈣結(jié)石。試驗性治療方面,Baggio等給特發(fā)性草酸鈣結(jié)石患者口服魚油30d,改善細胞膜的脂類組成后,患者尿中鈣、草酸排泄明顯減少。我們的研究發(fā)現(xiàn):魚油能抑制實驗性高草酸尿癥大鼠體內(nèi)草酸鈣結(jié)晶形成,減少尿鈣排出,減輕腎臟損害。以上這些研究提示特發(fā)性草酸鈣腎結(jié)石病人的特點為磷脂、花生四烯酸水平的系統(tǒng)化(全氧化失衡、礦物質(zhì)代謝紊亂可能是發(fā)病原因之一研究顯示:在IRCU病人中發(fā)現(xiàn)多種代謝異常,如尿、血和紅細胞中鈣、磷、鎂等礦物質(zhì)含量及比值異常。血漿中抗氧化物質(zhì)含量明顯減少。與血尿酸及白蛋白濃度降低、尿酸排泄增多以及代謝率降低相關(guān),可促進尿磷的排泄。IRCU病人尿鈣呈持續(xù)過飽和狀態(tài),具體機制仍未明了。推測含鈣結(jié)石結(jié)晶的形成,源于內(nèi)源性氧化損傷細胞(包括腎小管細胞)。1.3mcp-1調(diào)節(jié)臟器病理生理作用單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)是一種強效的趨化細胞因子,可在多種細胞中產(chǎn)生。動物實驗發(fā)現(xiàn),用草酸鈣結(jié)晶刺激NRK52E大鼠腎小管上皮細胞可引起MCP-1蛋白的表達明顯增加,使單核細胞和巨噬細胞聚集到結(jié)晶沉積部位并包繞結(jié)晶,形成結(jié)石。自由基可能參與MCP-1的表達上調(diào)。一水草酸鈣結(jié)晶和過多的草酸鹽離子刺激腎小管上皮細胞產(chǎn)生一系列反應(yīng),通過MCP-1誘導(dǎo)腎臟的局部損傷和炎癥,促進結(jié)石發(fā)展。其中MCP-1介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)是結(jié)石形成早期的關(guān)鍵步驟。MCP-1介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)在非感染性結(jié)石的形成中發(fā)揮重要作用。1.4血管損傷發(fā)生過氧腎乳頭部缺氧可引起腎小管損傷,使尿液酸化異常,進而促進結(jié)晶附著。如果血管損傷參與結(jié)石形成,則低氧進一步加劇。如動脈粥樣硬化等血管損傷導(dǎo)致間質(zhì)鈣化。乳頭部缺氧可增加對草酸毒性的敏感性。草酸作用于小管和間質(zhì)細胞,導(dǎo)致腔內(nèi)結(jié)晶粘附。1.5等位基因的增加是確?；蚪M織的重要基因特發(fā)性結(jié)石病是一類復(fù)雜的、多病因的疾病,是遺傳因素和環(huán)境共同作用的結(jié)果。本病為多基因病,單個易感基因常見,但只有足夠多的易感基因才能致病。環(huán)境因素亦起著舉足輕重的作用。多基因病隨易感基因的增多,發(fā)病更嚴(yán)重、更多樣,發(fā)病時間更早,療效更差。發(fā)病年齡、發(fā)病頻率及再發(fā)病嚴(yán)重性的重大差異反映了受累基因的數(shù)目不同。明確認(rèn)可的危險因子包括高草酸尿、高鈣尿、低枸櫞酸尿、高尿酸尿及成石抑制物缺乏,可能參與這些危險因子作用的基因已被提出。側(cè)重于易感基因及主導(dǎo)基因的研究,也是今后基因治療的靶點?，F(xiàn)知至少3個等位基因位點與草酸鈣結(jié)石病有關(guān)。女性患者往往攜帶更多易患性等位基因,其子代患結(jié)石的危險性比男性患者子代高得多。按照多基因遺傳病的累積效應(yīng):家族中患結(jié)石癥的親屬越多,家族成員形成結(jié)石的危險性越高,但只有在足夠量的環(huán)境因子的相互作用下才易發(fā)病。已知可能的相關(guān)易感基因包括:(1)高特征性氨基酸尿a外源性高酸性尿草酸鈣結(jié)石基因標(biāo)志基因的多態(tài)性分析正越來越多地用于草酸鈣結(jié)石的分子研究,如研究發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮生長因子基因和上皮細胞鈣黏蛋白基因多態(tài)性是草酸鈣結(jié)石的基因標(biāo)志。1.6胱氨酸尿癥中ai基因的發(fā)生目前已判定,Ⅰ型胱氨酸尿癥的基因為SLC3AI,其在腎小管上皮細胞編碼的轉(zhuǎn)輸?shù)鞍诪?9kDa,含有685個氨基酸。SLC3AI基因已發(fā)現(xiàn)21種突變和9種多態(tài)性。胱氨酸尿癥病人較常見的為M467T突變。該基因突變引起的胱氨酸轉(zhuǎn)輸?shù)鞍椎漠惓?dǎo)致胱氨酸在腎小管重吸收的障礙,進而引起胱氨酸在尿中的溶解度降低,從而形成胱氨酸結(jié)石。尿中胱氨酸的排泄量與遺傳的類型和純合子或雜合子有關(guān):Ⅰ型雜合子者為完全的隱形遺傳,尿液表現(xiàn)正常;Ⅱ型或Ⅲ型者為不完全性隱形遺傳,尿中出現(xiàn)中等量的胱氨酸和二堿基氨基酸。Ⅱ型者量常多于Ⅲ型者。1.7尿酸鹽析破乳作用一般認(rèn)為尿酸晶體可通過取向附生機制誘發(fā)草酸鈣結(jié)晶形成,或通過降低尿中抑制因素水平,從而促進草酸鈣結(jié)石的形成?？扇苄阅蛩猁}通過鹽析作用從而促進草酸鈣結(jié)石晶體的成核及聚集。尿酸降低尿pH環(huán)境也有利于草酸鈣結(jié)晶的形成。基于上述原因,臨床上發(fā)現(xiàn)草酸鈣結(jié)石病人的尿中尿酸水平高于正常,通過應(yīng)用別嘌呤醇降低尿尿酸時能夠減少草酸鈣結(jié)石的復(fù)發(fā)。1.8肥肥治療會通過食物中的克氏原螯蝦、枸杞酸鹽排放、高鈣尿、高尿酸尿。結(jié)果見表1,2肥胖患者尿中各種晶體形成相關(guān)成分分泌明顯增加,導(dǎo)致高尿酸尿、高鈣尿、高草酸尿等。肥胖患者尿中尿石形成抑制物質(zhì)-枸櫞酸鹽含量的減少,進一步增加了尿石形成的危險。肥胖患者飲食中的高動物蛋白的攝入,增加了機體的酸負荷,導(dǎo)致尿pH值下降,進而導(dǎo)致了鈣排泄增加,枸櫞酸鹽排泄減少。肥胖導(dǎo)致糖尿病高發(fā),高糖更促進高鈣尿的形成。肥胖使痛風(fēng)高發(fā),更加促進高尿酸尿的發(fā)生。肥胖患者胰島素抵抗使腎臟分泌氨減少,導(dǎo)致尿pH值下降(酸化),體重與尿pH值成反比關(guān)系,體重越重,尿液越偏酸,易形成結(jié)石。1.9生產(chǎn)結(jié)晶中的膽固醇對結(jié)石成分的分析發(fā)現(xiàn):結(jié)石中含有膽固醇,包括不酯化的膽固醇和酯化的膽固醇。泌尿系結(jié)石中膽固醇含量占患者總膽固醇的14%~16%,酯化膽固醇與不酯化膽固醇含量的比值與結(jié)石成分相關(guān)。血管因素(與酯化膽固醇含量相關(guān),如動脈粥樣硬化)可能參與結(jié)石的形成,可能是結(jié)石形成的早期事件。1.10組織學(xué)和臨床因素應(yīng)激性生活事件導(dǎo)致尿中結(jié)晶相關(guān)成分(尿鈣、草酸和尿酸)排泄增加。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),低收入家庭、有精神負擔(dān)的人群以及情感障礙的人群的腎結(jié)石發(fā)生率明顯增高。在腎結(jié)石患者中應(yīng)激性生活事件的發(fā)生率明顯高于正常人群。神經(jīng)心理因素與泌尿系結(jié)石的種類相關(guān)。神經(jīng)內(nèi)分泌可能參與結(jié)石的發(fā)病。1.11基質(zhì)凝血酶原片型磷系最佳基質(zhì)蛋白的提出基質(zhì)的主要組成物質(zhì)為基質(zhì)蛋白、氨基葡聚糖類(又稱為酸性粘多糖)和碳水化合物,目前研究最多的是基質(zhì)蛋白,包括骨橋蛋白、腎鈣素、bikunin蛋白、Tamm-Horsfall蛋白、α1微球蛋白、鈣衛(wèi)蛋白等?；|(zhì)在尿石形成中的具體作用機制包括:基質(zhì)可作為異質(zhì)成核的誘發(fā)物從而促進成核;尿中蛋白能夠強力結(jié)合鈣和/或磷,在形成基質(zhì)的過程中即可導(dǎo)致鈣和/或磷的過飽和,促進晶體的形成;基質(zhì)可作為結(jié)石晶體形成過程中的黏結(jié)物加固結(jié)石晶體的聚集、或構(gòu)成模板提供結(jié)石晶體有序的礦化、或形成纖維網(wǎng)將晶體纏結(jié)成團,也可填充在晶體周圍構(gòu)成團塊;基質(zhì)可將晶體團塊黏結(jié)在尿路上皮表面,形成固定顆粒,繼續(xù)生長;包圍在晶體或顆粒表面的基質(zhì)形成保護膜,防止晶體在不飽和時溶解。尿凝血酶原片段1(UPTF1)是草酸鈣結(jié)石基質(zhì)含量最豐富的基質(zhì)蛋白之一。我們研究發(fā)現(xiàn),UPTF1顯著抑制草酸鈣結(jié)晶的生長和聚集,草酸鈣結(jié)石患者UPTF1分子上γ-羧基谷氨酸殘基數(shù)目減少,導(dǎo)致其結(jié)晶抑制活性降低。尿液中完全羧基化的UPTF1數(shù)量減少或濃度降低是導(dǎo)致結(jié)石形成的重要原因。高草酸尿和草酸鈣結(jié)晶的沉積能促使大鼠腎臟通過合成更多的bikunin蛋白來抑制大鼠腎組織草酸鈣晶體的形成,推測bikunin蛋白在抑制尿路結(jié)石的形成中發(fā)揮重要作用。2石材防治最新亮點2.1治療結(jié)石形成炎性腸病中產(chǎn)甲酸草酸桿菌(可分解胃腸道草酸的正常菌群)菌落減少是腎結(jié)石形成的可能原因。Lieske等利用體內(nèi)實驗證實,通過調(diào)節(jié)腸道菌群可降低腸源性高草酸尿,從而達到治療結(jié)石的目的。共有10例患者接受治療后腸源性高草酸尿得到改善,通過檢測尿液發(fā)現(xiàn)尿草酸分泌可減少24%。2.2源性高尿酸尿的發(fā)生抗生素的應(yīng)用可使人類胃腸道產(chǎn)甲酸草酸桿菌減少,從而導(dǎo)致腸源性高草酸尿的發(fā)生。胃腸道產(chǎn)甲酸草酸桿菌減少是尿石癥的致病因素之一,因此應(yīng)控制抗生素的濫用,特別是能作用于胃腸道革蘭陰性厭氧菌的抗生素,如第四代喹諾酮類藥物莫西沙星等。2.3預(yù)防結(jié)石發(fā)病等滲運動飲料和運動對大鼠血漿或尿液中結(jié)晶形成相關(guān)成分并無影響,但可通過誘發(fā)膀胱內(nèi)結(jié)石基質(zhì)的形成,增加結(jié)石的發(fā)病風(fēng)險。因此,結(jié)石體質(zhì)患者應(yīng)避免飲用等滲運動飲料。2.4口服硫代硫酸鈉治療內(nèi)源性硫代硫酸鈉分泌減少,尿中硫代硫酸鈉含量低下或缺乏是復(fù)發(fā)性含鈣結(jié)石的原因之一,可能與基因異常有關(guān)。Yatzidis用硫代硫酸鈉治療復(fù)發(fā)性含鈣結(jié)石療效顯著。口服或靜脈注射5mM硫代硫酸鈉,每天2次,可獲得滿意療效。硫代硫酸鈉可能是成石抑制物,并具有抗氧化損傷作用,逆轉(zhuǎn)特發(fā)性復(fù)發(fā)含鈣結(jié)石患者的氧化/抗氧化失衡。文獻報道34例特發(fā)性復(fù)發(fā)含鈣結(jié)石患者接受口服硫代硫酸鈉治療。在對照期(3年)給予普通飲食和足夠液體,維持每天尿量約2000ml,持續(xù)3年;在治療期(4年)給予硫代硫酸鈉20mmol/d。結(jié)果在治療期無新結(jié)石形成,且對照期形成的100個新結(jié)石在治療后僅剩下15個,每年新發(fā)結(jié)石率由0.98降至0.11。2.5vitc的安全問題VitC的過多攝入增加了人類患高草酸尿和腎結(jié)石的風(fēng)險。尿草酸的25%~30%系飲食中VitC的代謝產(chǎn)物,可見飲食中VitC對尿草酸及尿石形成具有重要性。VitC攝入的利弊仍存在爭論,建議避免過多攝入VitC。Wandzilak等證實正常人攝入VitC1~10g/d,共5d,并不增加尿草酸排泄。Chalmers和Cowley等報道,給尿石癥患者補充大劑量VitC,會引起VitC吸收不良并增加尿草酸水平。2.6預(yù)防過氧化損傷研究發(fā)現(xiàn)高草酸尿可誘發(fā)氧自由基的產(chǎn)生,導(dǎo)致腎小管的過氧化損傷,促進草酸鈣結(jié)晶沉積。維生素E可預(yù)防過氧化損傷,恢復(fù)腎組織的抗氧化機制和谷胱甘肽氧化還原系統(tǒng)平衡。動物實驗已證實維生素E可抑制草酸鈣結(jié)晶的沉積。2.7最高在oxidas溶解陰血石動物實驗證實,專性自養(yǎng)極端嗜酸性的氧化硫硫桿菌(Thiobacillusthiooxidans)可溶解各類泌尿系結(jié)石,其中對于磷酸鈣結(jié)石溶石效果最佳,治療7d后,使Wistar大鼠膀胱內(nèi)結(jié)石溶解78%。這一創(chuàng)新療法可適用于ESWL術(shù)后殘石的溶解以及泌尿道支架所遮蓋的結(jié)石結(jié)晶的溶解。真正用于臨床,還需要摸索出最佳條件和安全措施。2.8低枸杞酸尿致病基因的篩選低枸櫞酸尿是草酸鈣結(jié)石的重要的危險因素之一。枸櫞酸的分泌排泄受基因的調(diào)控,低枸櫞酸尿可能的致病基因包括VDR基因和碳酸鹽轉(zhuǎn)運子基因,具體機制有待進一步研究。2.9光導(dǎo)纖維上傳系統(tǒng)臨床應(yīng)用限制碎石效率是鈥激光的2~3倍,但是目前缺乏合適的光導(dǎo)纖維傳送系統(tǒng),限制了其臨床應(yīng)用。體外試驗證實,由鍺/硅混合制成的光導(dǎo)纖維比單純用氧化鍺或藍寶石制成的光導(dǎo)纖維傳遞性能更佳。2.10腎區(qū)域組織病理學(xué)檢測其理論基礎(chǔ)為:腎乳頭部上皮組織內(nèi)鈣化是結(jié)石形成的前體;腎乳頭上皮組織鈣化部位與內(nèi)鏡下所見乳頭部斑塊一致。組織病理學(xué)證實:術(shù)后組織再生迅速;對腎功能無影響。腎乳頭表面鈥激光消融術(shù)可能對腎臟無損害。2.11hk-2細胞模型構(gòu)建I型胱氨酸尿癥小鼠模型,12個月內(nèi)結(jié)石迅速形成。在含致病基因(rBAT基因)的細胞模型HK-2細胞中,針對rBAT基因的反義基因治療療效顯著。基因治療可用體外基因敲除動物模型來評價,方法是將反義寡核苷酸轉(zhuǎn)染入I型胱氨酸尿癥模型內(nèi)。2.12兩組患者的比例最新研究發(fā)現(xiàn),判別分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可用于正確評價草酸鈣結(jié)石病的基因標(biāo)志,后者優(yōu)于前者。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能計算系統(tǒng),在大量流行病學(xué)資料和臨床資料的基礎(chǔ)上建立結(jié)石的ANN模型。當(dāng)輸入某一患者的一般資料后,即可預(yù)測結(jié)石成分,提供結(jié)石防治措施,預(yù)測結(jié)石預(yù)后。附件b200五年內(nèi)，aua年發(fā)現(xiàn)尿石防治效應(yīng)突出1應(yīng)重視女性治療方向的治療Scales等研究發(fā)現(xiàn)近幾年來女性結(jié)石發(fā)病率明顯增加,認(rèn)為其原因可能是女性磷酸鎂銨結(jié)石更多見,更多地接受外科治療,并且更易患動脈粥樣硬化(這支持泌尿系結(jié)石的血管病因假說),因此應(yīng)重視對女性患者結(jié)石防治。2代謝紊亂與正常代謝Matlaga等研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)源性膀胱病人所患腎結(jié)石主要與代謝紊亂有關(guān)(占69%),因此,全面的代謝評估很重要,糾正代謝紊亂是神經(jīng)源性膀胱患者結(jié)石防治的重要措施。3骨橋蛋白的染色Evan等研究發(fā)現(xiàn)Randall腎鈣斑起源于鄰近腎乳頭的Henle細袢的基底膜,逐漸長入腎小管間隙。進一步發(fā)現(xiàn)在Henle細袢、內(nèi)髓集合管細胞、腎鈣斑表面和結(jié)晶有機層連接部,骨橋蛋白染色均陽性,推測骨橋蛋白在腎鈣斑的形成和發(fā)展中發(fā)揮重要作用。對腎鈣斑的形成機制的研究和起始部位的定位有助于制定新的結(jié)石防治措施。4終末部分的染色Su等最先發(fā)現(xiàn)在人髓質(zhì)內(nèi)層集合管的終末部分存在閏細胞,以往只發(fā)現(xiàn)閏細胞存在于嚙齒類動物內(nèi)髓集合管的終末部分。內(nèi)髓集合管的終末部分鄰近于Henle細袢(此部位是E-van等認(rèn)為的腎鈣斑的起始部位)。Su等發(fā)現(xiàn)在結(jié)石患者中閏細胞數(shù)量增加,其染色強度、范圍與正常人有差異。由于閏細胞在尿液酸化中發(fā)揮重要作用,可改變腎乳頭頂部局部的pH值,因此隨著閏細胞數(shù)量的增加,更易形成腎鈣斑和結(jié)石。5腸道細菌的降解內(nèi)源性草酸和腸源性草酸在草酸鈣結(jié)石形成中的作用仍存在爭論。Chew等構(gòu)建了一種可降解草酸的腸道細菌——將一種可降解草酸的酶(草酸脫羧酶)導(dǎo)入天然的乳酸菌中,以期減少腸道草酸的吸收量。如果飲食草酸被確定在結(jié)石形成中發(fā)揮重要作用,那么此種方法可用于臨床治療。6下段管路結(jié)石的治療Micali等報道ESWL后加用硝苯地平治療促進上段和中段輸尿管結(jié)石的排出,加用坦索羅辛治療促進下段輸尿管結(jié)石的排出。32例患者中,上中段輸尿管結(jié)石和下段輸尿管結(jié)石分別用硝苯地平(30mg/d)、坦索羅辛(0.4mg/d)治療2周,在1個月和3個月后無石率分別為50%和81%。而且,再治療率減少。鈣通道阻滯劑和α受體阻滯劑可能是碎石術(shù)的一種有效的附加治療方法。200五年aeu年會關(guān)注尿石的預(yù)防和發(fā)現(xiàn)1濾液稀釋所需程度含鈣結(jié)石患者預(yù)防措施應(yīng)該從保守治療開始。在保守治療無效時考慮藥物治療。多飲水,24h尿量超過2000ml,尿液稀釋所達到的必要程度應(yīng)該以尿液的過飽和水平為指導(dǎo)。均衡飲食,忌偏食,適當(dāng)進食含纖維食物,限食富含草酸食物,根據(jù)每個患者的生化異常調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)。2鈣和石頭的藥物治療見表1。3給藥、藥、書通過大量液體攝入使24h尿量超過2000ml來預(yù)防尿酸結(jié)石的形成。堿化尿液對尿酸結(jié)石的預(yù)防非常重要?？山o予3~7mmol枸櫞酸鉀或9mmol枸櫞酸鉀鈉,2~3次/d。如果血清中或尿中尿酸濃度較高,應(yīng)每天給予300mg劑量的別嘌呤醇。為達到溶石效果,須在大量液體攝入療法的基礎(chǔ)上再加