尿酸结石的化学基础

尿酸结石的化学基础

钠矿床包括纯钠矿床、部分钙含量的钠界和混合制剂的钠界。含钙的尿酸结石中,常以一水草酸钙(COM)为结晶核或COM散布于结石周围的尿酸结石。混合型结石常常由尿酸、尿酸铵、尿酸钠等混合而形成。尿酸结石的发病率高,根据文献报道,美国的尿酸结石占尿石的5%~10%,德国占25%,以色列则高达39.5%。且其复发率高,其反复发作可导致肾功能衰竭,甚至危及患者生命。近年来,来自医学、化学和生物等不同领域的学者对尿酸结石的研究已经有了较大的进展,本文从化学的角度综述了尿酸结石研究中的最新成果。1肥肥肉的代谢尿酸结石的形成与胰岛素阻抗和2型糖尿病有关。由于胰岛素阻抗而降低了肾脏中氨的排泄,同时刺激产生过量的氢离子,从而导致尿液酸性增加。由于肥胖者拥有更高的胰岛素阻抗和患糖尿病的趋势。因此,肥胖者容易患尿酸结石症。Ekeruo等在1021例尿石患者中选择140例肥胖者与其他非肥胖者进行对比研究,发现肥胖尿石患者高钙尿达54%,高尿酸尿34%,高草酸尿为31%;相比之下,非肥胖患者此比例分别只有49%、20%和10%。结石组分分析显示,肥胖者中有63%患尿酸结石,而非肥胖患者此比例只有11%,且越肥胖的人患尿酸结石的危险性越高。2th蛋白和葡胺聚糖在除人类外的其他哺乳动物体内,尿酸可进一步由尿酸酶分解为尿囊素,而尿囊素的溶解度是尿酸的10倍,因此,基本上只有人类会患上尿酸结石症。但有一个例外,达尔马提亚犬(Dalmatians)排泄高尿酸尿,因此,这种犬适合于活体动物实验。TH蛋白和葡胺聚糖(GAGs)是存在于尿液中的尿结晶抑制物。尿酸结石患者的TH蛋白排出量比一般人少。Mauricio等以Dalmatian犬为动物模型研究了TH蛋白和GAGs对尿石形成的影响。实验证明,与健康的Dalmatian犬相比,患尿酸结石犬的TH蛋白和GAGs排泄量均明显降低,这表明,尿大分子TH蛋白和葡胺聚糖可抑制尿酸结石的形成。3尿石患者年龄与年龄的关系法国Daudon等对1976~2001年的27980例门诊尿石患者(其中19442例男性,8538例女性)进行了统计分析,结果发现,患尿酸结石的几率随着尿石患者年龄的增大而增大。对于男性尿石患者,30岁以下只有2%为尿酸结石,50~59岁年龄段升高到11.6%,60~69岁则升高到20.3%,而70~79岁则高达29.4%,80岁以上更高达40%。对于女性尿石患者,尿酸结石的比例从10~19岁年龄段的0升高到80~90岁的27.3%。无论男女,50岁以后都是尿酸结石的高发期。其原因是老年人容易出现代谢综合征,身体机能减退,尿氨减少,尿pH降低。4遗传磷酸核糖转移酶基因缺失造成的尿酸结石以色列的尿酸结石占尿石的比率(39.5%)显著高于德国(25%)和美国(5%~10%),这种明显的地理和人种差异与遗传基因和周围环境息息相关。基因突变是在分子层面上引发尿酸结石形成的本质原因之一。尿酸肾结石与基于关键转化酶基因突变引起的各种先天性代谢缺陷有关。罕见的遗传性次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HPRT)基因部分缺陷后,会导致尿结石病和肾衰竭。HPRT基因定位于染色体Xq26-27。此外,遗传性磷酸核糖焦磷酸合成酶1(PPS-1)基因活性过高也会造成原发性尿酸增多,引发尿酸结石。PPS-1基因属于X染色体,位于染色体Xq22-24。Ⅰ型糖原过多症也能引发尿酸结石,这类病因主要是由于定位于染色体17q21的葡萄糖-6-磷酸(G6P)基因发生突变而造成。Craig认为,意大利撒丁岛上的居民患尿酸肾结石与人类染色体10q21-q22有关,染色体10q21-q22是一段新发现的基因。虽然从基因的方面看,对尿酸结石产生的因素和地区性还不完全清楚,但是此间一种核苷编码变异,即丙胺酸被苏氨酸于62位替代(Ala62Thr),被认为与尿酸结石的显型密切相关。近期又提出:尿酸代谢途径中的关联基因突变,与正染色体的隐性黄嘌呤尿以及肾结石的形成有关。5不同食物对尿酸失血率的影响人体中尿酸的来源有3种:饮食、人体自身合成和组织分解。饮食来源主要是由人体摄入的肉类、鱼类、禽类等富含嘌呤的食物分解而来。虽然受个体影响差异很大,但大多数情况下饮食来源的尿酸占总生成量的40%,而陈惠萍等却认为人体中的尿酸只有少数来源于饮食。人体合成的尿酸主要在肝细胞中进行,包括次黄嘌呤核苷酸(IMP)的生成以及腺嘌呤核苷酸(AMP)、鸟嘌呤核苷酸(GMP)的合成。组织分解的尿酸来源于人体正常的新陈代谢产生的嘌呤核苷酸,经由IMP分解为尿酸。虽然饮食可以引起尿酸结石,但另一方面,饮食也可能是辅助治疗尿酸结石的关键。Siener等做了一个模拟实验,其具体过程为:先请10位身体健康的男性各自挑选含肉类的食谱,并以此食谱连续进食2周,然后再把这10人分成3组。以3种不同饮食标准的食谱再进食5d,这3种食谱分别为西式食谱、营养均衡的杂食性食谱和含蛋类与乳类制品的素食食谱。这些食谱的食物份量都已经按人体需求计算好。结果表明,进食肉类食谱和西式食谱后,会产生高尿酸尿和酸性尿,极易导致尿酸结石的形成;而进食杂食性食谱的尿酸含量比西式食谱组下降了85%,尿pH也有所上升。而进食素食食谱的食用者较西式组的尿酸含量更下降了93%。由此得出结论,营养均衡的素食,加上适量的动物蛋白和嘌呤,充足的饮水量,高碱性水果和蔬菜的摄入,是防止尿酸结石的最有效途径。6高尿酸尿症的发生机制尿酸结石成因很复杂,与地区、环境、饮食、职业、性别、遗传因素、自身钙磷、草酸、嘌呤、代谢紊乱等因素有关。高血压、恶性肿瘤、骨髓增殖性疾病、慢性粒细胞性白血病和小儿白血病均可引起高尿酸尿症。在进行化疗时,由于大量细胞坏死,致使尿酸结晶沉淀,更易形成结石。胃肠道疾病所导致的失水过多也可引发尿酸含量激增。服用药物(如阿司匹林)过多也可能引起高尿酸尿,再引发结石。人体缺少微量元素钼会使黄嘌呤氧化酶活性降低,嘌呤代谢不彻底,在肾中形成尿酸结石。7石的发病机制尽管已知低pH尿是引起尿酸结石的主要原因,同时高尿酸尿、尿量减少和基因突变也是重要的因素。但是尿酸结石的发病机制并不十分清楚,还没