代谢综合征与泌尿系结石尿液危险因素的相关性

2015-06-01星郭剑明王国民徐志兵王

复旦学报(医学版) 2015年5期

关键词：泌尿系草酸尿酸

陈星郭剑明王国民△徐志兵王杭

（1复旦大学附属中山医院泌尿外科上海 200032；2中日友好医院泌尿外科北京 100029）

代谢综合征与泌尿系结石尿液危险因素的相关性

陈星1，2郭剑明1王国民1△徐志兵1王杭1

（1复旦大学附属中山医院泌尿外科上海 200032；2中日友好医院泌尿外科北京 100029）

目的研究代谢综合征与泌尿系结石尿液危险因素的相关性。方法选取2013年4月至2013年12月在复旦大学附属中山医院泌尿外科住院治疗的泌尿系结石患者。收集其一般资料、现病史、既往史、血液及尿液检查结果。比较伴有与不伴有代谢综合征者之间血液、尿液指标的差异，并进一步采用多因素分析研究代谢综合征与尿液成分的关系。结果共纳入188例泌尿系结石患者，其中50例伴有代谢综合征。伴有代谢综合征者的尿液p H值小于不伴有代谢综合征者，24 h尿液中钙、磷、尿酸、草酸、钠、钾均多于不伴有代谢综合征者。多因素分析显示，相比较于不伴有代谢综合征者，伴有代谢综合征者的尿液p H值偏低0.4（95%CI：-0.7～-0.1，P=0.014），24 h尿液中钙偏高1.03 mmol（95%CI：0.08～1.99，P=0.034），尿酸偏高608μmol（95% CI：133～1 083，P=0.012），草酸偏高7.00 mg（95%CI：2.52～11.47，P=0.002）。结论代谢综合征与尿液中钙、草酸、尿酸含量增多和尿液酸性程度增加等泌尿系结石的危险因素相关。

代谢综合征；泌尿系结石；危险因素；尿液成分

肾结石是泌尿外科的常见病，世界范围内肾结石的患病率为2%～20%［1］。随着泌尿系结石病因研究的不断深入，结石的代谢性危险因素越来越被泌尿外科医师所重视。各种代谢异常导致尿液成分发生变化，尿液危险因素增加是形成泌尿系结石的直接原因，研究人员通过分析结石患者的24 h尿液成分来对代谢状况进行评估。西方国家有流行病学研究显示，泌尿系结石的尿液危险因素与肥胖、糖尿病、高血压、高脂血症等代谢性疾病相关［2-5］，而肥胖、糖尿病、高血压、高脂血症均为代谢综合征（metabolic syndrome，MS）的组成部分［6］。我国与西方国家人种及生活饮食习惯等方面存在一些差异，MS与结石患者尿液成分的关系可能也有区别。为此，本研究分析国人MS与泌尿系结石患者尿液危险因素之间的关系。

资料和方法

研究对象连续收集2013年4月至2013年12月在复旦大学附属中山医院泌尿外科住院治疗的泌尿系结石患者。符合标准的共188例，男109例（58.0%），女79例（42.0%）。年龄30～76岁，平均（54±8）岁。根据其有无MS分为MS+泌尿系结石（urinary stone disease，USD）组（MS+USD组）和泌尿系结石组（USD组）。

通过病史、体征和术前影像学检查，包括腹部平片、泌尿系彩超和（或）泌尿系CT，以及术后取出结石明确泌尿系结石。纳入标准：采用2007年中国成人血脂异常防治指南制订联合委员会在2004年中华医学会糖尿病学分会建议的基础上，对MS的组分量化指标修订后的诊断标准［6］，具备以下3项或更多：（1）血三酰甘油（triglyceride，TG）≤1.70 mmol/L（150 mg/d L）；（2）血高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）＜1.04 mmol/L（40 mg/d L）；（3）血压（blood pressure，BP）≤130/85 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa，下同）或有高血压史；（4）空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）≤6.1 mmol/L（110 mg/d L）或糖负荷后2 h血糖（blood glucose，BG）≤7.8 mmol/L（140 mg/d L）或有糖尿病史；（5）肥胖：男性腰围＞90 cm，女性腰围＞85 cm。由于回顾性研究的限制，本次研究无法获得研究对象的腰围数据。根据我国的人口学资料分析显示，中国人身体质量指数（body mass index，BMI）为25 kg/m2的人群相应的腰围在男性中约为90 cm，女性约为85 cm［7］。故本研究采用BMI＞25 kg/m2作为肥胖的指标。由于BMI和腰围的关联非常密切，BMI被认为是腰围的可靠的替代指标。既往MS诊断标准中，肥胖项目采用BMI作为诊断指标［8］。在一些研究中，BMI也代替了腰围作为MS的诊断指标［9-12］。排除标准：未满18岁的未成年人、急慢性肾功能衰竭、肾小管性酸中毒、慢性腹泻、原发性甲状旁腺功能亢进症、甲状腺功能亢进症和泌尿系统先天畸形者。

研究方法记录患者的人口资料、现病史、既往史、身高、体重、生命体征。入院次日清晨采集外周静脉血并留取清洁中段尿，将之后的24 h尿液全部留存在放置有防腐剂的容器内。以上血液和尿液标本全部由复旦大学附属中山医院检验科检测，包括：尿p H值、24 h尿液成分（尿量、钠、钾、钙、磷、镁、肌酐、尿酸、枸橼酸、草酸）、肾功能（肌酐、尿素、尿酸）、FBG、空腹血脂（胆固醇、TG、HDL-C、LDL-C）。

统计学方法应用SPSS 19.0统计软件处理数据。连续性变量以±s表示，对所有连续性变量进行正态性检验。符合正态性分布的连续性变量采用t检验检测两组间的差异；不符合正态性分布的连续性变量采用Mann-Whitney U秩和检验检测两组间的差异；χ2检验检测两组间分类变量的差异。采用多因素线性回归分析对性别、年龄、血肌酐、24 h尿量进行校正，比较两组间尿液成分的差异。P ＜0.05为差异有统计学意义。

结果

188例患者中，来我院初次就诊时已是复发性泌尿系结石者有85例（45.2%）。根据有无MS进行分组，（MS+USD）组50例，USD组138例。两组间性别、年龄的差异无统计学意义（P＞0.05）。两组间BP、BMI、FBG、TG、HDL-C、血尿酸的差异有统计学意义（P＜0.05），而血尿素、血肌酐的差异无统计学意义（P＞0.05）（表1）。

表1 伴与不伴代谢综合征的泌尿系结石患者的一般资料和血液指标Tab 1 Demographic，anthropometric and serum characteristics of urinary stone formers with and without metabolic syndrome（±s）

MS：Metabolic syndrome；USD：Urinary stone disease；SBP：Systolic blood pressure；DBP：Diastolic blood pressure；BMI：Body mass index；FBG：Fasting blood glucose；TC：Total cholesterol；TG：triglyceride；HDL-C：High density lipoprotein cholesterol；LDL-C：Low density lipoprotein cholesterol；BUN：Blood urea nitrogen；Cr：Creatinine；UA：Uric acid.1 mm Hg=0.133 k Pa.

（MS+USD）组尿p H值低于USD组（P= 0.000）。（MS+USD）组的24 h尿液中，肌酐（P= 0.001）、尿酸（P=0.000）、钠（P=0.001）、钾（P= 0.004）、钙（P=0.001）、磷（P=0.003）、草酸（P= 0.000）的含量均分别高于USD组。而两组间24 h尿量（P=0.345）、24 h尿镁（P=0.074）、24 h尿枸橼酸（P=0.340）的差异均无统计学意义（表2）。

表2 伴与不伴代谢综合征的泌尿系结石患者的尿液指标Tab 2 Urinary characteristics of urinary stone formers with and without metabolic syndrome（±s）

MS：Metabolic syndrome；USD：Urinary stone disease；Cr：Creatinine；UA：Uric acid；Na：Sodium；K：Potassium；Ca：Calcium；P：Phosphorus；Mg：Magnesium.

对性别、年龄、血肌酐、24 h尿量进行校正后，MS+USD组患者的尿p H值比USD组低0.4 （95%CI：-0.7～-0.1，P=0.014）。MS+USD组患者比USD组排泄更多的尿酸（608μmol/24 h，95%CI：133～1083，P=0.012）、更多的钙（1.03 mmol/24 h，95%CI：0.08～1.99，P=0.034）和更多的草酸（7.00 mg/24 h，95%CI：2.52～11.47，P=0.002）。两组间其余的尿液指标的差异无统计学意义（表3）。

讨论

既往文献综述显示，MS及其组成部分（高血压、糖尿病、肥胖等）与泌尿系结石相关［13-14］。本研究结果显示，在泌尿系结石患者中，伴有MS者尿液p H值更低，而24 h尿液中排泄出的钙、磷、尿酸、草酸、钠和钾都高于不伴有MS者；进一步对性别、年龄、血肌酐、24 h尿量等混杂因素进行校正后，伴有MS者的尿液p H值比不伴有MS者低0.4，并且在24 h内多排泄608μmol尿酸、1.03 mmol钙和7.00 mg草酸。

表3 多因素校正后伴与不伴代谢综合征的泌尿系结石患者尿液指标的差异Tab 3 Multivariate adjusted differences in urinary characteristics of urinary stone formers with and without metabolic syndrome

有研究显示，泌尿系结石患者中，伴有高血压者比血压正常者24 h内多排泄25.6 mg尿钙［15］。Taylor等［16］认为，糖尿病患者中由于存在着胰岛素抵抗，会出现代偿性的高胰岛素血症，进而增加尿钙的排泄量。在肥胖的泌尿系结石患者中，其24 h尿液中的钙和草酸分别比体重正常者高71 mg和9 mg［17］。Eisner等［18］调查发现，伴有糖尿病的泌尿系结石患者中，24 h尿液中草酸含量比无糖尿病的结石患者多6.43 mg。伴高三酰甘油血症的结石患者比三酰甘油正常者24 h尿钙偏多25 mg［5］。本研究与既往研究结果类似，在泌尿系结石患者中，伴有MS者尿钙和尿草酸排泄量更高。尿液中存在过多的钙和草酸会导致草酸钙的过饱和，容易沉积而形成结晶。若晶体在1 min之内相互聚集形成大结晶体，则在肾小管内停留，晶体逐渐生长形成草酸钙结石［15］。另外，尿液中的尿酸等物质增多后，由于尿酸结晶的晶体特点与草酸钙结晶相似，草酸钙结石可能以尿酸为核心进行异质成核［19］。因此，MS者尿钙和尿草酸的偏高，会增加草酸钙结石的风险。

有研究发现，酸性尿液是尿酸结石形成的主要危险因素，而MS与此独立相关［20］。Kim等［21］发现伴有高血压的泌尿系结石患者的尿液p H值偏低0.23。Eisner等［18］的流行病学调查显示，伴有糖尿病的泌尿系结石患者的尿液p H值比无糖尿病者低0.34。Powell等［22］对数千名肾结石患者的病史资料回顾性分析后发现，肥胖患者的24 h尿液尿酸与体重正常者的差值在男性中为205.2 mg，在女性中为190.7 mg；肥胖的肾结石患者的尿液p H值低于体重正常者。Taylor等［23］的调查发现，尿液p H值随着BMI的升高而降低，即使不是肥胖患者，BMI越大的人患泌尿系结石的危险度越高。高脂血症也与低尿液p H值和尿酸分泌增多相关［24］。本研究同样证实了这一点，在泌尿系结石患者中，伴有MS者的尿液p H值更低，尿酸排泄更多。细胞实验和动物模型的研究结果显示，代谢综合征与低尿液p H值之间潜在的病理生理学基础是胰岛素抵抗，导致肾近端小管内脂肪酸增多，产生脂毒性，肾脏铵的合成与分泌减少，造成尿液p H值下降［25-26］。尿酸在酸性环境中溶解度降低，析出沉淀增多，容易形成尿酸结晶，进而不断聚集形成尿酸结石。对糖尿病大鼠应用胰岛素增敏剂后，其尿液p H值会升高［27］，可见改善胰岛素抵抗可以改善尿液的酸性环境，从而降低尿酸结石的风险。

受回顾性研究的限制，未能对研究对象的饮食习惯进行调查，而高盐、高动物蛋白、高草酸等的摄入是泌尿系结石形成的危险因素；同时，患者既往是否患有炎症性肠病、是否存在基因异常也未知，这些因素的缺失可能会对研究结果造成偏倚［28］。

尿液中钙、草酸、尿酸含量增多和尿液p H值降低均为泌尿系结石的危险因素。本研究的结果表明，在泌尿系结石患者中，MS与这些危险因素独立相关。对于伴有MS的泌尿系结石患者，在处理结石的同时，应重视MS的治疗，以减少泌尿系结石的尿液危险因素。

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Relationship betweet urinary risk factors of urolithiasis and metabolic syndrome

CHEN Xing1，2，GUO Jian-ming1，WANG Guo-min1△，XU Zhi-bing1，WANG Hang1
（1Department of Urology，Zhongshan Hospital，Fudan University，Shanghai 200032，China；2Department of Urology，China-Japan Friendship Hospital，Beijing 100029，China）

ObjectiveTo investigate the relationship between metabolic syndrome and urinary risk factors of urolithiasis.MethodsAn analysis was performed in urinary stone formers from Apr.，2013，to Dec.，2013，in department of urology，Zhongshan Hospital，Fudan University.The general conditions，history of present illness，past medical history，serum and urinary characteristics were collected.The differences of serum and urinary characteristics were compared between individuals with and without metabolic syndrome.Multivariate analysis was performed to investigate the relationship between metabolic syndrome and urine composition.ResultsOne hundred and eighty-eight patients with urinary stone disease were included，in which 50 cases had metabolic syndrome.Compared with stone formers without metabolic syndrome，those with metabolic syndrome had lower urine p H，and higher calcium，phosphorus，uric acid，oxalate，sodium and potassium in 24-hour urine.On adjusted multivariate analysis compared with stone formers without metabolic syndrome，urine p H ofthose with metabolic syndrome was 0.4 lower［95%CI：（-0.7）-（-0.1），P=0.014］.Stone formers with metabolic syndrome excreted 1.03 mmol more calcium（95%CI：0.08-1.99，P= 0.034），608μmol more uric acid（95%CI：133-1 083，P=0.012）and 7.00 mg more oxalate （95%CI：2.52-11.47，P=0.002）in 24-hour urine.ConclusionsMetabolic syndrome was associated with risk factors of urolithiasis such as significantly increased calcium，oxalate，uric acid and acidity of urine.

metabolic syndrome； urolithiasis； risk factor； urinary component

R 692.4

10.3969/j.issn.1672-8467.2015.05.006

2015-03-25；编辑：王蔚）

△Corresponding author E-mail：wang.guomin@zs-hospital.sh.cn