張開能,柯昌興,2
1. 昆明醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院泌尿外科(昆明 650000)
2. 云南省泌尿外科研究所(昆明 650000)
尿酸結(jié)石占泌尿系結(jié)石的5%~10%,其比含鈣結(jié)石更易復(fù)發(fā)且需二次手術(shù)干預(yù)[1-2]。尿酸結(jié)石的發(fā)病機(jī)制尚不清楚,主要發(fā)病因素包括持續(xù)性低尿pH值、高尿酸尿及低尿量[3]。尿酸結(jié)石患者與其他類型泌尿系結(jié)石患者的癥狀及體征無特殊差別,多表現(xiàn)為血尿、腰背部疼痛等。泌尿系CT平掃是目前診斷尿酸結(jié)石的首選檢查方法。藥物溶石可治療尿酸結(jié)石,堿化尿液、增加尿量以及低嘌呤飲食也可有效預(yù)防尿酸結(jié)石形成。本文對尿酸結(jié)石病理生理機(jī)制及診療進(jìn)展作一綜述。
尿液pH值是影響尿酸溶解度的重要因素。尿液pH值持續(xù)偏低是尿酸結(jié)石形成的最主要危險(xiǎn)因素,同時(shí)也是尿酸沉淀的先決條件[4]。人體尿液pH值正常范圍為4.8~7.4,平均值為5.9。尿酸的溶解度低于其尿酸鹽,因此當(dāng)pH值<5.5時(shí),尿酸以不易溶的尿酸形式存在,尿酸過飽和導(dǎo)致尿酸沉淀、結(jié)晶,最終形成結(jié)石[5]。尿酸結(jié)石的形成,需要尿液pH值持續(xù)處于較低水平,偶爾出現(xiàn)的低尿pH值可通過堿化尿液阻止結(jié)晶,防止進(jìn)一步發(fā)展為結(jié)石[6]。
尿酸結(jié)石尿液持續(xù)酸化的確切機(jī)制尚不清楚,越來越多的研究顯示可能與銨分泌減少有關(guān)[7-8]。谷氨酰胺在谷氨酰胺酶和谷氨酸脫氫酶的作用下在腎小管細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生NH3,當(dāng)NH3進(jìn)入腎小管腔內(nèi)時(shí),迅速與H+結(jié)合產(chǎn)生NH4+,使尿液的pH值升高。谷氨酰胺酶和谷氨酸脫氫酶的缺陷使銨分泌減少,導(dǎo)致尿液持續(xù)酸化[9]。胰島素也是影響銨生成的一個(gè)重要因素,胰島素可上調(diào)磷酸依賴的谷氨酰胺酶,催化谷氨酰胺代謝形成谷氨酸和氨,胰島素抵抗則會(huì)下調(diào)谷氨酰胺酶,降低谷氨酰胺代謝,并減少可利用的氨[10]。近年來研究發(fā)現(xiàn)鈉氫交換調(diào)節(jié)因子的基因發(fā)生突變可使腎小管酸化,降低尿液pH值,導(dǎo)致尿酸結(jié)石的形成[11]。
在低pH值的尿液環(huán)境中,尿酸過飽和且不易溶解,導(dǎo)致尿酸沉積、積聚,最終形成尿酸結(jié)石。尿液pH值正常時(shí),盡管尿酸鹽在大多數(shù)情況下比尿酸更易溶解,但當(dāng)尿酸大量存在時(shí),高濃度尿酸鹽可與脫落的因子、吞噬細(xì)胞和補(bǔ)體形成尿酸鹽結(jié)晶沉積,并形成尿酸結(jié)石,尤其是在髓袢折返處(此處管腔液鈉離子濃度最高)。高尿酸尿癥也可導(dǎo)致由尿酸和草酸鈣組成的混合性結(jié)石形成。當(dāng)存在大量鈉鹽時(shí),尿酸鈉鹽析出,其可作為成核因子啟動(dòng)草酸鈣異質(zhì)成核作用,草酸鈣在尿酸或尿酸鈉鹽的表面取向附生,最后在焦磷酸鹽、酸性粘多糖等結(jié)晶抑制劑活性降低的基礎(chǔ)上形成草酸鈣混合尿酸結(jié)石。
既往研究認(rèn)為高尿酸尿主要由營養(yǎng)不當(dāng)引起,但有研究發(fā)現(xiàn)飲食對血清尿酸水平變化的影響不超過0.3%[12-13]。隨著近年對腎小管周圍尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)體相關(guān)蛋白以及編碼相關(guān)蛋白基因的研究,發(fā)現(xiàn)基因變異也會(huì)導(dǎo)致腎性高尿酸尿。介導(dǎo)尿酸重吸收的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白包括葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白9(glucose transporter 9,GLUT9)、尿酸鹽陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體 1(urate anion transporter 1,URAT1)、有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體(organic anion transporter,OAT)家族蛋白中的OAT4等;介導(dǎo)尿酸分泌的蛋白包括ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(ATP-binding cassette superfamily G member 2,ABCG2)、尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)子(urate transporter,UAT)、多藥耐藥蛋白4(multidrug resistance protein 4,MRP4)、OAT1、OAT3及磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白[14-15]。
尿酸通過腎近曲小管時(shí),URAT1 將90% 以上的尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)至腎小管上皮細(xì)胞內(nèi),再由上皮細(xì)胞基底側(cè)膜上的GLUT9 等轉(zhuǎn)運(yùn)體轉(zhuǎn)運(yùn)吸收入血[16]。研究表明,URAT1作為腎臟尿酸代謝的轉(zhuǎn)運(yùn)體,是維持尿酸代謝平衡的關(guān)鍵蛋白,在尿酸代謝異常的病理生理機(jī)制中起著重要作用。編碼URAT1的SLC22A12基因單核苷酸多態(tài)性會(huì)導(dǎo)致URAT1功能發(fā)生變化,造成高尿酸血癥及家族性低尿酸血癥。編碼GLUT9 的SLC2A9基因多態(tài)性與嚴(yán)重高尿酸尿和結(jié)石的發(fā)生具有一定相關(guān)性,研究發(fā)現(xiàn)兩例患有嚴(yán)重遺傳性低尿酸血癥且沒有URAT1缺陷的患者,均具有純合的SLC2A9突變[17]。尚不清楚編碼其他轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因是否會(huì)導(dǎo)致家族性高尿酸尿和低尿酸血癥。上述基因的突變、表達(dá)異常均可能使尿酸在腎臟重吸收、分泌等過程中出現(xiàn)紊亂從而導(dǎo)致腎性高尿酸尿癥、高尿酸血癥等。
其他包括遺傳性或獲得性近端腎小管多種功能異常的疾病,如Fanconi綜合征、Hartnup綜合征、肝豆?fàn)詈俗冃裕╓ilson?。┖图易逍缘湍蛩嵫Y均可引起尿酸腎病、高尿酸尿癥。
尿量低于2 L/d會(huì)促進(jìn)腎結(jié)石的形成,低尿量使致石溶質(zhì)濃度升高,高濃度的尿酸會(huì)導(dǎo)致尿酸和尿酸鈉沉淀。在結(jié)石類型中,尿酸結(jié)石受溫度和飲水量影響最大。長期暴露在烈日和高溫下,或生活在干燥環(huán)境中及體力勞動(dòng)強(qiáng)度大者往往會(huì)出現(xiàn)大量體液流失,甚至脫水,造成尿量減少、尿液濃縮,最終導(dǎo)致尿液中尿酸過飽和。因此,尿酸結(jié)石在熱帶和炎熱環(huán)境中較普遍[18]。
尿酸結(jié)石患者的臨床表現(xiàn)與其他類型結(jié)石患者相似,常表現(xiàn)為腰部和腹部疼痛、惡心嘔吐、血尿,以及整個(gè)輸尿管行徑甚至?xí)幉?、生殖器疼痛等?/p>
實(shí)驗(yàn)室檢查包括尿液分析和血液分析。尿液分析在診斷中至關(guān)重要,尿液pH值持續(xù)低于5.5應(yīng)考慮尿酸結(jié)石可能。血液分析重點(diǎn)關(guān)注腎功能、電解質(zhì)和尿酸指標(biāo),當(dāng)血尿酸水平高于420 μmol/L時(shí),診斷為高尿酸血癥并考慮尿酸結(jié)石可能[19];當(dāng)尿液pH值以及尿酸異常時(shí),應(yīng)做24 h尿酸檢測,24 h尿尿酸男性超過800 mg或女性超過750 mg即可診斷為高尿酸尿癥[20]。
尿酸結(jié)石的主要影像學(xué)檢查包括超聲、腹部平片、泌尿系CT平掃、雙源CT(dual source CT,DSCT)。超聲操作簡便、安全無輻射風(fēng)險(xiǎn)、重復(fù)性好、價(jià)格便宜,可用于明確結(jié)石的診斷。單純的尿酸結(jié)石在X線平片上是不顯影的,泌尿系CT平掃檢測尿酸結(jié)石較靈敏,CT值的測量也有助于尿酸結(jié)石的檢測,尿酸結(jié)石的CT值為 200~400 HU[21]。結(jié)石平均 CT值(HUMean)、最大CT值(HUMax)、CT值標(biāo)準(zhǔn)差(HUStd)均可區(qū)分尿酸結(jié)石與非尿酸結(jié)石,結(jié)合 HUMean≤ 578 HU、HUMax≤ 827 HU、HUStd≤85.9 HU判斷尿酸結(jié)石,其陽性預(yù)測值可提高至90%[22]。然而結(jié)石大小、位置和混合成分等因素會(huì)對結(jié)果產(chǎn)生干擾,因此CT值的測量并不完全可靠。利用DSCT可以掃描和計(jì)算結(jié)石中水、鈣和尿酸之間的差值,將鈣和尿酸編碼為藍(lán)色和紅色,可以準(zhǔn)確診斷尿酸結(jié)石[22]。研究表明DSCT預(yù)測尿酸結(jié)石的準(zhǔn)確度為100%[23]。當(dāng)懷疑尿酸結(jié)石,而超聲檢查探測到結(jié)石聲像且X線腹部平片陰性時(shí),應(yīng)進(jìn)行CT平掃測量結(jié)石CT值。DSCT準(zhǔn)確性較高,但由于其輻射量大、費(fèi)用高且普及率低,限制了在臨床的應(yīng)用。泌尿系CT平掃仍是目前檢查尿酸結(jié)石的首選。一旦結(jié)石被取出,應(yīng)通過紅外光譜進(jìn)行結(jié)石成分分析,以明確診斷。
堿化尿液是溶解尿酸結(jié)石的主要方法,尿液pH值應(yīng)控制在6.1~7.0之間[24]。碳酸氫鈉作為一種常用的治療方法,優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉,一般耐受性好,小蘇打也可作為替代品,缺點(diǎn)是會(huì)增加鈉和液體負(fù)荷,并且鈉負(fù)荷也可能通過增加尿鈣和鈉的排泄而促進(jìn)草酸鈣結(jié)石的形成。在碳酸氫鈉或小蘇打的基礎(chǔ)上增加乙酰唑胺可用于促進(jìn)尿液堿化,乙酰唑胺通過增加尿中碳酸鹽含量及誘導(dǎo)利尿,防止鈉和液體潴留。檸檬酸鉀可消除鈉負(fù)荷,至今仍被認(rèn)為是尿酸結(jié)石溶解和預(yù)防的一線治療方法[25]。由于尿酸鉀的溶解度比尿酸鈉高,因此鉀鹽比鈉鹽效果更好。鉀鹽抑制了檸檬酸的排泄并加速鈣的排泄,但對于腎功能不全或血清鉀水平較高的患者,檸檬酸鉀治療是不恰當(dāng)?shù)?。在胃腸道副作用無法忍受時(shí),可用檸檬酸鈉或碳酸氫鈉替代檸檬酸鉀。
枸櫞酸制劑在預(yù)防、治療尿酸結(jié)石方面應(yīng)用較為廣泛。堿性枸櫞酸鹽被國內(nèi)外指南推薦用于尿酸結(jié)石、胱氨酸結(jié)石和含鈣結(jié)石的預(yù)防、治療[26]。國內(nèi)臨床醫(yī)生應(yīng)用較多的是枸櫞酸氫鉀鈉顆粒。堿性枸櫞酸鹽通過提高尿液pH值、增加尿液枸櫞酸排泄、糾正腎小管上皮細(xì)胞胞內(nèi)酸性環(huán)境等,達(dá)到預(yù)防與治療結(jié)石的作用[27]。在堿化尿液過程中應(yīng)使用pH紙對尿液進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測,保持尿液pH值介于6.1~7.0之間,防止磷酸鈣等結(jié)石的產(chǎn)生。結(jié)石溶解時(shí)間約4周到6個(gè)月,患者的依從性是確保治療成功的關(guān)鍵。
當(dāng)懷疑有高尿酸尿癥時(shí),須行24 h尿酸測定及24 h尿液分析,確診高尿酸尿癥后必須找出病因。食物中嘌呤代謝容易導(dǎo)致高尿酸尿癥,因此建議患者減少攝入富含嘌呤的食物。應(yīng)避免食用動(dòng)物內(nèi)臟、辛辣食物、嘌呤含量高的海產(chǎn)品、飲料、甜品和高膽固醇食品等,建議食用新鮮蔬菜、水果、雜糧等[28]。
別嘌呤醇與次黃嘌呤結(jié)構(gòu)類似,可競爭性抑制黃嘌呤氧化酶的活性,減少尿酸的合成。重組聚乙二醇化尿酸酶可用于別嘌呤醇無效或禁忌證時(shí)的治療。非布司他也是黃嘌呤氧化酶抑制劑,與別嘌呤醇相比,其在肝臟中代謝,能安全地用于腎損害患者。
充足的飲水量和每天2 L以上的尿量對防止尿酸水平升高至關(guān)重要。在結(jié)石形成的關(guān)鍵時(shí)期,如飯后、體力活動(dòng)或睡眠期間,應(yīng)通過攝入液體來補(bǔ)償。
尿酸結(jié)石的外科干預(yù),其適應(yīng)證與其他結(jié)石相同,包括持續(xù)性尿路梗阻、結(jié)石自發(fā)排出可能性較小、感染未控制、持續(xù)性疼痛或藥物溶石失敗等[29]。對于放置輸尿管支架管解除梗阻的患者仍可考慮藥物溶石,尤其是輸尿管結(jié)石的患者,可同時(shí)加用α受體阻滯劑。輸尿管鏡取石術(shù)和經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)是取石的有效選擇,但治療方式的選擇受結(jié)石的體積、位置、梗阻和(或)感染情況及體質(zhì)量指數(shù)等因素影響。
三分之二的尿酸從腎臟排泄,尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(如URAT1、GLUT9等)在腎臟尿酸排泄中起著非常重要的作用。編碼尿酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白相關(guān)基因的變異可使腎臟尿酸排泄紊亂,導(dǎo)致低尿酸血癥和高尿酸尿。尿酸結(jié)石形成的重要因素包括持續(xù)低尿液pH值、高尿酸尿和低尿量。目前認(rèn)為低尿液pH值主要是銨分泌障礙導(dǎo)致的??赏ㄟ^泌尿系CT平掃以及DSCT診斷尿酸結(jié)石,通過服用枸櫞酸鹽制劑等堿化尿液達(dá)到藥物溶石的目的。增加日飲水量可有效預(yù)防結(jié)石的發(fā)生。對于不能藥物溶石的患者,外科干預(yù)適應(yīng)證與其他類型結(jié)石相同。然而,關(guān)于尿酸結(jié)石的發(fā)病機(jī)制尚有待進(jìn)一步探究。