代谢综合征对严重尿石症风险的影响

The impacts of metabolic syndrome on the risk of severe urolithiasis

Cite this article

Fu, Q., Xie, L., Diao, C. et al. The impacts of metabolic syndrome on the risk of severe urolithiasis. Urolithiasis 50, 423–430 (2022). https://doi.org/10.1007/s00240-022-01328-z

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代谢综合征对严重尿石症风险的影响

代谢综合征（MetS）与尿石症显着相关。然而，很少有研究评估尿石症的严重程度。本研究旨在探讨 MetS 与严重尿石症 (SUD) 的关系。回顾性收集2020年6月至2021年5月天津医科大学第二医院泌尿外科910例尿石症患者资料。根据尿石症的严重程度将患者分为两组，评估MetS及其成分与SUD的关系。结果显示 605 名 SUD 和 272 名 Mets 患者。多元回归分析显示，中年、男性和 MetS 增加了 SUD 的风险，而血清镁降低了它（P < 0.05)。进一步分析显示，SUD 的优势比 (OR) 随着 MetS 等级 (0-4) (1.029-2.117) 的增加而增加。4 级患者的 SUD 风险比 0 级患者高 2.1 倍（OR 2.117；95% CI 1.053–4.256；P  = 0.035）；在四个 MetS 特征中，高血压和血脂异常与 SUD 的相关性最强（P  < 0.05）。此外，草酸钙是 SUD(+) 组中最主要的结石成分 (78.7%)，与 SUD(-) 组相比，该组结石的尿酸含量更高，二水草酸钙水平更低（P < 0.05)。我们的研究得出结论，SUD 多见于中年男性，MetS 是 SUD 的独立危险因素。MetS 越严重，SUD 的风险就越高，其中高血压和血脂异常起主要作用。

介绍

尿石症是一种常见的泌尿系统疾病，其患病率在世界范围内呈上升趋势。在美国，尿石症的患病率为 8.8%，疾病进展为肾功能衰竭的风险高达 3.2% [   1   ,   2   ]。在中国，最新调查显示，尿石症的患病率为 6.4%，约 1/17 的中国成年人患有肾结石[   3   ]。由于高发病率和高昂的医疗费用，尿石症给国家造成了巨大的经济负担[   4  ]。虽然简单的肾结石相对容易治疗，但大块或成簇的肾结石可能需要复杂的手术，甚至可能需要一个多阶段的过程。同时，这些手术极大地危及患者的生活质量。此外，虽然有很多关于尿石症危险因素的报道，但很少有研究报道严重尿石症（SUD）的危险因素，除了代谢综合征已被证明可能与 SUD 相关。

代谢综合征（MetS）是指人体代谢功能障碍，包括腹型肥胖、糖尿病、血脂异常、高血压等。随着全球生活方式的改变和经济的增长，MetS 的发病率一直在增加，据报道其在中国 > 18 岁的成年人中的患病率为 14.39% [   5   ]。许多研究发现，MetS与尿石症密切相关。包含 934,588 名患者的最新荟萃分析发现，MetS 与尿石症风险增加有关，并且患肾结石的风险随着患者表现出的 MetS 特征的数量而增加 [   6  ]。此外，在一项关于 MetS 特征与肾结石关联的日本研究中，Kohjimoto 等人。发现 MetS 与复发风险增加和多发性结石有关 [   7   ]。

迄今为止，大多数关于尿石症与 MetS 之间相关性的研究都将任何尿石症患者纳入研究，而没有区分尿石症的严重程度。因此，在本研究中，我们旨在确定 MetS 是否与 SUD 相关。

材料和方法

研究人群

本研究回顾性收集了2020年6月至2021年5月天津医科大学第二医院泌尿外科所有因尿石症收治的患者资料。收集资料均征得患者知情同意。所有数据均被保密并受到严格保护。

数据采集

人口统计数据，包括性别、年龄、病史和长期吸毒史；来自尿 B 超和计算机断层扫描 (CT) 的成像数据；并收集所有患者的体格检查数据，即身高、体重和血压。此外，收集所有患者的常规临床生化指标，包括血清钠、钾、氯、钙、磷、镁、阴离子间隙、尿素、肌酐、尿酸、血糖、胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C)、极低密度脂蛋白胆固醇和动脉粥样硬化指数水平。尿液生化指标包括尿液 pH 值和尿钠、钾、氯、肌酐、尿酸、钙和磷水平。所有的血液和干净的尿液样本均于清晨从禁食过夜的患者中采集，并由天津医科大学第二医院检验科进行分析。最后，使用自动红外光谱系统（型号 LIIR-20；Lanmode（天津）科学仪器有限公司）评估每位患者的结石成分。动脉粥样硬化指数计算为 LDL/HDL。

评估标准

年龄>18岁、CT确诊为上尿路结石并接受取石手术、能积极配合临床治疗的患者纳入研究。

原发性或继发性高钙血症患者，包括甲状旁腺功能亢进症、甲状腺功能亢进症、维生素A或D中毒、嗜铬细胞瘤和皮质醇增多症；具有促进尿路结石形成的明确病因，包括肾小管酸中毒和痛风；患有形成尿结石的遗传疾病，包括原发性胱氨酸尿症和高尿酸血症；有促进尿路结石形成的解剖异常，包括马蹄肾、先天性膀胱颈狭窄、髓质海绵肾、输尿管口囊肿、巨大肾囊肿、神经源性膀胱和巨大输尿管；有氨苯蝶啶、茚地那韦、硅酸镁、磺胺、乙酰唑胺或皮质类固醇使用史；并且患有恶性肿瘤的患者被排除在研究之外。

尿石症的严重程度根据欧洲泌尿外科协会 (EAU) 泌尿科疾病诊断和治疗指南进行定义；对于 > 2 cm 的肾结石，首选经皮肾镜取石术 [   8   ]。因此，我们将最大直径 < 2.0 cm 的孤立性上尿路结石患者定义为 SUD(-) 患者。多发结石或最大直径≥2.0 cm的单发结石患者定义为SUD(+)。我们使用 B 超或 CT 确定了每颗结石的最大直径。此外，我们使用CT确定多发结石为单侧肾集合系统多发结石或双侧上尿路结石。

对于MetS的诊断，本研究采用了中华医学会糖尿病分会推荐的诊断标准[   5   ]。满足以下至少三项的患者被认为患有MetS：（1）超重（体重指数[BMI]≥25.0 kg/m 2）；（2）高血糖（空腹血糖[FPG]水平≥6.0 mmol/L或已确诊糖尿病并治疗）；（3）高血压（全身血压[SBP]≥140mmHg或舒张压[DBP]≥90mmHg，或已确诊高血压并治疗）；(4)血脂异常（空腹血甘油三酯[TG]水平≥1.62 mmol/L或血HDL-C水平<1.07 mmol/L，或被诊断为血脂异常并治疗）。BMI 计算为体重 (kg)/身高 (m) 的平方。

我们使用川崎公式来估计 24 小时尿钠和钾排泄水平。这些估计值被用作 24 小时钠和钾摄入量的替代品 [   9   ]。

根据欧洲泌尿外科协会指南 [   10   ]，主要结石成分 (> 50%) 分为一水草酸钙 (COM)、二水草酸钙 (COD)、感染性结石（鸟粪石或碳酸盐磷灰石）、尿酸或磷灰石。

研究方法

我们根据尿石症的严重程度（由EAU指南定义）将尿石症患者分为SUD（+）组和SUD（-）组，然后进行单变量分析。我们还进行了多变量分析，包括P值 < 0.2 的影响因素，以探索 SUD 的独立影响因素。接下来，我们根据 MetS 特征的数量将患者分为五组，并评估每个因素的线性趋势。最后，我们在调整性别和年龄后调查了每个 MetS 特征对 SUD 风险的影响。此外，我们分析了两组 SUD 结石成分的差异。最后根据统计分析结果得出结论。

统计分析

IBM SPSS Statistics 26.0 软件用于统计分析。正态分布的连续变量表示为均值±标准差（Student's t -test），偏态连续变量表示为均值（四分位距，非参数检验），分类变量表示为数字（百分位数，卡方检验）。采用逻辑回归模型进行多变量分析，以消除混杂因素。使用 Spearman 等级相关性进行线性趋势检验。结果报告为具有 95% 置信区间 (CI) 的优势比 (OR)。所有P值均基于双尾分布。P  < 0.05 被认为具有统计学意义。

结果

表  1  列出了患者的人口统计信息。在这项研究中，我们将人口按年龄分为年轻（< 30 岁）、中年（30-60 岁）和老年人（> 60 岁）。我们发现，SUD(+) 组 (67.6%) 的中年人数量显着高于 SUD(-) 组 (58.4%) ( P  = 0.003)。SUD(+) 组的男性人数 (71.6%) 显着高于 SUD(-) 组 (63.6%) ( P  = 0.014)。关于病史，我们发现糖尿病（P  = 0.024）和血脂异常（P = 0.001) SUD(+) 组显着高于 SUD(-) 组。值得注意的是，SUD(+) 组的 MetS 患者明显多于 SUD(-) 组（P  = 0.001）。

表 1 研究人群的人口学特征和既往病史  

表  2  显示了 SUD(-) 和 SUD(+) 组的尿液和血液生化实验室测试结果。SUD(+)组血清肌酐水平(81.8 [69.6-97.8]) µmol/L明显高于SUD(-)组(76.5 [64.7-89.8]) µmol/L ( P  < 0.001) . SUD(+) 组 (0.93 [0.09]) mmol/L 的血清镁水平显着低于 SUD(-) 组 (0.95 [0.09]) mmol/L ( P  = 0.035)。此外，SUD(+) 组的动脉粥样硬化指数 (2.85 [1.0]) 明显高于 SUD(-) 组 (2.7 [0.94]) ( P  = 0.047)。

表 2 研究人群的尿液和血液生化检查  

表  3  显示了多变量逻辑回归分析的结果。我们发现男性、中年和 MetS 增加了 SUD 的风险，而血清镁降低了它。相对于女性，男性患 SUD 的风险增加了 0.489 倍，具有统计学意义（OR 1.489，P  = 0.025）。与年轻患者相比，中年患者发生SUD的风险增加约2.216倍，具有统计学意义（OR 3.216，P  = 0.024）。相对于 MetS(-) 患者，MetS(+) 患者的 SUD 风险显着增加（约 0.534 倍）（OR 1.534，P = 0.023)。相反，血清镁水平显着降低了 SUD 的风险（OR 0.13；95% CI 0.021-0.825；P  = 0.03）。

表 3 变量与 SUD 的多元逻辑回归分析  

表  4  显示了一些 MetS 特征和变量之间的线性相关性。我们发现 SUD(+) 患者的比例随着 MetS 特征的数量显着增加（P  = 0.002）。此外，我们发现年龄、性别、24 h 尿钠钾排泄水平和血清尿酸水平与 MetS 特征数量呈正相关（P  < 0.01），而尿液 pH 值与 MetS 数量呈负相关。特征（P  = 0.002）。

表 4 MetS 特征数量与变量的线性相关  

表  5  显示了针对 SUD 的年龄和性别调整的 MetS 特征和成分数量的多变量逻辑回归分析结果。我们发现 OR 值随着 MetS 特征数量的增加而增加（0-4）。在 4 级患者中，SUD 的风险比 0 级患者高 2.1 倍（OR 2.117；95% CI 1.053–4.256；P  = 0.035）。在 MetS 的四个组成部分中，我们发现高血压（OR 1.433；95% CI 1.056–1.946；P  = 0.021）和血脂异常（OR 1.512；95% CI 1.131–2.021；P  = 0.005）是 SUD 的独立危险因素。

表 5 按成分和 MetS 性状数量的 SUD 年龄和性别调整 OR  

此外，在本研究中，我们评估了 650 名患者的结石成分（表  6  ）。草酸钙是主要的结石成分（81.2%）。与 SUD(-) 组相比，SUD(+) 组结石 COD 较低，尿酸水平较高（均P  < 0.05）。

表 6 SUD(+)和SUD(-)的结石成分差异  

讨论

近年来，全球经济的快速发展极大地改变了生活习惯，尿石症和MetS的发病率均呈上升趋势。美国的尿石症患病率从 1976 年的 3.8% 上升到 2010 年的 8.8%，中国从 1990 年的 5.95% 上升到 2014 年的 6.4% [   2   ,   3   ]。迄今为止，大量研究表明，MetS 与尿石症显着相关；然而，关于 MetS 和 SUD 之间相关性的研究很少。本研究分析了 910 名尿石症患者，发现 MetS 是 SUD 的独立危险因素。MetS 越严重，SUD 的风险就越高，其中高血压和血脂异常起主要作用。

目前的研究表明，一个世纪以来尿石症的患病率男性多于女性，全球尿石症的性别比例（男性/女性）约为1.5-2.5 [   11   ]。与之前的研究结果一致，我们估计性别比为 2.2，多变量逻辑回归分析显示男性患 SUD 的风险比女性高 1.5 倍（95% CI 1.052-2.107；P  = 0.025）。这种增加的风险可能与男性和女性之间生活习惯的差异有关 [   12   ]。此外，男性和女性之间的荷尔蒙差异会影响尿石症的发病机制。已发现雌激素是尿石症的保护因素 [   13  ]。相反，雄激素会促进尿路结石的形成 [   14   ]。

本研究发现，SUD 在中年患者（67.6%）中比在任何其他年龄的患者中更常见。多变量分析显示，中年人的 SUD 风险是年轻人的 3.2 倍（95% CI 1.165-8.874；P  = 0.024）。此外，MetS 与年龄之间存在线性正相关（表  4  ）。以前的研究表明，尿石症最常见于中年人，而不是其他人；此外，年龄与 MetS 呈正相关，而 MetS 与 SUD 呈正相关 [   11   ,   15   ]。

我们的研究发现，MetS 是 SUD 的独立危险因素（P  < 0.05）。近年来，随着 MetS 发病率的增加，人们逐渐认识到尿石症与 MetS 之间存在相关性。美国的一项大型流行病学调查 [   16   ] 表明，MetS 与肾结石的患病率显着相关。拥有四个或更多代谢特征会使患肾结石的风险增加近两倍。此外，肾结石的患病率随着 MetS 特征的数量而增加；0、3 和 5 级 MetS 患者的患病率分别为 3%、7.5% 和 9.8% [   16  ]。上述研究表明，MetS 增加了尿石症的患病率，并且肾结石的发病率随着患者表现出的 MetS 特征的数量线性增加。然而，尚不清楚 MetS 是否与尿石症的严重程度有关。在日本的一项大型横断面研究中，Kohjimoto 等人。发现 MetS 特征与复发和多发性结石形成的风险累积相关，4 级 MetS 患者发生复发性或多发性结石的可能性是 0 级患者的 1.8 倍 [   7  ]。他们的研究表明，MetS 可能有助于尿石症的临床进展。然而，他们并没有严格区分尿石症的临床分期。我们分析了来自 910 名尿石症患者的数据，因此在我们的研究中发现了部分相似的结果；在调整年龄和性别等协变量后，MetS 患者的 SUD 风险是非 MetS 患者的 1.5 倍（OR 1.534 95% CI 1.06-2.22；P = 0.023)。在我们的结果中，SUD 和 MetS 之间存在线性增加趋势。不同的是，进一步分析发现，1-2 级 MetS 患者的 SUD 风险没有增加，但 3-4 级 MetS 患者确实有。我们发现 OR 值随着 MetS 特征数量的增加而增加，4 级患者的 SUD 风险是 0 级患者的 2.1 倍（OR 2.117；95% CI 1.053-4.256；P  = 0.035） . 因此，MetS 成分对 SUD 具有累积作用，肾结石疾病的严重程度随着 MetS 的严重程度而增加。

本研究发现，在调整年龄和性别后，血脂异常和高血压在 MetS 对 SUD 的影响中起主要作用（P  < 0.05）。同样，亚索等人。已经发现这两个因素与复发性和/或多发性结石形成独立相关 [   7   ]。每种成分对 SUD 的影响可能与其患病率有关。我们的研究表明，SUD(+)组的血脂异常率最高（65.5%），其次是超重（61.5%）、高血压（46%）和糖尿病（28.6%），均与Li等报道的数据相似。人。[   17  ]。我们的单变量分析结果显示 BMI 和 SUD 之间的相关性较低。血脂异常或高血压的高患病率对 SUD 的影响可能比糖尿病更大。一项涉及意大利高加索地区尿石症患者的研究表明，与 MetS 中的其他成分相比，只有高血压会促进肾结石的发展 [   18   ]。此外，一项涉及 282,479 名参与者的荟萃分析表明，高 TG 或低 HDL-C 水平的患者发生尿石症的风险增加 [   19   ]。需要进一步的研究来证实 MetS 成分对尿石症的影响。

我们评估了 650 名患者的结石成分。我们的结果与之前的研究结果一致；草酸钙是结石的主要成分，其次是感染性结石、尿酸结石和磷酸钙结石 [   20   ]。我们发现 SUD(+) 组的 COD 少于 SUD(-) 组 ( P  < 0.05)。这一观察结果是 COD 晶体固有特性的结果。以往研究表明，相对于 COM，COD 稳定性差，粘附和聚集能力低，对肾细胞毒性较弱 [   21   ,   22 ]  ]。这些特征可能会阻碍 COD 在肾脏中积聚形成大结石。我们还发现，SUD(+) 人群中尿酸结石的比例显着高于 SUD(-) 人群（P  < 0.05）。有趣的是，在这项研究中，MetS 增加了 SUD 的风险，并且发现 MetS 患者容易出现尿酸结石 [   23   ]。因此，这样的结果再次证明了MetS是SUD的独立危险因素。多项研究发现，MetS 会增加尿酸结石的风险，主要是因为胰岛素抵抗会影响肾氨的产生和运输 [   24   ,   25   ]。

此外，我们发现血清镁水平是SUD的独立保护因素（P  <0.05）。与我们的研究结果一致，先前的研究发现血清镁是尿石症的保护因素 [   26   ]。研究表明，MetS 可通过降低血清镁水平来促进尿石症的进展 [   27   ]。因此，同时患有尿石症和MetS的患者可以相应地调整饮食镁的摄入量，以抑制肾结石的生长。

此外，使用川崎公式估算的 24 小时尿钠和钾排泄水平可以反映人群的钠和钾摄入量 [   28   ]。我们的数据显示钠摄入量与 MetS 呈线性正相关（P  < 0.001）。然而，高钠摄入会增加尿钙排泄并促进结石发育 [   29   ]。因此，我们建议同时患有尿石症和 MetS 的患者减少膳食钠摄入量。

这项研究有一些局限性。首先，这是一项回顾性研究，我们的结论需要通过未来的研究来验证。其次，我们对钠和钾摄入量的估计是基于公式而不是实际的 24 小时尿量。最后，由于其观察性质，我们的研究中存在无法测量的潜在因素。尽管如此，尽管存在这些限制，我们相信我们的数据补充了现有数据，并为进一步研究和临床试验指导提供了额外的平台。

结论

总之，我们的研究表明SUD在中年男性中更为常见，MetS是SUD的独立危险因素。此外，MetS 越严重，SUD 的风险就越高。在 MetS 成分中，高血压和血脂异常是 SUD 的主要危险因素。此外，我们建议患有 MetS 的尿石症患者应限制钠盐摄入量，增加镁摄入量，并改善生活方式和饮食习惯，以降低 SUD 风险。

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