泌尿系结石与代谢性疾病的相关性

谌 琦，李月红，李建兴

(清华大学附属北京清华长庚医院：1.肾内科；2.泌尿外科；北京 102218)

近年全球泌尿系结石的发病率及患病率明显升高，欧美国家患病率从1976年的3.8%升至2010年的8.8%[1]，在未成年人、妇女、黑人患者中增加更为迅速[2]。中国是结石病的高发区，平均发病率6.5%，南方省市如广州可高达11.6%[3]。年龄、性别、种族、地区、基因和社会经济水平等均可影响泌尿系结石的发生，泌尿系结石复发很常见，美国每年与泌尿系结石治疗相关的花费超过100亿美元。泌尿系结石晶体成分多以混合形式出现，以一种为主，主要成分在不同性别、年龄、种族、地域、饮食习惯的人群中有所不同。含钙结石以草酸钙结石最多见，占67%，非含钙结石中尿酸结石占8%[4]。

现有研究表明泌尿系结石与肥胖、糖尿病、血脂异常、高尿酸血症、钙代谢异常、高血压及动脉钙化等疾病关系密切，研究泌尿系结石与代谢性疾病的相关性，有助于明确泌尿系结石的危险因素，预防复发。

1 泌尿系结石与肥胖

评估肥胖常用身体质量指数(body mass index，BMI)、腰围、皮下脂肪和内脏脂肪面积、内脏脂肪与皮下脂肪面积比(visceral fat to subcutaneous fat ratio，VSR)等。流行病学调查研究显示BMI增加、体重增大、腰围增宽是肾结石形成的危险因素[5]。2017年BARTANI等[6]用人体组成分析仪对103例BMI≥30 kg/m2的患者进行病例对照研究，发现VSR是肾结石形成的重要危险因素。有关肥胖促进泌尿系结石形成的机制，认为与患者能量摄入过多，增加肾结石风险；患者出现胰岛素抵抗及脂肪酸生成增多，尿液pH值下降[7]、尿酸排泄增加及柠檬酸排泄减少[8]；部分肥胖患者通过手术减肥，术后肠道内脂肪吸收减少，钙吸收减少，草酸吸收增加，尿液中草酸排泄增加，肾结石形成风险升高。

2 泌尿系结石与糖尿病

糖尿病和泌尿系结石互相促进，NERLI等[9]和HARTMAN等[10]研究表明糖尿病患者中尿酸结石的比例明显高于非糖尿病患者，HARTMAN对1 117例患者的24 h尿液分析表明，糖尿病患者尿pH更低，尿酸盐、草酸盐的排泄量及饱和度高于对照组(P<0.05)。2007至2010年美国营养与健康调查(National Health and Nutrition Examination Survey，NHANES)数据研究显示，用空腹血糖、空腹胰岛素、糖化血红蛋白评估糖尿病病情时，糖尿病严重程度与肾结石风险呈正相关[11]。糖尿病患者尿pH较低，尿酸溶解度下降及尿钙水平升高[11]；尿中葡萄糖竞争性抑制尿酸重吸收，尿酸排泄量增加；血糖及尿糖升高使尿液草酸水平升高；糖尿病患者以尿酸及草酸钙结石多见。

3 泌尿系结石与血脂异常

4 泌尿系结石与高尿酸血症

5 泌尿系结石与钙代谢异常

甲状旁腺功能亢进是含钙肾结石的第二大病因[17]。甲状旁腺激素(parathyroid hormone，PTH)通过对骨骼、肾脏和肠道的作用引起泌尿系结石。PTH促进破骨细胞活性，促进骨钙溶解引起高钙血症，骨基质分解的代谢产物如蛋白质、羟脯氨酸等在尿中增多；抑制肾小管对磷及碳酸氢盐的重吸收使尿磷增多、尿pH升高；另外，PTH促进肾脏合成1,25(OH)2D3，小肠在后者作用下吸收钙增加，血钙升高，导致高钙尿症，尿中草酸钙、磷酸钙过饱和产生结石。

泌尿系结石患者多存在骨量减少，骨密度降低，骨折风险增加，推测与钙代谢异常有关。DENBURG等[18]对51 785例参与者按照性别及年龄分布进行研究，发现30～39岁女性患者中骨折和泌尿系结石的相关性最高(HR:1.52,95%CI：1.23～1.87)。MELTON等对美国罗彻斯特624名居民的数据进行分析，结果表明有肾结石病史的患者椎骨骨折风险是同龄人的4倍多，推测与骨密度降低有关。SHAVIT等[19]研究显示，肾结石患者椎体骨密度低于对照组[(159±5vs.194±48)Hounsfield units，P<0.001]。台湾KELLER等[20]对79 680例患者的研究表明，骨质疏松患者中泌尿系结石的患病率明显高于对照组，校正危险因素影响后，骨质疏松患者发生泌尿系结石的风险是对照组的1.66倍(95%CI:1.59～1.73，P<0.05)，且与结石位置无关。动物实验发现Klotho基因缺乏导致血清1,25(OH)2D3水平升高和PTH水平降低，出现骨钙流失、肾脏排泄钙增加，使骨质疏松及泌尿系结石风险增加。

6 泌尿系结石与高血压及动脉钙化

泌尿系结石患者中高血压的发生风险增加[21]，LOSITO等[22]对234例肾结石患者的研究发现，肾结石患者高血压发病率较对照组升高，尿中酸性物质排泄随高血压级别的升高而升高。TAYLOR等[23]对1 284例参与者的尿液成分研究显示，高血压患者尿枸橼酸排泄减少。KIM等[24]研究显示高血压患者尿液枸橼酸减少和钙增多，且二者是泌尿系结石患者复发的独立预测因素，尤其是在非肥胖患者中。泌尿系结石与高血压相关，推测与二者共同的机制如钠盐摄入较多、肾小管损害导致高钙尿症、合并糖尿病或肥胖易出现胰岛素抵抗、慢性肾脏病、炎症和氧化应激等有关[25]。REINER等[26]对美国5 115例18～30岁的成年人长达20年的纵向队列研究显示，将年龄、种族、性别、所在地等因素影响最小化的情况下，有肾结石病史的患者颈动脉壁更厚、颈动脉狭窄更明显，中青年人肾结石与亚临床动脉粥样硬化相关，推测与高血压、脂质及/或糖类代谢异常有关。

SHAVIT等[19]对57例肾结石患者及54名健康人进行回顾性病例对照研究，用腹部CT腹主动脉钙化(abdominal aortic calcification，AAC)评分代表动脉钙化程度，排除了性别、年龄、高血压、糖尿病、吸烟、肾小球滤过率等因素干扰，结果显示结石组血管钙化AAC评分明显高于对照组。RULE等[27]对5 081例肾结石患者及14 144例对照受试者跟踪9年的研究表明，有肾结石病史者发生心肌梗死的风险增加38%。FERRARO等[28]对45 748例男性及196 357例女性进行的前瞻性队列研究发现，有肾结石病史的女性患者冠心病的发生风险轻度升高。ALEXANDER等[29]对3 195 452例成年人进行了为期11年的随访，25 532例(0.8%)参与者有至少1个肾结石，91 465例(3%)参与者出现了至少1种心血管事件(急性心肌梗死、经皮冠状动脉血管成形术/冠状动脉旁路移植术或中风)，肾结石患者心血管疾病的发生风险较高，且女性高于男性，中青年人(年龄<50岁)高于老年人。

7 总结与展望

泌尿系结石与肥胖、糖尿病、高脂血症、高尿酸血症、骨质疏松、甲状旁腺功能亢进、高血压和动脉钙化等代谢性疾病密切相关，氧化应激及炎症反应参与其中，反复泌尿系结石可引起肾脏损害，甚至肾功能不全，防范代谢性疾病的相关危险因素有助于减少结石的形成和复发。