三、尿酸代谢紊乱与尿路结石

(一)尿酸结石

大多数成人尿酸结石与高尿酸尿症无关,而是由于尿液pH降低导致尿酸溶解度降低而产生的。腹泻病、糖尿病、肥胖、痛风和代谢综合征患者的尿酸结石形成概率会增加。上述这些疾病引起尿酸结石的共同因素是持续性酸性尿液。当pH低于5.35时,大部分的尿酸以未解离的形式存在,而未解离尿酸的溶解度仅为90mg/L,因此,在尿液量低于3L的情况下,不能将正常的尿酸(500mg/d)以溶液形式溶解在尿液中。由于腹泻会导致碱从粪便中流失,从而降低尿液的pH。在其他尿酸结石形成者中,持续酸性尿液与继发于胰岛素抵抗的氨合成受损有关。胰岛素能刺激正常受试者的氨合成。目前已发现,不伴有糖尿病的复发性尿酸结石患者具有胰岛素抵抗,并且尿液酸性程度与胰岛素抵抗程度相关。试验证明,尿酸结石形成者在基线和对酸负荷的反应中都存在氨排泄缺陷。因此,尿酸结石的形成可能是代谢综合征的一种表现。

预防复发性尿酸结石需要碱化尿液。钾盐是首选方案,剂量为10~20mEq,2~3次/d。通常也建议增加液体摄入量,以帮助溶解尿酸。尿液pH应提高到6~6.5,这将显著降低尿酸在尿液中的过饱和度,减少结石复发。采用钾盐治疗时,患者应定期监测血清钾,特别是糖尿病患者,以避免高钾血症。如果尿液中尿酸排泄增加,建议限制饮食中蛋白质的摄入。

与成人一样,患有尿酸结石的儿童可能存在尿液低pH和胰岛素抵抗。然而,对于有尿酸结石、高尿酸血症和高尿酸尿症的患者,应考虑尿酸生成过多的遗传综合征,如X连锁的次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶(hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase,HGPRT)(OMIM 308000)缺乏症。这种酶的完全缺乏,即Lesch-Nyhan综合征,会导致智力低下和残疾,但不完全缺乏者可能会在青春期或成年后出现尿酸结石和痛风。此外,磷酸核糖焦磷酸合成酶超活性(OMIM 300661)也是导致高尿酸血症、痛风和尿酸结石的一种X连锁疾病。

(二)罕见的嘌呤结石

纯尿酸结石在腹部X线片上表现为可透光的,因此通过X线片很难看到,但通过非增强电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)则可以很清晰地看到。其他可透过射线的结石包括黄嘌呤结石、2,8-二羟基腺嘌呤结石,以及药物导致的结石。服用别嘌呤醇的严重高尿酸血症患者或罕见遗传性黄嘌呤尿症患者会形成黄嘌呤结石,而腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribosyltransferase,APRT)缺乏的患者会发生2,8-二羟基腺嘌呤尿石症(OMIM 102600)。这些结石对尿酸结石的常规治疗方案没有反应。但是,APRT缺乏症患者可以用别嘌呤醇治疗。

(三)尿酸铵结石

尿酸铵结石在发达国家很少见,但在发展中国家则较为常见,常被视为儿童膀胱结石。尿酸铵结石与腹泻病、滥用泻药、肠切除术,以及低钾血症相关。通常尿酸铵结石与其他矿物质混合存在。如果是纯尿酸铵结石,在X线片上是透光的,较难看到。纠正低钾血症和增加液体摄入量,以及积极治疗腹泻病,对于尿酸铵结石具有治疗作用。

(四)高尿酸尿症

CaOx结石患者可能会出现尿液中尿酸排泄增加,这通常是由于蛋白质摄入过多所致。骨髓增生状态和促尿酸排泄药物也可能是一些患者的发病因素。高尿酸尿会降低CaOx的溶解度并促进结石形成。高尿酸血症的CaOx结石患者与痛风和尿酸结石患者的不同之处在于,其尿液pH较高,并且(矛盾的是)尿液中尿酸水平普遍较高。一项随机对照试验显示,摄入别嘌呤醇可减少此类患者的钙结石复发,并且减少蛋白质摄入量对于减少结石形成也有帮助。

(五)胱氨酸结石

胱氨酸结石见于肾脏和肠道二元氨基酸运输遗传缺陷的患者,由于肾单位的重吸收缺陷,导致赖氨酸、鸟氨酸、胱氨酸和精氨酸的尿排泄增加。尿液中胱氨酸的有限溶解度会导致结石形成。胱氨酸尿症是一种常染色体隐性遗传病,由SLC3A1(OMIM 220100)(I型或A型)或SLC7A9(OMIM 604144)(非I型或B型)缺陷引起。由这些基因编码的蛋白质形成异源二聚体,负责转运胱氨酸。这两种类型在结石发病年龄(第一次产生结石的平均年龄为12岁)、代谢表现以及临床病程和治疗方面均难以区分。

胱氨酸结石体积较大,经常复发,并且很难用体外冲击波碎石术(extracorporeal shock wave lithotripsy,ESWL)碎裂,因此预防性治疗是必不可少的,并且应在确诊后立即开始治疗。胱氨酸尿症患者的肾功能通常从年纪较轻时就开始下降,肾脏病理显示弥漫性间质纤维化和集合管堵塞。

胱氨酸尿症可通过家族史、结石分析以及尿中胱氨酸排泄量的测定来诊断。当结石类型未知时,应使用氰化物-硝普盐试验对患者的尿液进行胱氨酸定性检测,胱氨酸浓度>75mg/L为阳性。正常人群的胱氨酸排泄量约为30mg/d,而胱氨酸结石患者通常排泄量可达400mg/d甚至更多。基因型为杂合子的患者每天可排泄多达250mg,但很少形成结石。婴儿期进行诊断可能比较困难,因为这个年龄组正常人群的排泄量也会增加。

胱氨酸在碱性尿液中的溶解度较高,但在尿液pH超过7时仍可能在175~360mg/L之间变化。对于患者来说,较为合理的目标是尝试将胱氨酸浓度保持在240mg/L以下,并将尿液pH保持在7,以保持胱氨酸的溶解度。根据已知的每天胱氨酸排泄量来规定较高的液体摄入量,以达到低于240mg/L的平均浓度,摄入量分布在整个白天和睡前。如果尿液pH低于7,可以使用10~20mEq 3次/d剂量的钾盐来碱化尿液。采用低钠(<100mmol/d)和低蛋白质[0.8mg/(kg·d)]饮食者的胱氨酸排泄量可能会适度下降。

如果在足够的液体摄入量和碱性尿液pH的情况下胱氨酸结石复发,则应在液体和碱中加入半胱氨酸结合药物。胱氨酸是半胱氨酸的二聚体,结合胱氨酸的药物具有巯基,可以与半胱氨酸形成混合二硫化物,比同型二聚体更易溶解。D-青霉胺的剂量为1~2g/d,分3~4次服用。最近发现,用硫普罗宁,剂量为400~1 200mg/d,分3~4次服用也有效。这两种药物都有一定的不良反应,包括发热、关节痛、皮疹、味觉障碍、白细胞减少和蛋白尿。硫普罗宁的耐受性更好,不良反应的发生率和严重程度较低。应对复发性结石进行成分分析,因为患者可能会因为碱性尿液pH而开始形成含有CaP的结石,并且可能需要调整治疗方案以防止这种情况发生。患者应每6个月进行一次尿液化学随访,以评估治疗效果。直接测量胱氨酸过饱和度也有一定作用,但该检测只能从专业实验室获得结果。