低枸橼酸尿症病因学的研究进展

施洋君 李俊 邹云伟 戴征锦 普泉 李颢（通讯作者）

（1云南省红河州建水县人民医院泌尿外科 云南 红河州 654300）

（2昆明医科大学第一附属医院泌尿外科 云南 昆明 650032）

低枸橼酸尿症（hypocitraturia）是指24小时尿枸橼酸排泄量小于320mg[1]。现在采用酶法于紫外分光光度计上手工测定24小时尿枸橼酸含量作为常用测定方法[2]。而尿枸橼酸含量的检测过程受各种条件的影响，有研究发现与以往最适pH8.2相比，实验中pH7.8的缓冲液的反应体系保证枸橼酸裂解酶达到了最佳活性。有学者提出以苯胺作为枸橼酸的反应底物，代替乳酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、NADH，被认为是更简单、更廉价和更快速的检测方式，但由于其底物具有较高的毒性，而其应用受到限制[3]。有研究发现血清中的枸橼酸可以保持较长时间，而尿中枸橼酸常常因细菌的作用而降解，因此检测的尿液标本要新鲜，或者冷藏或者加防腐剂（例如硼酸）[4]。低枸橼酸尿症与泌尿系结石密切相关，是在泌尿系结石病因中一项很重要的影响因素。但是，低枸橼酸尿症的综合性报道较少，本文对枸橼酸在体内的代谢过程及低枸橼酸尿症的病因、临床相关疾病等方面进行综述。

1.枸橼酸在体内的代谢

枸橼酸又称柠檬酸（Citric acid），是一种有机酸，它是三羧酸循环的中间产物，是将脂肪、糖、蛋白质转化为二氧化碳的过程中的重要化合物，参与物质的有氧氧化过程[5]。这些化学反应几乎是所有代谢反应的核心，并且为人体提供能量。体内循环的枸橼酸浓度主要是由自身代谢的水平决定的。而枸橼酸的代谢是一种酶促反应，这些酶的活性决定着体内枸橼酸产生和转化的水平。所以血中枸橼酸水平变化很大但是不会导致机体产生疾病，至少现在还没被发现，因为很快就会被体内的酶分解代谢后产生能量。枸橼酸主要通过肾脏排出体外[6]，血液中枸橼酸的浓度波动很大，而尿液中枸橼酸浓度较为稳定，每天经过尿液排泄的枸橼酸大约为3mmol/L。尽管枸橼酸的肾小球滤过率高，但多数枸橼酸被肾小管重吸收，仅小部分由终尿排出，被重吸收的枸橼酸随后被分解代谢。近端肾小管重吸收枸橼酸是一个浓度依赖性的协同转运过程，Na+-K+-ATP酶和载体影响着原尿中枸橼酸的重吸收，并最终影响到终尿枸橼酸的浓度。

2.低枸橼酸尿症的病因学研究

近端肾小管上皮细胞存在一种能介导枸橼酸重吸收的载体，即钠/二羧酸协同转运蛋白（Na+/dicarboxylate contransporter,NaDC)。NaDC是位于多种上皮细胞膜表面的一类介导三羧酸循环中间产物转运的转运蛋白[7-8]。目前NaDC的两种类型研究较多：位于肾脏近端小管的刷状缘的琥珀酸低亲和力转运蛋白(NaDC1)[9]；位于肾脏和肝脏的基底的高亲和力转运蛋白 (NaDC3)。NaDC1是调控尿液枸橼酸排泄的关键蛋白[9-10]，NaDC1的调节上存在快、慢两种途径，快调节主要是通过蛋白激酶途径进行，慢调节则存在于慢性酸中毒、低钾血症等内分泌代谢异常状态下。酸中毒、低钾时，NaDC1表达上调[11]，近端肾小管重吸收枸橼酸增加，使尿中枸橼酸浓度下降,导致低枸橼酸尿症，进而导致肾结石的发病[12,13]。然而，低枸橼酸尿症的发病机制仍不清楚。

近年来有学者发现，维生素D受体（Vitamin D receptor,VDR）可能参与了尿枸橼酸的调控[14]。VDR是介导1,25(OH)2D3发挥生物效应的核受体，参与机体多种代谢。目前研究已证实VDR等位基因多态性与泌尿系结石等多种代谢性疾病密切相关，且泌尿系结石患者多合并低枸橼酸尿症。研究发现，补充1,25(OH)2D3可以增加枸橼酸的合成，尿中枸橼酸的浓度会升高[15]。VDR还作为甲状腺素、皮质类固醇激素等核受体超家族成员发挥着其它的重要生理功能。有学者也提出VDR在二羧酸转运蛋白的蛋白激酶调节途径中起到重要作用[16]，而NaDC1正是一种二羧酸转运蛋白。

3.低枸橼酸尿症与临床相关疾病的关联研究

尿中枸橼酸是尿中内源性含钙结石形成的强大抑制物，枸橼酸盐可结合尿中钙离子，形成可溶性钙复合物而抑制含钙结石的形成，同时其可以碱化尿液，也可以抑制尿中含钙结石的形成[17]。低枸橼酸尿症患者尿中枸橼酸含量低于正常水平，而产生泌尿系含钙结石[18]。

目前，枸橼酸钾缓释片广泛用于治疗低枸橼酸尿症引起的泌尿系含钙结石[19]。体内氧化的枸橼酸钾保留了钾离子而产生减负荷，减负荷影响了肾枸橼酸盐廓清和提高了尿pH值，从而增加了尿枸橼酸排泄量[20]。大量钾离子从尿中排出后与溶解增加的尿酸结合形成溶解度极高的尿酸胺钾，使尿液保持未饱和状态。同时，枸橼酸钾可以暂时性降低尿钙分泌，也可以抑制泌尿系含钙结石的形成。另外，尿中枸橼酸盐与钙离子形成的络合物能抑制草酸钙的自发成核和磷酸钙的结晶生长，使饱和的草酸钙、磷酸钙不易从尿液析出形成沉淀。

低枸橼酸尿症是一种代谢障碍性疾病，泌尿系结石也是一种代谢性疾病[21]，与VDR基因SNP密切相关，下面对VDR基因SNP与低枸橼酸尿症的相关研究进行分析。Mossetti G等[22]应用PCR-RFLP技术检测VDR基因SNP位点rs731236（TaqI）、rs1544410（BsmI），并分析其与意大利人群特发性低枸橼酸尿症的关联研究，发现上述两位点在病例组与对照组之间的差异有统计学意义，基因型bb、TT有望成为意大利人群特发性低枸橼酸尿症的致病基因型或高危遗传因素。朱晨曦等[23]通过PCRRFLP技术检测VDR基因SNP位点rs731236（TaqI）、rs2228570（Fok1）、rs1544410（BsmI）、rs7975232（ApaI），并分析其与中国汉族人群特发性低枸橼酸尿症的关联研究，发现特发性低枸橼酸尿症患者与尿枸橼酸含量正常的VDR基因SNP位点rs731236（TaqI）、rs2228570（Fok1）、rs1544410（BsmI）的差异有统计学意义。且基因型bb、ff和TT有可能成为中国汉族特发性低枸橼酸尿症的候选基因。Martha Medina-Escobedo[24]等通过PCR-RFLP技术检测VDR基因SNP位点rs731236（TaqI）、rs2228570（Fok1），并研究上述两位点与墨西哥儿童特发性低枸橼酸尿症的关联性，发现VDR基因SNP位点rs2228570（Fok1）在病例组与对照组的基因型频率差异有统计学意义，且基因型Ff差异最明显。

4.展望

VDR与NaDC1的关系及其在低枸橼酸尿症发病机制中的作用还需要进一步研究。虽然VDR基因SNP与特发性低枸橼酸尿症的研究层出不穷，但是关于VDR基因SNP与云南少数民族特发性低枸橼酸尿症的研究较少，云南地区少数民族泌尿系结石高发，其病因学及低枸橼酸尿症易感性研究急需解决，研究云南少数民族特发性低枸橼酸尿症易感性与VDR基因SNP关系，必将为特发性低枸橼酸尿症的遗传病因学研究添上重要的一笔。

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