尿酸性肾结石

介绍

瑞典药剂师C. Scheele于1776年首次确定我们现在所说的“尿酸”是膀胱结石的主要酸性成分。肾脏，特别是这种材料的膀胱结石，在整个历史上造成了巨大的痛苦和苦难，因为直到现代，唯一的治疗方法是危险的、高风险的手术，死亡率很高。 艾萨克·牛顿爵士和米开朗基罗是许多患有复发性尿酸肾结石的杰出历史人物中的两位。

肾结石是发达国家常见的健康问题，全世界估计有2%至5%的人一生中至少受到影响一次。在美国，男性患尿结石的总体终生风险为 10.6%，女性为 7.6%。大多数未经治疗的患者会出现周期性腹痛、尿路感染和肾功能丧失;最终导致肾衰竭。许多疾病会增加对肾结石的易感性，其中包括遗传性疾病，饮食和环境因素。除了尿酸结石病，血清尿酸水平升高也是痛风以及心血管疾病、糖尿病和慢性肾功能衰竭的危险因素。

尿酸结石占所有尿路结石的 10% 至 15%，绝大多数（79%）见于男性，最常见于 60-65 岁年龄组。 肥胖， 高血糖 （血糖升高）， 代谢综合征和高血压经常与尿酸结石有关 在西方国家.

病因学

在人类中，尿酸是嘌呤代谢的最终产物。人类嘌呤有三种来源：1）来自细胞更新的细胞RNA，2）代谢性肝脏合成和3）高嘌呤食物的饮食摄入。

嘌呤消化产生黄嘌呤，黄嘌呤通过黄嘌呤氧化酶的作用转化为尿酸。别嘌呤醇在这里起作用;它阻断黄嘌呤氧化酶的作用，因此尿酸的产生减少，有利于黄嘌呤，黄嘌呤比尿酸更易溶。在大多数其他哺乳动物中，尿酸被尿酸酶进一步代谢为尿囊素，尿囊素是高度可溶的，不会引起病理。

内源性尿酸合成相对稳定，每日约300毫克-400毫克。膳食来源的贡献显然会有所不同，但一般来说，饮食占每日总尿酸产量的50%或更少。典型的西方饮食每天排泄的总尿酸通常估计约为10mg / kg体重。[11] 然而，饮食因素，如高嘌呤饮食，可以显着增加尿尿酸排泄 50% 或更多.[12] 虽然高嘌呤饮食可以增加尿酸的产生，但由于氨生成是完整的，因此有足够的尿 pH 缓冲，因此尿酸结石的形成是有限的。然而，高尿酸尿症导致草酸钙尿石症增加。

• 特发性：最常见的病因，与代谢紊乱相关：
1. 酸尿症（尿pH值低）是由于酸产生量较高和/或可用缓冲液不足。
2. 糖尿病
3. 代谢综合征
4. 肥胖
• 获得性：较少见，与低尿 pH 值和高尿酸尿症相关：
1. 痛风
2. 持续性腹泻（肠易激综合征，胃肠道搭桥手术）。低尿量和低枸橼酸尿症代替高尿酸尿症
3. 癌症（由于高细胞更新;特别是在化疗期间，导致肿瘤细胞坏死增加和急性肿瘤溶解综合征。
4. 饮食因素。高嘌呤来源包括内脏（肝脏、肾脏）、家禽、鱼类（鲱鱼、鳟鱼、沙丁鱼）和红肉。
5. 药物：丙磺舒和磺吡酮可阻断肾脏对尿酸的重吸收。其他排尿酸药物包括苯溴马隆、吲哚美辛、氯沙坦和水杨酸。
• 先天性：不常见，与高尿酸尿症相关：
1. 莱施-尼汉综合征
2. 冯-吉尔克病
3. 1型胶原贮积病
4. 哈特纳普病
5. 威尔逊氏病
6. 家族性低尿酸血症性高尿酸尿症（“肾尿酸漏”）和URAT1突变[15][16]
7. Sickle cell disease and other hemolytic anemias (due to high cell turnover) 

在患有代谢综合征的患者中，尿酸结石的发生率显着上升。尿酸结石常见于高尿酸尿症患者，但总体而言，酸尿是最常见的潜在病因。酸尿症的原因被认为是由于饮食依赖性以及饮食依赖性原因，例如代谢综合征，其往往会产生净酸负荷。另一个潜在因素是肝氨合成减少。这导致净酸排泄增加，因为过量酸的氨缓冲较少。

痛风和/或高尿酸血症与 15% 至 25% 的尿酸肾结石患者的尿酸尿病相关。富含嘌呤的饮食，包括大量的动物蛋白，进一步增加了尿酸肾结石的风险。

尿酸在低尿pH值（5.5或更低）下的溶解度要低得多，而在较高的尿pH值下（特别是在pH值为6.5或更高时），溶解度会大大增加。[18] 昼夜变化也起着作用，因为最低的尿量和最低的尿pH值都发生在清晨，所以这是尿酸晶体最有可能形成的时候。

高尿酸尿症会增加草酸钙结石形成的风险，而别嘌呤醇和类似药物减少高尿酸尿症在减少复发性草酸钙肾结石方面显示出显着益处。对此有几种物理化学机制：

• 尿酸结晶尿可减少结晶抑制剂，并作为异质草酸钙成核的病灶。

• 溶解在溶液中的尿酸可以促进沉淀结晶，从而增加草酸钙晶体形成，导致结石。

  
  

流行病学

尿酸结石约占美国所有尿结石的 10%，占全球所有结石病例的 5% 至 40%。尽管在治疗和患者护理方面取得了进步，但与尿酸肾结石相关的年度经济负担已从1年的3亿美元增加到1994年的2亿美元。

尿酸尿路病的患病率因年龄、性别和环境因素而异。例如，发现65岁以上的人患尿酸结石的频率是年轻患者的两倍。男性受到的影响是女性的三倍，但随着越来越多的女性患上这种疾病，这种情况正在改变。尿酸结石形成者往往比尿石症患者具有更高的复发和结石相关手术的风险。

已发现尿酸结石的发病率在白人人群中为 6%，而在非白人人群中为 30%。

尿酸结石因种族而异。例如，大约50%的苗族患者（来自老挝和泰国）被发现受到尿酸结石的影响，而在同一国家的非苗族患者中，这一比例仅为10%。 在中东，一些地区报告说尿酸占所有尿结石的三分之一。大多数亚洲国家的尿酸结石发病率非常低，例如印度，报告的发病率为 <1%。然而，也有少数例外，例如冲绳的尿酸结石发病率相对较高，占岛上产生的所有尿结石的15%。这些差异是由于遗传，饮食和气候因素造成的。

环境因素也会影响尿酸疾病和结石形成的频率。在炎热环境条件下工作的工厂工人中，尿酸结石的患病率为9%，而在标准室温下从事相同工作的工人中，尿酸结石的患病率仅为0.9%。

病理 生理

与尿酸结石形成相关的因素包括尿 pH 值持续降低、血容量不足和高尿酸尿症（定义为女性 24 小时尿中尿酸排泄超过 750 mg/天，男性尿酸排泄超过 800 mg/天）。[41][40]应该指出的是，这些值来自对“正常”个体的大量24小时尿液测试的统计分析，而不是来自过饱和度，结晶率或其他来源。对于大多数实际目的，800 mg/天对于大多数没有酸尿或高尿酸血症的患者来说是一个合理的水平。当接受高尿酸水平治疗时，尿尿酸的“最佳”水平不超过600毫克/天。注42页

尿酸尿结石常见于尿 pH 值持续较低的疾病。几乎所有尿酸肾结石患者都伴有酸尿。在没有增加尿酸结石易感性的先天性或获得性疾病的情况下，发现大多数受影响的患者会出现特发性尿酸肾结石或痛风。这两种情况的特征都是高尿酸血症，尿酸排泄分数减少，以及尿pH值持续低。这也可以解释观察到的肥胖与酸尿之间的关联。尿pH值的降低通过诱导尿酸溶解和酸碱状态的变化而形成尿酸结石。换句话说，尿酸的溶解度在很大程度上取决于pH值。即使尿尿酸分泌水平正常，尿液pH值持续下降（通常为5.5或更低）也会导致尿酸结石形成。此外，如果尿pH值增加到6.0-6.5，增加尿尿酸不会有助于尿酸尿石症的形成，因为这大大增加了尿酸溶解度。

尿 pH 值降低（酸尿）与代谢综合征导致的尿氨排泄量降低有关。在近端回旋小管中，胰岛素增加谷氨酰胺代谢，导致氨（NH3）的产生，然后在游离氢存在下形成铵离子（NH4+）。铵是主要的尿酸缓冲液;因此，当这种缺乏时，由于近端肾小管脂肪变性和脂肪中毒或代谢综合征或糖尿病患者的胰岛素水平较低，患者将出现酸尿症。

尿量减少会增加高浓度尿溶质和过饱和度，从而增加对晶体和结石形成的敏感性。这导致尿酸晶体沉淀，从而导致结石。这就解释了为什么尿酸结石在热带和潮湿的气候中更常见。

尿酸几乎完全被肾小球过滤，然后大部分在近端回旋小管中重吸收。大约10%的过滤尿酸最终通过尿液排泄。在正常或低正常尿pH值存在的情况下，高尿酸尿可形成纯尿酸结石或由尿酸盐和草酸钙组成的混合尿结石（磷酸钙通常需要更碱性的环境才能形成结石）。尿酸单钠浓度的增加诱导草酸钙晶体的形成。高尿酸尿症通常是由饮食因素紊乱（所谓的嘌呤暴食）引起的。先天性肾性低尿酸血症性高尿酸尿症可见于 URAT1 通道突变所致。

尿液中的许多成分抑制尿酸盐的结晶，从而抑制尿结石的形成。其中最重要的是柠檬酸盐，它降低了尿液pH值，但尿液中也存在几种糖蛋白和糖胺聚糖，它们专门抑制尿酸盐晶体的沉淀。在许多尿酸结石患者中已经证明了尿糖胺聚糖浓度的降低。在没有糖胺聚糖的情况下尿酸结石形成和发展增加的原因仍然不完全清楚。

组织病理学

尿液的光学显微镜检查有时会显示尿液结晶，具有特征性的矩形或菱形尿酸晶体。 发现这样的晶体，以及5.5或更低的酸性尿pH值，是提示性的，但不能诊断尿酸尿石症。