Randall斑泌尿系結石患者的代謝評估

張一帆，許長寶，萬優，王曦堃，周德志，冀明陽，王友銘

泌尿系結石是泌尿外科較為常見和多發的一種疾病，近年來其在我國的發病率呈逐年遞增趨勢［1］。目前泌尿系結石形成的機制和病因尚未明確。代謝異常是泌尿系結石形成的重要影響因素之一，故對泌尿系結石患者進行代謝評估十分必要。代謝評估不僅可發現影響結石發生的潛在危險因素，從而為臨床治療提供依據，更為重要的是其對預防結石復發方面可提供極其重要的指導意義。有研究指出尿液中的鈣、磷、鎂、枸櫞酸、尿酸和草酸等的含量與結石形成密切相關，患者的24 h尿液代謝可以用來評估結石形成和再發風險［2］。Randall斑又稱腎乳頭鈣斑，是一種存在于腎乳頭上皮組織下的鈣化斑塊，由膠原蛋白、黏多糖、鈣離子和磷酸鹽構成，被認為是結石病的始發灶［3-4］。Randall斑的成石機制被認為與鈣化納米顆粒、活性氧和氧化應激反應等有關［5］，但其具體機制尚未明確，而且目前尚少見針對Randall斑患者的24 h尿代謝評估的研究。本研究旨在分析Randall斑結石患者24 h尿液的代謝特點，并探討Randall斑的成石機制。

1 對象與方法

1.1研究對象 選取2017年10月—2018年10月于鄭州大學第二附屬醫院泌尿外科住院行輸尿管軟鏡或經皮腎鏡手術治療腎結石及上輸尿管結石的患者50例。根據術中經輸尿管軟鏡或經皮腎鏡下是否可見典型的腎乳頭鈣斑分為Randall斑組30例和無Randall斑組20例；另擇我院同期健康體檢者30例為對照組。3組間年齡、性別和體質量指數（BMI）差異均無統計學意義，見表1。排除標準：（1）患者尿液收集不完全（女性尿肌酐＜600 mg/24 h，男性尿肌酐＜800 mg/24 h）［6］。（2）具有主動尿路感染、代謝及自身免疫功能疾病。（3）嚴重的腎積水（3級或4級）。（4）服用噻嗪類、別嘌呤醇、降鈣素等影響代謝的藥物。

Tab.1 Comparison of general data between three groups表1 3組間基本臨床資料比較

1.2方法

1.2.1尿液收集及分析 （1）24 h尿液收集方法：從入院后第2天早上8：00前排空膀胱后（不留晨尿），開始留取尿液至密封的塑料桶中，收集24 h至次日早上8：00。按每100 mL尿液中加入1 mL的濃鹽酸，即可使尿液pH值＜1.0，通常在第1次留取尿液后，在尿桶中添加15 mL濃鹽酸即可。（2）24 h尿液成分分析：使用離子色譜儀ICS-600檢測24 h尿液成分中的磷酸、草酸和枸櫞酸，使用自動生化分析儀分析24 h尿液中的肌酐、尿酸、鉀、鈣、鈉、鎂、磷等成分。

1.2.2結石成分分析 患者術中取出的結石放入干凈紗布，置于烤箱中烘干。然后將結石倒入研缽內研磨，并按照1∶9（結石∶溴化鉀）的比例加入溴化鉀混合研磨，之后將粉末壓制成片。將壓片小心取出并采用結石紅外光譜自動分析儀（天津藍莫德LIIR-200型）進行分析。

1.2.3腎乳頭黏膜觀察 在手術中使用輸尿管軟鏡或經皮腎鏡對結石患者的各個腎乳頭黏膜進行觀察，一般為碎石前常規探查以及碎石后檢查是否存在殘石時一起觀察，記錄有無Randall斑情況。

1.3統計學方法 采用SPSS 17.0軟件進行數據統計，計量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間多重比較行LSD-t檢驗；2組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料組間比較釆用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1Randall斑組與無Randall斑組的結石情況比較 Randall斑組中結石的大小、位置、所在側和結石成分與無Randall斑組差異均無統計學意義，見表2。Randall斑組患者腎乳頭黏膜下可見白色鈣化斑塊，即為腎乳頭鈣化斑（箭頭示），見圖1。

2.23組患者24 h尿代謝結果比較 與對照組相比，無Randall斑組24 h尿液中枸櫞酸含量降低，草酸、磷酸含量升高（P＜0.05）；Randall斑組24 h尿液中枸櫞酸含量降低，草酸、磷酸、Na、Ca含量升高（P＜0.05）。Randall斑組與無Randall斑組相比，24 h尿液中枸櫞酸含量降低，草酸、磷酸、Na、Ca含量升高（P＜0.05），見表3。

Fig.1 Randall’s plaque under the renal papillary圖1 鏡下腎乳頭處Randall斑

Tab.2 Comparison of stone condition between Randall group and no-Randall group表2 Randall斑組與無Randall斑組結石情況比較

3 討論

目前泌尿系結石病作為世界上較為常見的一種疾病，其發病率在世界范圍內約為2%～20%［7］。而中國作為泌尿系結石病的高發區之一，近年結石發病率達到了6.4%［8］，如今泌尿系結石在臨床治療方面發展迅速，微創治療已經基本取代了創傷較大的開腹治療，治療手段的發展和儀器設備的創新也與時俱進，手術微創化程度和手術清石率也得到不斷提高。然而泌尿系結石的復發率居高不下，5年復發率高達50%，而草酸鈣結石的10年復發率更是高達80%～90%［9］，因此對于泌尿系結石的病因研究至關重要。有研究發現泌尿系結石病患者往往存在代謝異常，尿代謝評估作為泌尿系結石的重要檢驗方法已被越來越多的推廣和應用［2］。

代謝評估一般包括結石成分紅外光譜分析、24 h尿液成分分析、血清電解質肌酐檢查、相關激素檢查（甲狀旁腺激素）、尿常規及尿細菌培養等［10］。其中24 h尿液成分分析被認為是檢測結石成因和預防結石再發的重要方法。Randall斑又名腎乳頭鈣化斑，位于結石患者的腎乳頭處上皮組織下，主要由膠原蛋白、黏多糖、鈣離子和磷酸鹽構成，有研究指出其始于髓袢降支細段的基底膜，其最初的核心晶體為磷酸鈣晶體［3］。另有研究認為Randall斑塊與氧化應激和活性氧（Reactive oxygen species，ROS）有關，ROS的過量生成和抗氧化物質的減少可導致Randall斑塊的形成［4］。Taguchi等［11］對草酸鈣結石患者的Randall斑塊進行基因測序發現，LCN2、IL11、PTGS1、GPX3等基因表達上調可導致氧化應激反應和腎臟的損傷，同時該研究發現在Randall斑塊中，免疫細胞、凋亡細胞的數量和促炎因子的表達均有增加。Randall斑塊導致局部上皮細胞的損傷，形成草酸鈣晶體結合良好的錨定位點，為結石的形成與復發創造了條件。

本研究結果顯示，患者結石成分為一水草酸鈣、二水草酸鈣或混合結石，以草酸鈣結石為主；與無Randall斑組相比，Randall斑組24 h尿液中枸櫞酸含量降低，草酸、磷酸、鈉、鈣含量升高。Randall斑組與無Randall斑組24 h尿液差異的原因可能有以下幾點：（1）Randall斑塊的早期核心成分中含有磷酸鈣晶體［12］，故Randall斑組24 h尿液中鈣離子和磷酸含量升高，尿液中更高的磷酸和鈣離子含量有助于早期納米水平微鈣化灶的形成，并進一步向斑塊進行轉化。同時有研究發現高尿鈣與草酸鈣結石的形成有著密切的關系，當尿中草酸鈣濃度為其正常溶解度4倍的時候，草酸鈣晶體便會析出，同時高鈣環境促進草酸鈣晶體的成核、生長和聚集過程［13］。（2）尿中鈉鹽含量過高會增加結石的發病率。有研究發現，鈉鹽攝入的增加會導致尿鈣的排泄增多，這與腎小管上皮細胞上存在的Na-Ca離子同向轉運體相關［14］。Nouvenne等［15］研究發現低鈉鹽飲食可以降低尿鈣和尿草酸。基于Randall斑組尿鈉含量的升高，筆者推測其成石的機制可能與尿鈣、尿草酸升高相關。（3）枸櫞酸是結石形成重要的抑制因子，其可以通過與鈣離子生成可溶于水的、難以解離的螯合物來降低尿液中鈣離子的濃度，同時也可以通過抑制草酸鈣晶體的成核、生長來防止結石的生成。而Randall斑組24 h尿液中枸櫞酸含量較無Randall斑組低，可能是由于其尿液中鈣離子含量過高，進而導致降低了枸櫞酸抑制草酸鈣晶體的成核、生長的作用。

Tab.3 Comparison of 24-hour urine metabolism between three groups表3 3組患者24 h尿代謝情況比較 （±s）

Tab.3 Comparison of 24-hour urine metabolism between three groups表3 3組患者24 h尿代謝情況比較 （±s）

＊P＜0.05；a與對照組比較，b與無Randall斑組比較，P＜0.05

組別對照組無randall斑組Randall斑組F n 30 20 30枸櫞酸（mg）549.73±93.60 235.03±76.77a 159.04±68.16ab 192.430＊草酸（mg）22.41±4.97 35.44±8.15a 39.07±11.64ab 29.280＊磷酸（mg）1 744.16±279.93 1 857.41±336.95a 2 202.08±261.18ab 20.100＊K（mmol）35.16±5.73 34.17±6.68 36.99±6.99 1.250 Na（mmol）160.63±20.52 156.75±28.46 230.93±54.57ab 32.760＊Ca（mmol）3.78±1.28 3.32±1.31 6.71±2.98ab 21.000＊P（mmol）16.74±5.07 14.59±5.15 16.36±4.29 1.300 Mg（mmol）3.85±1.20 3.12±1.42 3.34±0.88 2.720尿酸（mmol）2.86±1.01 2.51±0.99 2.77±1.08 0.730

另外，本研究結果顯示，與健康人群相比，結石組無論有無Randall斑塊，均表現為24 h尿液中草酸含量升高，枸櫞酸含量降低。對于高草酸導致結石形成原因有兩個方面：一方面是高濃度草酸可以與鈣離子結合生成草酸鈣結晶，然后成核、生長和聚集；另一方面高濃度的草酸離子或高尿酸等對腎小管上皮細胞有毒性，能夠使上皮細胞發生一系列變化，進而導致上皮細胞壞死脫落，基底膜的暴露，導致草酸鈣晶體的黏附［16］。本研究中結石組24 h尿液中枸櫞酸含量降低，提示其在結石形成中起到重要的抑制作用，無論有無Randall斑，枸櫞酸降低均應引起臨床醫師的重視，目前臨床上使用枸櫞酸預防結石再發不失為一種可行有效的方法。因此對于草酸鈣結石患者，臨床均應限制其草酸的攝入并酌情使用補充枸櫞酸類藥物；而對于Randall斑的結石患者，在限制草酸并且補充枸櫞酸的基礎上，還應該減少鈉、鈣、磷酸等的攝入。