代谢综合征与肾结石的关系

杨 婷(综述)，陆泽元(审校)

(广东医学院附属深圳福田区人民医院内分泌科，深圳 518033)

1988年,Reaven[1]首次提出了代谢综合征(metabolic syndrome，MS)的概念,主要表现为向心性肥胖、糖耐量异常或糖尿病、高胰岛素血症和血脂异常。Jia等[2]对上海两个社区调查显示，MS的患病率为10.95%。在美国，男性MS的患病率为24%，女性为23.4%[3]。

近年来肾结石的发生率呈上升趋势。彭绩等[4]对深圳市6224名居民进行调查，男性肾结石患病率为8.00%；女性为5.12%。Ferraro等[5]研究显示，肾结石的患病率为8.12%。Ando等[6]对日本13 418例男性研究发现，12.2%有肾结石。在美国，尿酸结石占所有肾结石的7%～10%，其他国家的肾结石发病率也在不断地变化，瑞典为4%～15%，日本、德国为20%～25%，以色列高达40%[7]。

Rendina等[8]研究526例肾结石患者，发现无MS的患病率为4.8%，而有MS的为7.7%。Jeong等[3]调查发现，MS的患病率为13.7%，肾结石的患病率为2.4%，MS 0,1,2,3,4,5个组分的增加肾结石的患病率分别为1.8%、2.4%、2.8%、3.9%、3.1%、4.4%。Kim[9]调查发现，肾结石的患病率为6.1%，且肾结石组MS的患病率为15.9%，对照组MS的患病率为11.2%。以上研究表明，MS和肾结石之间存在着一定的联系。

1 MS与尿pH

近年来，由于我国经济迅速增长,伴随着饮食习惯及生活方式的改变，肥胖、高血脂、高血糖、高血压等代谢方面的疾病逐渐受到关注,由此导致与肥胖相关的MS的流行，尤其是因代谢问题而引起的肾损伤导致人体体液酸碱平衡失调,尿pH的改变。陈颖等[10]对2519名当地常住居民体检调查，发现无论男性还是女性，随着MS组分的增加，尿液pH呈下降趋势。Otsuki等[11]在健康男性中发现，尿液的酸性程度与腹型肥胖和MS的患病率呈负相关。

低尿pH水平与MS之间关系的机制尚未完全明确，研究显示可能与胰岛素抵抗有关。有研究报道，尿液pH低的人群肾小管酸化功能障碍，氨(NH3)排出减少，糖尿病和糖调节受损的患病率增高[7]。一方面，胰岛素可通过刺激肾小管合成NH3和Na+-H+交换，调节NH3的排泄影响尿液pH水平。另一方面，胰岛素抵抗可影响体内酸碱平衡和肾小管浓缩稀释功能，引起尿液pH的改变[12]。而胰岛素抵抗是代谢综合征的核心机制。

Maalouf等[13]通过横断面研究发现尿pH与MS之间呈负相关。胰岛素抵抗是肥胖、2型糖尿病和MS的一个共同特点，故Maalouf认为在这些条件下导致患者低的尿pH。研究表明24 h尿pH与胰岛素抵抗指数之间存在显著的关系。低尿pH可能会导致酸排泄增加，尿缓冲障碍，或两者均有。

2 尿酸与尿pH

尿酸是嘌呤代谢的终端产物，嘌呤代谢是指次黄嘌呤到黄嘌呤的转换和黄嘌呤到尿酸的转化。催化这两种反应的酶是黄嘌呤氧化还原酶，能够被别嘌呤所抑制。尿酸合成的增加或尿酸排泄的减少，或两个机制的共同作用，都可以导致高尿酸血症。

高尿酸血症可能是由于各种原因引起嘌呤代谢异常，进而导致血尿酸水平升高的一种疾病。国际上通用的高尿酸血症的诊断标准为：男性尿酸水平超过416 μmoL/L，女性尿酸水平超过357 μmol/L。高尿酸血症产生的主要原因，可能是尿酸排泄的减少或尿酸合成的增加，或两者兼之。在肝脏合成脂肪酸时，常常伴随着嘌呤从头合成，从而产生更多的尿酸。摄入过多含丰富果糖的食品和过量的乙醇(特别是啤酒)可能会引起高尿酸血症。

肥胖是MS的一个特征，也与尿的pH低有关[14]，因此尿的pH低也可能伴有MS，表明血清尿酸水平高和低尿pH与MS或胰岛素抵抗有关。胰岛素抵抗导致血尿酸升高，高血尿酸又反过来可加重胰岛素抵抗，从而引起代谢性疾病。酸性尿也可加重胰岛素抵抗，而加剧的胰岛素抵抗又进一步降低尿的pH[15]。高尿酸血症和酸性尿在MS的发展中起协同作用，控制高尿酸血症和酸性尿以防止MS的发生，可能会成为长期干预MS的一个新战略。

3 低尿pH与肾结石

目前较普遍地认为，肾结石是由多种因素造成的,它与营养状况、自然环境、社会生活条件、种族遗传因素和传输的异常及泌尿系统本身的疾病有关。

尿液pH降低是肾结石特别是尿酸肾结石形成的重要因素。尿酸溶解性差，在37 ℃时酸度系数(即pKa，酸解离常数，是酸解离平衡常数的负对数)为5.51。尿液pH升高超过酸度系数时，尿酸易沉淀结晶形成结石[16]。尿酸结石的前提是尿液中尿酸溶解度下降和过饱和化,导致尿酸结石形成的因素有三个：①低尿pH。持续性酸性尿是尿酸结石形成最重要因素，在pH为6.0时，尿中尿酸溶解度约为500 mg/L；而pH为5.0时，其溶解度降为100 mg/L。②高尿酸尿症。③尿量减少[17]。

研究表明酸性尿是MS和尿酸结石相关的一个桥梁。酸性尿的机制可能包括：①净酸排泄(net acid excretion，NAE)增加；②肾脏排铵减少；③肾脂毒性[17]。

3.1NAE增加 肾酸排泄由Na+-H+交换(近曲小管和髓襻升支粗段的循环)或由H+-ATP酶泵(集合管的闰细胞)实现。肾小管H+排泄需重吸收及过滤。在管状腔体，碳酸酐酶加速碳酸的解离，产生的物质分泌H+和过滤HCO3-，从而形成H2O和CO2，然后由肾小管上皮细胞重吸收。细胞内H2O分解为H+和OH-，后者催化细胞内的碳酸酐酶与二氧化碳结合，形成HCO3-。再通过肾小管上皮细胞的基膜，HCO3-返回到全身血液循环中[18]。净效应几乎是完整的重吸收过滤HCO3-，从而保持酸碱平衡。

3.2肾脏排铵减少 铵是一个重要的泌尿缓冲区，且肾铵产生和排泄受酸碱环境的影响。在标准代谢饮食下，特发性尿酸结石患者铵排泄减少，急性酸负荷后缺陷会明显增大。尿铵排泄NAE(NH4+/NAE)的比例是用来描述尿氨生成酸的摄入量，而这个比例在特发性尿酸结石患者中与对照组相比较低[19]。这些研究结果表明，肾氨生成缓冲作用减弱，而且进一步导致由NAE增加引起的酸性尿增多[20]。肾氨生成障碍和低尿pH可能是MS的一个特征，而非孤立于特发性尿酸结石的患者，在非结石的人群，MS患者有低尿pH和NH4+/NAE的特征[13]。

3.3肾脂毒性 正常情况下，当摄入的热量与热量利用率相匹配时，大多数的三酰甘油沉积成脂肪细胞。在体内平衡机制的调控下，三酰甘油重新分配到肝实质细胞、心肌细胞、骨骼肌细胞、胰腺β细胞内。脂肪蓄积在脂肪细胞以外的其他组织，称为脂毒性[14]。目前，没有足够的数据表明，MS患者肾脂毒性影响胰岛素信号转导通路的改变，引起内源性酸的产生，并降低肾氨生成，从而导致酸性尿异常。

在低尿pH的情况下，即使尿酸排泄率是完全正常的，也可以产生大量尿酸结晶，随后形成结石。肾结石尤其是尿酸结石与MS和2型糖尿病相关联，尿pH低是尿酸结石形成的必要条件，所以通过调节尿pH预防肾结石的形成可能会成为未来研究的方向。

4 小 结

MS是一组以高血糖、肥胖、血脂异常及高血压等为主要表现的综合征。MS患者肾结石的患病率明显增加，且尿液pH随着MS组分的增加，呈下降趋势。而酸性尿是肾结石形成的重要因素。所以，MS患者除了关注糖尿病、心血管疾病的发生，也需警惕尿液pH的变化，及早预防肾结石的发生。

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