一、前言

人為什么會長結石？每個人都會長結石？結石可以避免？又如何避免結石的可怕經歷？為什么有些人會長結石，而其他人卻沒有。不幸的是，在大多數情況下，對于誰將會長結石，沒人能給出確切的答案！

某些特定的風險因素與結石形成有關，即使進行廣泛的尿液分析，也無法做出很好的預測。若結石患者恰好獲取了一枚結石，則能有效的行結石分析，獲取更多信息。如此可以對風險進行評估，這有助于預防結石的復發(fā)。

腎結石是一種常見疾病，終生患病率5%到10%，盡管腎結石的治療技術不斷取得進步，結石的發(fā)病率仍然在不斷升高。血清或尿液中尿酸濃度的升高是結石形成的公認的危險因素。現今，一些研究者似乎遺忘了尿酸對草酸鈣生成的病因學作用，或者忽略了尿酸對草酸鈣結晶生成的的重要角色。

高尿酸血癥已成為繼高血壓、高血糖、高血脂之后的第四大疾病的因素。高尿酸血癥常見，而高草酸血癥并不常見，因此有研究者認為高尿酸血癥才是含鈣結石形成的主要因素。理解尿酸相關性腎結石的形成機制對于預防其復發(fā)極為重要。 在病因被明確和消除之前，腎結石不斷發(fā)生和反復復發(fā)。解釋患者腎結石發(fā)生的病因是很困難的。但是對于尿酸相關性腎結石，可以嘗試解釋其病因。結石形成的代謝評估需要大量的血液和尿液方面的研究，目前卻很難發(fā)現一種能降低結石形成風險的方法。但是評估血尿酸與尿尿酸可能是一種相對簡明的方法。

因此，有理由去尋找風險，尋找個性化因素，尋找隨之而來的復發(fā)源頭，施以假定風險的預防措施。在很多情況下，內科咨詢或治療是效的。遺憾地是，太多的泌尿科醫(yī)生，關注的是結石病的手術，而很少關注結石形成的生化因素。充其量，泌尿科醫(yī)生給出的建議僅限于建議高液體攝入，以避免高溶質的尿液。雖然高液體攝入量對各類結石的預防是有益的，但經驗表明，短期尚可，長期每天保持足夠高的液體攝入量，對患者來說遠非易事。預防結石的進一步形成，則需要更深入地了解結石形成的原因和方式。認真考慮其成因與程序，對患者可能有更大的幫助，可以避免或減少痛苦，并減少不必要的醫(yī)療費用。

不是每一位腎結石患者都需要代謝評估，許多研究人員發(fā)現，腎含鈣結石可能與尿酸代謝紊亂相關，高尿酸血癥的結石患者需要代謝評估。對尿酸相關性腎結石的流行病學和病理生理學方面的深入理解對高尿酸血癥患者的結石的診斷，治療，預防至關重要。高尿酸血癥患者的尿路結石成分分析有助于探索結石的形成機制。結石成分分析可以作為代謝評估的一個重要起點，并且可以幫助分析代謝評估的價值。

在草酸鈣結石患者尿中所發(fā)現的最常見的因素是尿鈉水平的升高和尿尿酸過多。高尿酸尿癥多數是由飲食不當引起的，當然URAT1通道突變也可導致先天性低尿酸血癥性高尿酸尿癥。尿酸鹽比尿酸易溶得多，但它的溶解度也是有限的。尿酸鈉在高濃度下從溶液中沉淀析出，同時可能通過異相成核，結石形成大分子抑制物的減少，鹽析現象等因素導致了草酸鈣結晶的形成。

痛風及痛風素質是指血清中尿酸過高，但大部分腎結石與痛風并無相關性。尿酸相關性腎結石包括含鈣結石和尿酸結石，其中草酸鈣結石最為常見，其次是尿酸結石和磷酸鈣結石。高鈣尿，高草酸尿，高尿鈉水平，高尿酸尿是高尿酸血癥患者形成草酸鈣結石常見的代謝性危險因素。

    代謝綜合征患者的腎結石風險增加，包括由低尿pH、高尿酸尿和低尿量引起的尿酸腎結石的患病率升高。減肥和運動是代謝綜合征的主要生活方式治療，可以對抗腹部肥胖和由此產生的胰島素抵抗，胰島素抵抗似乎在低尿pH和尿酸沉淀的發(fā)生機制中起重要作用。這些措施還可以減少心血管事件和糖尿病的發(fā)展。通過減肥和運動改善生活方式的建議，將有可能為腎結石合并代謝綜合征患者提供有益的輔助治療。

   二、高尿酸尿性草酸鈣結石形成機制

   至今，結石研究的主導問題，依然是是含鈣結石，其中研究的重點是草酸鈣結石（CaOx）。結石患者的尿草酸鈣經常處于過飽和狀態(tài)，造成了易生結石的內環(huán)境。但內環(huán)境的變化，則會改變平衡狀態(tài)。Pak的一項體外實驗中將尿酸鈉晶體加入人工配制的草酸鈣過飽和溶液中，可以很快觀察到草酸鈣沉淀的出現。不加入尿酸鈉，則溶液保持長時間穩(wěn)定，加入尿酸則不引起上述變化。

高尿酸尿引起草酸鈣腎結石形成的機制有：異質成核、取向附生及尿中抑制物活性降低。

①異質成核:  尿pH為6.0左右時，大部分尿酸以尿酸鹽形式存在于尿中，在有足夠的鈉離子時則形成尿酸鈉鹽晶體。尿酸鈉鹽可作為成核因子而起動草酸鈣異質成核作用。

②取向附生:  在晶體學上，兩種結構近似的晶體可以一種生長于另外一種的表面上的現象稱為趨向生長(epitagy)。Consdale及Koxtsonkos等分別側定了尿酸，尿酸鈉及一水草酸鈣晶體的晶格，發(fā)現其間尤其以尿酸及一水草酸鈣的晶格非常接近，或者呈剩積關系。其間可以趨向生長。尿酸或單鈉尿酸鹽晶體可作為草酸鈣晶體沉淀和生長的核心，即草酸鈣晶體在尿酸或單鈉尿酸鹽晶體核上取向附生?，F已知道一水草酸鈣晶體的晶格與尿酸晶體的晶格非常接近，可以取向附生。粒晶結構結石的形成是尿酸結晶首先析出，隨后才有草酸鈣晶體的附生。超微結構觀察可見微晶結構結石的核是純尿酸晶體，無基質和其他成分，其外周則是一水草酸鈣和尿酸晶體按一定方向互相交替環(huán)繞的同心層，這可能是隨體內代謝改變或尿液成分的變化，從內向外逐層交替沉積所致。

③抑制物活性降低  正常尿液中有兩類草酸鈣晶體生長和聚集的抑制物，一類為低分子量物質如焦磷酸鹽，占抑制活性的10%～15%；另一類為高分子量物質，其主要成分為酸性黏多糖（AMPS)，這是尿中主要的抑制物，占抑制活性的85%。Robertson等實驗證明，當尿酸在尿中排出大于300mg/l時，約有30~50%的尿酸鹽與酸性粘多糖類物質(AMPS)結合成一種穩(wěn)定的膠體尿酸鈉形式。尿中尿酸鹽濃度增加則AMPS的活性降低，抗草酸鈣晶體形成的能力下降。反之，將加入的尿酸鹽移除，則可使AMPS的阻斷活性恢復。

因此作者認為尿酸鹽引起草酸鈣結晶形成不是尿酸鹽直接作用于草酸鈣結晶作用的結果，而似乎是尿酸鹽與AMPS之間作用的結果，可能是尿酸鈉與AMPS結合或吸收造成AMPS的抗結晶作用失效而間接地造成了草酸鈣結晶形成。

三、高尿酸尿癥的病理生理

根據流行病學資料，既往HUA定義為正常嘌呤飲食下，非同日兩次空腹血尿酸水平男性>420 μmol/L，女性>360 μmol/L。高尿酸尿是指24小時尿酸的排泄在女性超750 mg/24h（4.16mmol/24h，換算系數為0.00594），男性超800mg/24h。

尿酸溶解度取決于其在尿中的濃度和尿pH。pH值低于5.5，尿酸幾乎以不溶解的原形存在。尿酸結石形成的機制包括：（1）尿的酸性環(huán)境，（2）尿量不足，（3）高尿酸尿。持續(xù)酸性尿（pH值<5.5）是在尿酸結石患者中所觀察到的最重要因素。

（1）尿的酸性環(huán)境

腎臟排泄尿酸的障礙可以引起尿酸結石，同時伴有酸性尿的產生。目前的分子生物學鑒定發(fā)現尿酸鹽的轉運包括人尿酸鹽轉運體1（hURAT1），并且對特發(fā)性低尿酸血癥和尿酸結石的受試人群的調查發(fā)現，hURAT1 的功能也存在異常。事實表明高尿酸尿結石患者的腎小管可能有尿酸調控改變。80-90%的高尿酸性尿結石患者是男性，但是約70%的含鈣石患者并無高尿酸尿。相比單純草酸鈣結石，尿酸和草酸鈣復合性結石患者尿液PH值較低。尿酸在尿液的過飽和是尿酸結晶形成的主要原因。目前還沒有已知的尿酸結晶抑制物，如果尿液中尿酸過飽和，晶體就將析出。不溶性尿酸的溶解度在37 ⁰ C時是100mg/l。正常24小時尿酸排泄量為500-600mg/L，尿液在PH<6時經常是過飽和。當PH=5時，1L尿液中可以溶解100mg尿酸，當PH=6時，能夠溶解500mg。

尿酸結石患者一般尿液酸化周期變長。正常人群因餐后堿潮后尿液PH值高于6.5，其尿液PH值有所變化。尿酸結石患者尿液PH值為5.5 ± 0.4，草酸鈣結石患者為6 ± 0.4。晚餐中外源性嘌呤的攝入導致固定酸的產生，降低PH值。在一項研究發(fā)現多達26%的正常人群的首日尿液PH值>5.7，而僅僅10%的痛風或尿酸結石患者首日PH>5.7。痛風患者相對于正常受試者排泄較少的氨和較多的可滴定酸。尿液較低銨的準確機制尚不清楚。氨由小管細胞經谷氨酰胺脫酰胺或去氨基作用產生。然后彌散進入管腔，與質子結合形成不可彌散的NH₄^＋離子。這個結果緩沖尿液酸性PH值，導致可滴定酸減少。谷氨酰胺脫氨作用的障礙導致腎臟NH₃產生不足和尿酸增加。NH₄⁺酸強度是9，因而NH₃能夠接受PH<7的小管中的質子，而不降低PH值。尿液中NH₄ ⁺占據了尿酸分泌量的60-70%。因此，氨的減少能夠廣泛影響尿液PH值。

（2）高尿酸尿

尿酸通過加速成核來促進尿液草酸鈣結晶。向過飽和的草酸鈣溶液中添加尿酸晶體能夠誘導一定的基于尿酸的草酸鈣晶體的析出。尿酸鈉和尿酸晶體能夠促使溶液。Robertson提出尿酸鈉可通過抑制草酸鈣晶體生長抑制因子來誘導草酸鈣結石生長。尿酸鈉可以吸收諸如肝磷脂等葡萄糖胺聚糖和諸如糖肽等其它尿液大分子物質，從而抑制大分子物質在草酸鈣晶體生長中的抑制作用。

過量嘌呤飲食的攝入是高尿酸尿的主要原因。此外一些患者容易產生過量的尿酸，可能與內源性嘌呤代謝旺盛有關。此類患者即使在去嘌呤飲食的情況，尿液尿酸的排泄也比正常人要多。絕大多數的草酸鈣結石患者血液尿酸濃度正常。正常人群嘌呤攝入增多也只是在短期內導致血液尿酸水平在正常高值或異常水平。正常人群嘌呤超量飲食后其血液尿酸往往正常。痛風或尿酸結石患者呈現出兩種代謝缺陷，尿酸產生過多和腎臟尿酸排泄障礙。原發(fā)性痛風患者尿酸產生過多的準確的機制尚不清楚。與尿酸生物合成的酶缺陷無關?？赡苁怯捎谕达L或尿酸結石患者比無此類病癥患者飲食更多的嘌呤。痛風患者也具有輕度的尿酸鹽清除下降。痛風患者尿酸鹽/胰島素清除率比例與正常受試者相比在任何血尿酸鹽濃度的條件下都低。

痛風素質的患者有持續(xù)性的酸性尿（pH值<5.5）和血清尿酸水平升高。這些患者尿液中尿酸水平可能會升高或在參考范圍內。盡管目前對低尿pH值并不完全清楚，但最近的研究表明，正常尿pH的結石患者與酸性尿結石患者相比較，他們在糖尿病和胰島素抵抗之間的關系上存在差異。因此，特發(fā)性尿酸結石患者可能是與胰島素抵抗有關的全身性疾病。胰島素抵抗的一項重要表現，是由于存在輕度的銨排泄障礙，而導致尿酸結石的形成。酸性尿和尿酸性結石在非胰島素依賴型糖尿病患者中要比無糖尿病的尿結石患者中多見。這些患者表現為腹部肥胖、血脂升高、動脈高壓、血糖異常、高尿酸尿、正常血尿酸和低尿pH值，這些導致尿酸結石形成的具體發(fā)病機制仍需要進一步的研究。尿pH晝夜變化的紊亂以及飲食因素也是酸性尿的重要因素。

高尿酸尿最常見的原因是增加飲食中嘌呤的攝入量，其它遺傳性或后天因素（如痛風）也是重要因素，高尿酸尿患者可能會形成尿酸性或草酸鈣結石，這與尿中尿酸的過飽和的關。純尿酸結石的比例很低，大概只占5％，這可能是因為導致尿酸結石形成的低尿pH值，也容易導致草酸鈣結晶的形成有關。尿酸結晶也可成草酸鈣結石形成的異質核，由異質成核作用導致草酸鈣結石的形成。尿酸鈉可能是草酸鈣結石異質形核的誘導因子，或誘導某些抑制劑的吸收。低尿量可以導致尿中尿酸的過飽和，有助于尿酸結石的形成。尿酸是嘌呤代謝的主要終未產物。相對不溶于水高動物性飲食也可以導致尿酸排泄增加和尿液pH值下降的重要原因。長期慢性腹瀉也可能導致尿酸性腎結石，其機理主要是腹瀉導致堿性液體丟失，使尿液減少和尿液pH值下降。Pak等認為純尿酸結石與慢性腹瀉和痛風體質關系大，而較少合并高尿鈣和低枸櫞酸尿；混合性的尿酸與草酸鈣石則與痛風體質關系大。較多學者也認同尿酸結石的形成與痛風體質和慢性腹瀉綜合癥有較緊密的聯(lián)系。

特別在兒童，諸如急性白血病等骨髓增生障礙是嚴重高尿酸尿的重要成因?；颊咴谥委熤熬蛻佑脛e嘌呤醇預防這種癥狀的形成。細胞毒化療導致細胞壞死，釋放大量核酸，核酸會被轉變?yōu)槟蛩?。大量的高尿酸可能會導致晶體塞住腎內收集系統(tǒng)及雙輸尿管。這可能發(fā)生在無腎絞痛以及少尿或無尿的情況下。尿酸結石患者的評估需要觀察每日尿PH值測定和各種排泄物的PH指示劑或試紙紀錄，確定血液和尿液尿酸水平，估計嘌呤飲食攝入程度，并且分析工作和娛樂時脫水情況。如果患者有尿酸血癥的證據，評估中需包含簡單的調查來排除骨髓組織增殖或腫瘤性疾病。尿酸銨結石占所有結石的0.2%，有三種因素誘發(fā)這種少見結石。首先是過量尿酸排泄時存在尿素分解性感染，其次是尿液磷酸鹽的缺乏，最后是發(fā)展中國家兒童的水攝入過少。治療包括去除感染及去除感染石或恢復正常磷酸鹽的代謝。尿酸銨腎結石見于有瀉藥濫用史的婦女。這些婦女排泄少量低納，檸檬酸鹽，鉀的濃縮尿。長期胞外血容量的不足以及胞內酸中毒產生有利于產生尿酸銨結晶的尿液環(huán)境。