三、尿酸代謝紊亂與尿路結石
(一)尿酸結石
大多數成人尿酸結石與高尿酸尿癥無關,而是由于尿液pH降低導致尿酸溶解度降低而產生的。腹瀉病、糖尿病、肥胖、痛風和代謝綜合征患者的尿酸結石形成概率會增加。上述這些疾病引起尿酸結石的共同因素是持續性酸性尿液。當pH低于5.35時,大部分的尿酸以未解離的形式存在,而未解離尿酸的溶解度僅為90mg/L,因此,在尿液量低于3L的情況下,不能將正常的尿酸(500mg/d)以溶液形式溶解在尿液中。由于腹瀉會導致堿從糞便中流失,從而降低尿液的pH。在其他尿酸結石形成者中,持續酸性尿液與繼發于胰島素抵抗的氨合成受損有關。胰島素能刺激正常受試者的氨合成。目前已發現,不伴有糖尿病的復發性尿酸結石患者具有胰島素抵抗,并且尿液酸性程度與胰島素抵抗程度相關。試驗證明,尿酸結石形成者在基線和對酸負荷的反應中都存在氨排泄缺陷。因此,尿酸結石的形成可能是代謝綜合征的一種表現。
預防復發性尿酸結石需要堿化尿液。鉀鹽是首選方案,劑量為10~20mEq,2~3次/d。通常也建議增加液體攝入量,以幫助溶解尿酸。尿液pH應提高到6~6.5,這將顯著降低尿酸在尿液中的過飽和度,減少結石復發。采用鉀鹽治療時,患者應定期監測血清鉀,特別是糖尿病患者,以避免高鉀血癥。如果尿液中尿酸排泄增加,建議限制飲食中蛋白質的攝入。
與成人一樣,患有尿酸結石的兒童可能存在尿液低pH和胰島素抵抗。然而,對于有尿酸結石、高尿酸血癥和高尿酸尿癥的患者,應考慮尿酸生成過多的遺傳綜合征,如X連鎖的次黃嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉移酶(hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase,HGPRT)(OMIM 308000)缺乏癥。這種酶的完全缺乏,即Lesch-Nyhan綜合征,會導致智力低下和殘疾,但不完全缺乏者可能會在青春期或成年后出現尿酸結石和痛風。此外,磷酸核糖焦磷酸合成酶超活性(OMIM 300661)也是導致高尿酸血癥、痛風和尿酸結石的一種X連鎖疾病。
(二)罕見的嘌呤結石
純尿酸結石在腹部X線片上表現為可透光的,因此通過X線片很難看到,但通過非增強電子計算機斷層掃描(computed tomography,CT)則可以很清晰地看到。其他可透過射線的結石包括黃嘌呤結石、2,8-二羥基腺嘌呤結石,以及藥物導致的結石。服用別嘌呤醇的嚴重高尿酸血癥患者或罕見遺傳性黃嘌呤尿癥患者會形成黃嘌呤結石,而腺嘌呤磷酸核糖轉移酶(adenine phosphoribosyltransferase,APRT)缺乏的患者會發生2,8-二羥基腺嘌呤尿石癥(OMIM 102600)。這些結石對尿酸結石的常規治療方案沒有反應。但是,APRT缺乏癥患者可以用別嘌呤醇治療。
(三)尿酸銨結石
尿酸銨結石在發達國家很少見,但在發展中國家則較為常見,常被視為兒童膀胱結石。尿酸銨結石與腹瀉病、濫用瀉藥、腸切除術,以及低鉀血癥相關。通常尿酸銨結石與其他礦物質混合存在。如果是純尿酸銨結石,在X線片上是透光的,較難看到。糾正低鉀血癥和增加液體攝入量,以及積極治療腹瀉病,對于尿酸銨結石具有治療作用。
(四)高尿酸尿癥
CaOx結石患者可能會出現尿液中尿酸排泄增加,這通常是由于蛋白質攝入過多所致。骨髓增生狀態和促尿酸排泄藥物也可能是一些患者的發病因素。高尿酸尿會降低CaOx的溶解度并促進結石形成。高尿酸血癥的CaOx結石患者與痛風和尿酸結石患者的不同之處在于,其尿液pH較高,并且(矛盾的是)尿液中尿酸水平普遍較高。一項隨機對照試驗顯示,攝入別嘌呤醇可減少此類患者的鈣結石復發,并且減少蛋白質攝入量對于減少結石形成也有幫助。
(五)胱氨酸結石
胱氨酸結石見于腎臟和腸道二元氨基酸運輸遺傳缺陷的患者,由于腎單位的重吸收缺陷,導致賴氨酸、鳥氨酸、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會導致結石形成。胱氨酸尿癥是一種常染色體隱性遺傳病,由SLC3A1(OMIM 220100)(I型或A型)或SLC7A9(OMIM 604144)(非I型或B型)缺陷引起。由這些基因編碼的蛋白質形成異源二聚體,負責轉運胱氨酸。這兩種類型在結石發病年齡(第一次產生結石的平均年齡為12歲)、代謝表現以及臨床病程和治療方面均難以區分。
胱氨酸結石體積較大,經常復發,并且很難用體外沖擊波碎石術(extracorporeal shock wave lithotripsy,ESWL)碎裂,因此預防性治療是必不可少的,并且應在確診后立即開始治療。胱氨酸尿癥患者的腎功能通常從年紀較輕時就開始下降,腎臟病理顯示彌漫性間質纖維化和集合管堵塞。
胱氨酸尿癥可通過家族史、結石分析以及尿中胱氨酸排泄量的測定來診斷。當結石類型未知時,應使用氰化物-硝普鹽試驗對患者的尿液進行胱氨酸定性檢測,胱氨酸濃度>75mg/L為陽性。正常人群的胱氨酸排泄量約為30mg/d,而胱氨酸結石患者通常排泄量可達400mg/d甚至更多。基因型為雜合子的患者每天可排泄多達250mg,但很少形成結石。嬰兒期進行診斷可能比較困難,因為這個年齡組正常人群的排泄量也會增加。
胱氨酸在堿性尿液中的溶解度較高,但在尿液pH超過7時仍可能在175~360mg/L之間變化。對于患者來說,較為合理的目標是嘗試將胱氨酸濃度保持在240mg/L以下,并將尿液pH保持在7,以保持胱氨酸的溶解度。根據已知的每天胱氨酸排泄量來規定較高的液體攝入量,以達到低于240mg/L的平均濃度,攝入量分布在整個白天和睡前。如果尿液pH低于7,可以使用10~20mEq 3次/d劑量的鉀鹽來堿化尿液。采用低鈉(<100mmol/d)和低蛋白質[0.8mg/(kg·d)]飲食者的胱氨酸排泄量可能會適度下降。
如果在足夠的液體攝入量和堿性尿液pH的情況下胱氨酸結石復發,則應在液體和堿中加入半胱氨酸結合藥物。胱氨酸是半胱氨酸的二聚體,結合胱氨酸的藥物具有巰基,可以與半胱氨酸形成混合二硫化物,比同型二聚體更易溶解。D-青霉胺的劑量為1~2g/d,分3~4次服用。最近發現,用硫普羅寧,劑量為400~1 200mg/d,分3~4次服用也有效。這兩種藥物都有一定的不良反應,包括發熱、關節痛、皮疹、味覺障礙、白細胞減少和蛋白尿。硫普羅寧的耐受性更好,不良反應的發生率和嚴重程度較低。應對復發性結石進行成分分析,因為患者可能會因為堿性尿液pH而開始形成含有CaP的結石,并且可能需要調整治療方案以防止這種情況發生。患者應每6個月進行一次尿液化學隨訪,以評估治療效果。直接測量胱氨酸過飽和度也有一定作用,但該檢測只能從專業實驗室獲得結果。