肠道菌群与草酸钙结石的关系

近年来，随着科学的不断发展，肠道菌群与人体健康的关系逐渐受到重视。人类肠道是一个充满活力的微生态系统。肠道菌群的功能强大，除了与食物的消化吸收有关，还与阿尔茨海默病、肥胖、心血管疾病、泌尿系疾病等有重要关系。益生菌用于治疗许多人类疾病，如过敏、癌症、艾滋病、呼吸道、尿道感染、衰老、疲劳和自闭症等疾病。肾结石是肾脏功能障碍、感染和衰竭的主要原因，肾结石多数由草酸钙组成，其形成与尿中草酸的含量有很大的关系。

数以万计的微生物存在于我们的肠道中被称为肠道菌群。在生理状态下，肠道菌群既参与人体的物质代谢过程，又调节人体的免疫功能。肠道菌群中的有益菌和有害菌处于动态平衡状态，一旦平衡被打破，就会导致疾病的发生。相关研究表明肠道菌群失主代谢特点。肠道菌群的功能包括：发酵食物、合成必需维生素、消除有毒化合物、加强肠道屏障、刺激和调节免疫系统。研究发现在肠道菌群中存在可以降解肠道草酸盐的细菌，其中食草杆菌是最早被研究证明的具有降解肠道草酸盐的细菌。

目前研究表明肠道菌群和人类许多疾病密切相关，也证实肠道菌群中存在降解草酸盐的菌群。虽然大量研究表明肠道菌群中存在能降解草酸盐的菌群，但是目前还没有研究报道对草酸钙结石最重要的菌群活动的部位。肠道内存在降解草酸盐的细菌，包括食草杆菌和乳酸杆菌菌属。已有研究证明可以通过益生菌来降低肠道内草酸盐的吸收，减少尿中草酸的含量，从而减少草酸钙结石的发生，来预防草酸钙结石的形成。

  草酸盐被认为是哺乳动物新陈代谢形成的一种无用的终产物，尿液中的草酸盐主要来源于内源性代谢和外源性饮食摄入，内源性代谢主要由肝脏产生。有些食物，特别是菠菜、麦麸和谷类等蔬菜，含有大量的草酸。若人类长期食用这些物质，会增加草酸钙结石形成的风险。从外源性和内源性（分别为肠道和肝脏）获得的血清草酸通过肾小球滤过和肾小管的分泌被肾脏迅速排泄。尿液中草酸钙浓度过高会导致草酸钙肾结石的形成。

   人类本身并不会产生能够降解草酸盐的酶，而是依赖于肠道中不同的草酸盐降解细菌所产生的酶，因此饮食中的草酸不被人体代谢，而是通过肠道吸收，并与尿排泄中的钙沉淀形成草酸钙肾结石。而决定胃肠道草酸盐吸收量的因素有很多，可以确定的至少有以下四个关键点：①食物中天然存在的可溶性草酸盐和(或)其前体物质的数量；②其他因竞争或形成不可吸收的配合物(如钙、镁及脂类)而影响草酸盐吸收的食物或营养物；③肠道菌群和有代谢草酸盐的微生物的存在；④可溶性连接载体26（SLC26）在胃肠道中的数目。肠道不仅可以吸收草酸盐而且可以分泌草酸盐，吸收与分泌都涉及到两条途径：分别是跨细胞途径和细胞旁途径；跨细胞途径由转运蛋白促进，如顶端和基底膜中表达的SLC26阴离子交换器。细胞旁途径由草酸盐被动地通过紧密连接和细胞间的反应，通过上皮细胞的电流、浓度梯度及该通路的相对离子渗透压。肠道中草酸盐的吸收对尿中草酸水平有显著影响，因此，越来越多的注意力转向了能够降解饮食中草酸盐的肠道细菌，因为它们有可能成为未来治疗和预防草酸钙结石形成的重要因素。

目前没有既定的药物疗法或饮食控制可以减少草酸的内源性合成，不可能从饮食中完全除去草酸盐或防止其肠道吸收。胃肠道微生物群对减少草酸盐的肠道吸收有重要作用，从而减少尿草酸排泄和尿草酸钙结石的形成。肠道微生物是食物中草酸盐降解的关键，其功能可能在降低肾结石的发生发展中起作用，然而许多草酸降解细菌对抗生素敏感，使用草酸降解益生菌只能导致尿中草酸的短暂减少。

嗜草酸杆菌（O.formigenes）对草酸盐的降解机制已被广泛研究，主要有三种酶参与草酸盐代谢：草酸-甲酸反向转运体（OxIT）、甲酰基辅酶A转移酶（Frc）、草酰辅酶A脱羧酶（Oxc）。OxIT转运胞外草酸入胞内，然后草酸在Frc作用下产生草酰辅酶A和甲酸，最后由Oxc脱羧产生甲酰基辅酶A和二氧化碳，代谢终产物为甲酸和二氧化碳，甲酸又经OxIT排出胞外。乳酸杆菌菌属降解草酸盐的机制大体同嗜草酸杆菌降解草酸盐的机制。菌群失调是肠道菌群质量或数量的改变，影响宿主生理，并与各种疾病有关。抗生素的使用会导致肠道菌群失调，进而增加草酸钙肾结石形成的风险。抗生素被广泛应用于细菌感染的治疗，以及在围术期预防感染，不可避免会对肠道菌群造成相应的影响，间接的对草酸钙肾结石的形成造成相应的影响。

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