血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG在高尿酸血症肾结石患者中的表达及意义

覃天资 黄 群 吴 军 黄敏玉 孟冬冬

右江民族医学院附属医院泌尿外科(百色 533000)

肾结石是临床常见病、多发病，发病率逐年增加，可以导致感染、泌尿系梗阻、肾功能损害等严重后果。目前尚未研究出预防肾结石形成的有效方法，与其病因复杂，机制尚未明确有关。大量研究表明HUA与肾结石关系密切，是肾结石形成的危险因素之一，近年来有研究发现高尿酸水平可以导致肾损伤，这可能是HUA促进肾结石形成的关键环节，尤其是非尿酸结石的形成。目前很多研究发现血清Hcy、Cys-C、β2-MG、α1- MG与肾损伤密切相关，反映肾损伤有比较高的灵敏度。本文旨在研究不同尿酸水平肾结石患者血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1- MG水平的变化,探讨HUA肾损伤的机理及其在肾结石形成中的作用，以期对肾结石的防治提供新的思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料和分组

选取2017年1月—2018年12月我院收治的肾结石患者152例，根据泌尿系彩超或CT确诊为肾结石，HUA以血尿酸水平男性>420 μmoL/L(7 mg/dL)、女性>357 μmoL/L(6 mg/dL)作为诊断标准。取合并HUA的56例肾结石患者为高尿酸结石组(H组)，其中男20例,女36例，平均年龄(50.5±10.72)岁；96例血清尿酸正常者为低尿酸结石组(L组)，其中男47例，女49例，年龄(46.7±12.12)岁；同时取同期在我院健康体检者32例作为对照组(C组)其中男11例,女21例，年龄(46.7±11.44)岁。

1.2 方法

收集所有病例的年龄、性别、BMI，使用全自动生化分析仪及配套试剂检测血清白蛋白、肌酐、尿素氮、空腹血糖、甲状旁腺素、骨钙素、降钙素、血清电解质、Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG，全自动血细胞分析仪及配套试剂检测外周血WBC、血红蛋白。收取患者结石，使用LIIR- 20型结石红外光谱自动分析系统分析结石成分。

1.3 统计学分析

采用SPSS 22.0统计软件。如资料符合正态分布，计量资料使用均数±标准差表示,三组资料相比较选用单因素方差分析。如为偏态分布，计量资料使用中位数 (P25, P75) 表示，三组资料相比较选用Kruskal Wallis检验。性别比较属于计数资料，用行×列表资料的χ2检验。

2 结 果

2.1 各组间一般情况及血液生化比较

H组BMI、钾、钙、磷均高于L组及对照组(P<0.05)；3组其余指标(性别、年龄、空腹血糖、白细胞计数、血红蛋白、白蛋白、尿素氮、肌酐、骨钙素、降钙素、甲状旁腺素、钠、镁)差异均无统计学意义(P>0.05)，结果见表1。

2.2 各组间血清Hcy、Cys-C、β2-MG、α1- MG水平比较

H组血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG均高于L组及对照组(P<0.05)，L组β2-MG、α1-MG水平高于对照组，L组与对照组比较Hcy、Cys-C水平差异无统计学意义(P>0.05)，结果见表2。

2.3 H组与L组结石成分比较 H组与L组草酸钙结石相比较差异无统计学意义( P>0.05)，H组尿酸结石多于L组，差异有统计学意义(P<0.05)。见图1、表3。

表1各组一般情况及血液生化结果

注: 与C组比较，aP<0.05；与L组比较，bP<0.05

表2各组血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG水平比较

注:与C组比较，aP<0.05；与L组比较，bP<0.05

表3H组与L组结石成分比较 n(%)

图1 不同结石成分红外光谱分析

3 讨 论

肾结石病因尚未完全明确，其形成与尿液中成石物质过饱和、“Randall斑”形成、炎症机制、尿液中重金属离子作用、尿液中结石抑制物减少、易感基因影响等密切相关[1]，成石物质溶液过饱和后析出形成晶体，随着晶体的不断增大，成石物质在肾脏集合系统聚集、滞留、成核、粘附，最终形成肾结石[2- 3]；Randall斑最初由Alexander Randall于1937年通过大量的临床及尸检研究后提出[4]，是含钙结石沉积并形成结石的理想平台[5]，其机理可能与部分尿路上皮细胞受损、炎症刺激、修复及向骨组织转化等因素有关[6- 7]；炎症在肾结石的形成过程中也起着关键的作用[8]，结石晶体产生后，肾间质中巨噬细胞大量聚集，吞噬晶体并转运，最后迁移到肾乳头的部位，同时分泌多种炎性因子进一步损伤上皮细胞[9]，同时炎细胞诱导组织自噬性增强，造成肾小管上皮损伤，肾间质结构功能改变，为结石的生长及聚集提供新的平台[10- 11]；尿液中某些重金属离子如铅、锶等含量超标能改变增加某些成石离子的浓度，其带电负荷干扰了成石物质的粘附和聚集，并且该类重金属离子对肾小管上皮造成毒性损伤，促进结石形成[12- 13]；肾结石的形成还受一些易感基因的影响[14- 15]等。肾损伤机制导致肾结石形成是近年来研究的热点，有学者认为损伤组织碎片可为成石过程提供核心，损伤后肾小管重吸收和分泌功能受损导致尿液微环境改变，成石物质的过饱和析出，受损的组织结构也为结石聚集提供良好的平台[16- 17]。HUA可导致肾损伤，Xu X等[18]对75 200例患者的18项队列研究进行随机效应Meta分析，分析总结了HUA组的血尿酸、血清肌酐?AKI发生率和住院死亡率等数据，认为HUA增加肾损伤的危险性。Convento MS等[19]研究分析了尿酸对人系膜细胞的损伤作用机制及其在感染过程中的影响，认为尿酸浓度越高越可能助于肾损伤。因此，HUA可能通过肾损伤导致肾结石形成，为此本文研究血清肾损伤标志物Hcy、Cys-C、β2-MG、α1- MG在不同尿酸水平肾结石患者及健康对照者中的表达情况。

Hcy是一种氨基酸，参与蛋氨酸代谢过程，不参与蛋白质合成，广泛分布与各器官之中[20]。研究表明，Hcy与肾损伤程度密切相关，正常情况下血中Hcy多数经肾脏代谢，肾脏在维持大鼠Hcy血浆稳态方面起着重要作用[21]。Hcy代谢相关酶部分位于肾组织，肾损伤伤后因相关酶类失活， Hcy无法代谢清除，导致Hcy浓度显著升高，其通过氧化应激、炎症、内质网应激和DNA低甲基化等机制进一步损伤肾血管内皮细胞[22]。因此，血清Hcy水平可反映肾损伤程度。Cys-C是一种半胱氨酸蛋白酶抑制剂蛋白，在所有细胞核的细胞中产生,是一种低分子量、碱性非糖化蛋白质，无明显组织特异性，其水平不受性别、年龄、炎症状态等因素干扰，仅受肾小球滤过功能决定，Cys-C不与血浆蛋白结合，循环中仅被肾小球过滤清除,在近端小管中被再吸收和降解[23]，肾损害后血清Cys-C浓度显著上升。很多研究将CYSC应用于早期慢性肾病的临床诊断，了解肾损伤的程度[24]。α1-MG及β2-MG是一种低分子量蛋白质，主要通过肾小球滤过，并被肾小管上皮重吸收分解，当肾小球滤过功能及肾小管重吸收功能减退时，血清中α1-MG、β2-MG水平的升高，可作为评估肾小管功能损伤的有效标志物[25- 26]，随着肾损伤加重，其反应肾脏病理改变有较高的灵敏性[27]。

本文研究数据显示，高尿酸结石组血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG均明显高于低尿酸结石组及对照组，低尿酸结石组Hcy、β2-MG及α1-MG水平高于对照组，表明血清高尿酸对肾小管及肾小球造成明显损害，这可能是导致结石形成的关键步骤。其导致肾损伤的机理可能与以下因素有关：尿酸盐过饱和析出后对肾组织造成摩擦、嵌顿、切割等直接损伤并在肾集合系统内聚集导致梗阻，肾小管囊内压增加，同时晶体周围聚集的大量炎细胞，诱导组织自噬性增强，导致肾损伤。虽然尿酸经常被认为是一种抗氧化剂，但一些研究表明尿酸可以促进氧化并产生自由基[28]，肾小管上皮细胞膜含有大量不饱和脂肪酸的磷脂，氧自由基及活性氧对其中的不饱和键具有很高的亲和力，通过氧化反应使肾小管上皮细胞微结构发生改变，细胞发生干瘪收缩，胞膜表面粗糙，鞭毛、突触大部分断裂脱落[29- 30]。肾损伤后肾小管重吸收和分泌功能受损导致成石物质如草酸盐、尿酸盐等饱和度增加，盐结晶析出及损伤的组织碎片形成了结石核心，开启了一系列的成石过程。本研究还显示高尿酸结石组尿酸结石比例较高，同时与低尿酸结石组及对照组比较，体质指数、血钾、血钙、血磷差异有统计学意义，表明HUA患者体重增加、电解质紊乱等因素也促进了结石的形成。

综上所述，血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG水平能反映HUA导致的肾损伤程度，肾损伤可能是HUA导致尿酸结石的重要机制，尤其是尿酸结石，并且与体重增加、钾钙磷等电解质代谢紊乱等因素密切相关，监测血清Hcy、Cys-C、β2-MG及α1-MG水平，对病情的预防、疗效评估有帮助。