第一章绪论胱氨酸结石是一种较为罕见的泌尿系结石,由先天性胱氨酸尿引起,属常染色体隐性或部分显性遗传的疾病。其复发率高,生长迅速,最终可能导致肾功衰竭等特点,是当今泌尿外科的一大难题。然而,国内外对胱氨酸结石的临床和基础研究较少,因而我们拟分析胱氨酸结石的流行病学数据,研究患者的遗传学和临床特点,并通过基础研究来探讨胱氨酸结石发生机制,为胱氨酸结石的诊断和治疗提供依据和新的方向。第二章胱氨酸结石的临床流行病学研究第一节大规模尿路结石的成分调查目的:通过大规模尿路结石成分分析来调查胱氨酸结石在不同性别、年龄中的分布情况。方法:自1995-2008年,本中心共收集5248例泌尿系结石,均采用红外光谱法进行分析,对于罕见或特殊结石,同时采用偏光显微镜及扫描电镜法进行验证。结果:本组胱氨酸结石共59例,均为单一成分结石,其中男性患者39例,女性患者20例,男女比1.91:1。在总体构成比上,胱氨酸结石仅占1.12%。在年龄分布上,胱氨酸结石本身并无年龄趋势,但经各年龄段结石数的校准后,其在各年龄段中的构成比随年龄增加而减少。在儿童结石中,胱氨酸结石共16例,占9.04%,显著高于其总体构成比。结论:本组胱氨酸结石成分单一,其在成人中属罕见结石,而在儿童结石中的比率较高。第二节胱氨酸结石发病及病程特点的回顾性分析目的:回顾性分析30例胱氨酸结石患者的发病特点。方法:自2008年至2011年间经红外光谱分析法确诊的胱氨酸结石患者30例。男性19例,女性11例,男女比1.72:1。年龄4-64岁,平均年龄26.3±15.4岁。详细记录首次发病时间、确诊时间、结石情况、复发及外科治疗等情况。结果:本组患者首次发病中位年龄12岁,而确诊中位年龄为23岁,两者的间期较长。本组胱氨酸结石患者中,上尿路或全尿路结石28例,下尿路结石(膀胱)2例。上尿路或全尿路结石多为双侧多发,结石长径平均2.8±1.3cm;在形态上,以类圆形为主,鹿角形多见。本组患者中胱氨酸结石平均复发频率平均0.6＋0.3次/年,平均复发间期为2.4＋2.0年,平均外科治疗频率为平均0.47±0.32次/年/人。另外,发病早晚与复发和外科治疗频率无相关性。结论:本组患者中,胱氨酸结石的首次发病年龄低,而确诊时间明显滞后于于首发时间。本组患者中的胱氨酸结石多为双侧多发,体积较大,鹿角形多见,且其复发频率和外科治疗频率均高。第三章胱氨酸结石成石机制的研究目的:研究胱氨酸结晶对肾脏小管细胞损伤的作用,及抗氧化剂可能的细胞保护作用。方法:以人近端小管细胞(HK2)为细胞模型,以不同浓度的胱氨酸结晶刺激HK2细胞,以一定浓度的胱氨酸结晶+抗氧化剂超氧化物歧化酶为治疗组,并以草酸钙结晶作为阳性对照,检测各组中结晶对细胞的增殖抑制毒性、细胞膜损伤(乳酸脱氢酶)、脂质氧化(丙二醛)和慢性炎症指标(单核细胞趋化蛋白-1)。结果:胱氨酸结晶能显著抑制HK2细胞增殖,增加细胞对乳酸脱氢酶和丙二醛的释放,上调细胞中单核细胞趋化蛋白-1mRNA的表达和其蛋白的分泌。胱氨酸结晶的这些作用均具有浓度依赖性,且均显著弱于草酸钙结晶。而超氧化物歧化酶可显著抑制胱氨酸结晶的上述作用。结论:胱氨酸结晶能可诱导肾脏小管细胞损伤,脂质氧化反应在其中起重要作用。而抗氧化剂可保护细胞,抑制胱氨酸结晶引起的细胞损伤作用。第四章胱氨酸结石患者的临床特点第一节定量测定尿胱氨酸方法的建立目的:参照先前文献建立适于我院开展的反相-高效液相色谱法来定量检测尿胱氨酸。方法:采用Agilent 1100型高效液相色谱仪、Agilent HC-C18色谱柱(4.6×250 mm,5μm)、Agilent ZorbaxEntend-C 18(4.6X12.5 mn,5μm)保护柱,流动相为0.05mol/L醋酸钠-甲醇(体积比37:63),流速为1.0ml/min,285nm检测波长,温度为室温。样品处理过程中采用丙烯腈保护半胱氨酸,采用丹磺酰氯与胱氨酸反应想成丹磺酰衍生物,以氯雷他定为内参。数据处理时,采用峰面积来定量计算。结果:该方法在标准和尿液样品时,氯雷他定和胱氨酸峰值分别在17.5min和22.5min,二者可完全分离,且不受其他杂峰干扰。高中低浓度日间和日内精密度RSD分别在1.1-5.2%和1.9-6.2%之间。标准曲线的相关系数可达0.9999。结论:本节建立了适于在我院开展的、相对简单和准确的定量测定胱氨酸的反相-高效液相色谱法。第二节 胱氨酸结石患者的临床特点目的:通过与草酸钙结石患者比较来凸显胱氨酸结石患者的临床特点,并评估尿胱氨酸排泄量对临床的指导意义。方法:选取年龄和性别配对的草酸钙结石患者和正常人作为对照。对胱氨酸结石患者、草酸钙结石患者和正常人均行全面的代谢评估,并根据24h尿胱氨酸排泄量结果对胱氨酸结石患者行个体化治疗以及短期随访,评估结石的复发以及药物副作用情况。结果:本组30例胱氨酸结石患者中,仅有2例出现单项肾功能指标轻度异常。但与草酸钙结石患者和正常对照相比,胱氨酸结石患者的血尿素氮、肌酐和尿酸均较高。此外,外科治疗次数较少患者的肾功能指标低于次数较多的患者。在24h尿液生化上,胱氨酸结石患者在尿草酸和尿酸水平上低于草酸钙结石患者,而在尿枸橼酸水平上较高;与正常对照相比,胱氨酸结石患者仅在尿肌酐水平上较低,其余指标在两组间无差异。多数胱氨酸结石患者存在代谢异常。与草酸钙结石患者相比,胱氨酸结石患者仅在低枸橼酸尿的发生率上较低;而与正常对照组相比,胱氨酸结石患者在高草酸尿和高钙尿的发生率较高。但在尿中草酸钙过饱和程度指标AP(CaOx)index EQ上,胱氨酸结石患者和正常人间无差异,且均低于草酸钙结石患者。在胱氨酸结石患者中,轻度胱氨酸尿在复发和外科治疗频率、血肌酐水平上低于中重度患者,但中重度患者间在各临床指标上无差异。此外,本组对胱氨酸结石患者行个体化治疗,随访时间平均8.6±6月,期间未发现结石复发。结论:胱氨酸结石患者中易发生肾功能损伤,且后者与外科治疗次数相关,但在短期内,患者的肾功能可能因肾脏本身代偿功能而维持在正常范围内。胱氨酸结石患者多伴有代谢异常,但异常程度轻,并不明显增加草酸钙结石发生风险。另外,24h尿胱氨酸定量测定有助于预测临床预后,指导临床治疗。第五章胱氨酸结石患者的遗传学特点目的:通过对23例胱氨酸尿结石患者行基因行分析,了解胱氨酸尿患者在SLC3A1和SLC7A9基因的突变特点,评估基因分析在胱氨酸尿诊断中的价值以及对临床的指导意义。方法:提取23例胱氨酸结石患者总DNA,通过PCR法扩增SLC3A1和SLC7A9基因外显子及其周围的序列,通过直接测序法测定上述扩增序列,分析比对。结果:本组23例胱氨酸结石患者中共发现29个不同的SLC3A1和SLC7A9基因突变,均为单个碱基替换,其中包括12个多态性位点。除多态性位点外,另外17个基因突变的总检出率为69.5%(32/46)。其中,2例未发现SLC3A1和SLC7A9基因突变。结果提示,纯合子患者发病较早。除多态性位点外的17基因突变中,13个为本组新发现的SLC3A1和SLC7A9基因突变,包括7个SLC3A1基因突变:c.839A>G,c.850 G>T,c.1113C>A,c.1227C>G,c.1373G>T,c.1399A>G和 c.1668 T>A;6 个 SLC3A9 基因突变:c.691G>A,c.711A>T,c.956 G>A,c.1001A>G,c.1097T>A和c.1317C>A。结论:全编码序列分析表明,本组胱氨酸结石患者中的基因突变多为首次发现,且该法基因突变检出率较高,可作为胱氨酸尿的辅助诊断。