肥胖、代谢综合征与结石

肥胖、代谢综合征和结石

肥胖（体重指数（BMI）超过 30 kg/m 2）已成为一种流行病，影响欧洲国家 10-27% 的男性和高达 38% 的女性。在美国，超过 5% 的成年人被认为是病态肥胖（BMI 为 40 kg/m 2或者更多）。在全球范围内，估计有超过 3 亿人肥胖。根据最近的流行病学研究，更大的 BMI、更大的体重、更大的腰围和体重增加与肾结石形成的风险增加独立相关。“”
这似乎与两种不同的代谢状况有关：

(1) 所谓的代谢综合征背景下的腹部肥胖易导致胰岛素抵抗，这在肾脏水平似乎会导致尿铵排泄减少和尿液 pH 值降低。结果是尿酸结石形成的风险增加。

(2) 减肥手术越来越受欢迎，作为唯一一种有助于病态肥胖人群显着减轻体重的干预措施，已被证明会增加患肥胖症的风险。草酸钙肾结石。潜在的病理生理机制可能是由于脂肪吸收不良导致的肠道高草酸尿症或草酸盐降解细菌的肠道定植减少。 肥胖已成为世界范围内的一种流行病，在欧洲国家影响了 10-27% 的男性和高达 38% 的女性。  
在美国，肥胖成年人（定义为 BMI 超过 30 kg/m 2）的百分比从 1995 年的 15% 增加到 2005 年的 24%   1  和超过 5% 的美国成年人口被认为是病态肥胖（BMI 为 40 或更高）。在全球范围内，估计有超过 3 亿人肥胖。 最近，很明显，更大的 BMI、更大的体重、更大的腰围和体重增加与肾结石形成的风险增加独立相关。事实上，一项针对近 6,000 名肾结石形成者的研究表明，体重超过 120 公斤的受试者的尿钙、草酸盐和尿酸排泄率显着高于体重不足 100 公斤的受试者（肾结石的既定危险因素）。然而，在研究卫生专业人员随访研究和护士健康研究 I 和 II 的 2,176 名男性和女性结石形成者以及 1,097 名男性和女性健康对照时，Taylor 和 Curhan 发现在调整尿钠（盐消耗指数）和磷酸盐（蛋白质消耗指数）后，BMI和尿钙之间的正相关关系消失了。此外，草酸钙的尿过饱和度（最普遍的草酸钙结石形成的主要驱动力）与 BMI 无关。另一方面，尿液 pH 值与 BMI 呈负相关；即，更多肥胖的人的尿液 pH 值较低。在美国近 5,000 名肾结石患者中，将尿液 pH 值与体重作图时，得到了非常相似的发现。即，尿液 pH 值与体重成反比。因为尿酸的尿酸过饱和度随着尿液 pH 值的降低而逐渐升高，毫不奇怪，Taylor 和 Curhan发现尿酸过饱和与 BMI 直接相关。他们的结论是，最近在美国和欧洲观察到的肾结石发病率较高可能主要是由于肥胖人群中尿酸肾结石的增加。腹部（中央）肥胖是所谓代谢综合征的主要特征，如表  9.1  所定义。肥胖人群的这组心血管危险因素在世界范围内越来越普遍，2000 年影响了 27% 的美国人口。最近，第三次全国健康和营养检查调查 (NHANES III) 的数据显示，代谢综合征特征是与自我报告的肾结石病史显着相关：代谢综合征的零特征，肾结石的自我报告患病率为 3%，三特征和5特征的肾结石患病率分别增加到 7.5% 和 9.8% .表 9.1 根据 IDF（国际糖尿病联盟）对代谢综合征的定义。ATP III：成人治疗组 III 2001   以下段落的目的是证明，随着世界范围内肥胖患病率的增加，肾结石的流行可能很快就会流行，主要通过两种病理生理机制：（1）由于尿液 pH 值越来越低，尿酸结石形成的患病率增加(2) 减肥手术后高草酸尿导致草酸钙结石的患病率增加。

2肥胖、代谢综合征、低尿 pH 值和尿酸结石形成

2.1病理生理学

在人体尿液的低 pH 值下，尿酸主要以难溶性未解离尿酸的形式存在（溶解度 0.54 mmol/L）。因此，即使尿酸排泄率完全正常，也会出现大量尿酸结晶并随后形成结石。的确，临床经验告诉我们，尿酸结石形成的主要原因不是高尿酸尿，而是尿酸碱度低。由于这种异常低的尿液 pH 值通常与原发性痛风有关，因此最初得出的结论是，特发性尿酸肾结石可能是原发性痛风的结石表现。随后，在两项独立研究中发现，大多数正常尿酸尿酸结石形成者尿液 pH 值低的原因是肾铵排泄减少。此外，Sakhaee 等人。发现，尿酸结石形成者中酸负荷后尿铵排泄量的增加比钙结石形成者或健康对照者低 5 到 7 倍。

2.2尿酸结石、代谢综合征和胰岛素抵抗

在研究美国近 5,000 名结石患者的数据时，Maalouf 等人。  图7  发现尿液 pH 值与体重 60 倍之间存在负相关；即，更多肥胖患者的尿液 pH 值显着降低。此外，Sakhaee 等人。  图16  证明了三分之一的纯尿酸结石形成者，但没有钙结石形成者或健康对照者患有糖尿病。因此，Abate 等人。后来发现尿酸结石形成者的胰岛素抵抗增加和腰围显着增加（即腹部肥胖），尿铵排泄减少和尿 pH 值低。然而，在临床常规中似乎没有必要对胰岛素抵抗进行费力的测量，因为胰岛素抵抗与腹部（中央）肥胖高度相关 ；即，腹部肥胖代表胰岛素抵抗。 此外，Abate 等人。  图17  发现尿酸结石形成者的血压、空腹血糖和甘油三酯值较高，而 HDL 胆固醇值较低（图  9.1   a），这些都是所谓的代谢综合征的临床关键特征。该阶段的结论是，尿酸结石形成者的尿铵排泄缺陷可能与胰岛素抵抗状态有关。此外，Abate 等人。 如 DeFronzo 等人最初描述的那样，通过测量正常血糖高胰岛素钳夹过程中的葡萄糖处理率直接评估了胰岛素敏感性，55 名健康对照和 13 名选定的纯尿酸结石形成者中的20名。  如图所示。  9.1   b，作为胰岛素敏感性替代指标的葡萄糖处理率在健康对照组中显着高于尿酸结石形成者；即，尿酸结石形成者表现出增加的胰岛素抵抗。此外，尿酸结石形成者的尿铵与净酸排泄的比率显着降低，尿 pH 值也较低。尿液 pH 值与胰岛素敏感性的关系图在健康对照中显示出正相关。即，较高的尿液 pH 值与较高的胰岛素敏感性相关。很可能是由于研究的患者数量相对较少，这种相关性无法在尿酸结石形成者中得到证实，其较低的尿液 pH 值倾向于聚集在较低的胰岛素敏感性（即较高的胰岛素抵抗）区域。总之，尿酸结石形成者符合代谢综合征的诊断标准，此外，与健康对照组相比，尿酸结石形成者具有更高的胰岛素抵抗性，尿铵和 pH 值较低。 图 9.1

( a ) 健康对照组和尿酸结石形成者 (UA-SF) 的空腹血清甘油三酯、HDL 胆固醇和血糖。毫摩尔：毫摩尔/升。价值观是手段。( b ) 葡萄糖处理率作为衡量健康对照组和尿酸结石形成者 (UA-SF) 胰岛素敏感性的指标。值是手段（改编自  17  ） 表  9.2  总结了动物研究的重要发现，这些发现表明胰岛素对氨生成以及近端小管中的铵分泌至关重要。基于这些知识，Abate 等人的研究结果。  图17  表明，由于尿铵排泄减少导致的低尿 pH 值可能是在以中心性肥胖为主要特征的代谢综合征背景下胰岛素抵抗的新肾脏表现。这种肾脏水平的代谢异常的后果是尿酸结石的形成，这可以被设想为代谢综合征患者的“肾脏旁观者”。 表 9.2 近端肾小管中的胰岛素作用（来自动物研究的数据）和胰岛素抵抗受试者的潜在后果   代谢综合征/腹型肥胖患者尿酸结石的治疗包括治疗该综合征的成分以及在整个 24 小时内将尿液碱化至 6.2 和 6.8 之间的 pH 值。

3减肥手术和草酸钙结石形成

3.1流行病学背景

至少有 1500 万美国成年人符合肥胖手术的标准（BMI ≥40 或 BMI ≥35 伴有其他疾病，如糖尿病），减肥手术作为唯一有助于显着减轻体重的干预措施已变得越来越普遍在病态肥胖。限制性减肥手术（胃吻合术、可调节胃束带术、两者的组合或垂直限制性胃切除术）通过创建一个延迟胃排空的小胃储存器来限制热量摄入，而吸收不良手术（胆胰分流术、Roux-en-Y -胃旁路）绕过小肠吸收营养的不同部分。最近，Roux-en-Y 胃旁路术 (RYGB) 已成为美国最常见的减肥手术。RYGB 程序可导致持续体重减轻以及异常葡萄糖稳态、胰岛素抵抗、睡眠呼吸暂停、高血压和心血管危险因素的改善。虽然已经认识到吸收不良（即骨质疏松症和骨软化症）的后果，RYGB 通常被认为是安全、有效和持久的。因此，程序的数量从 1998 年的估计 14,000 件增加到 2003 年的 108,000 件  。

3.2减肥手术的肾脏并发症

直到最近，很少有人关注减肥手术的潜在肾脏并发症。在首次将高草酸尿、肾结石和草酸盐肾病作为 RYGB 手术的严重并发症的小型研究报告后，两份独立报告现在强调现代减肥手术的一个主要并发症可能是高草酸钙肾结石。如图  9.2  所示，Asplin 等人。在一项回顾性研究中报道，与正常对照组和“常规”肾结石形成者相比，132 名在现代减肥手术后形成肾结石的患者排泄的尿草酸量是原来的两倍，没有接受过空肠回肠旁路。在梅奥诊所的小型研究中，越来越多的患者在 RYGB 搭桥手术后的平均 2.9 年内出现草酸钙结石。在同一项研究中，对 RYGB 前后患者的小型横断面分析显示，在 12 个月后，超过一半的术前大多数草酸正常的患者出现高草酸尿和草酸钙相对过饱和度显着增加。最近，对 24 名接受 RYGB 手术的病态肥胖成年人进行的第一项前瞻性纵向研究报告了尿草酸排泄率和草酸钙相对过饱和显着增加。这些变化已经在手术后 90 天发生，尽管平均草酸盐排泄率仍低于表明草酸钙结石发展风险明显增加的水平。然而，结论是尿草酸排泄的这种早期增加可能预示着临床上显着的高草酸状态的开始。图 9.2

正常受试者 (n = 168)、常规肾结石形成者 (n = 2,048)、接受现代减肥手术的患者 (n = 132) 和空肠回肠旁路术后患者 (n = 27) 的平均尿草酸盐排泄率。*p < 0.001 与正常受试者和常规肾结石形成者相比（改编自  26  ）

3.3减肥手术后高草酸尿的发病机制

RYGB后高草酸尿症的发病机制尚不完全清楚。已经讨论了两种可能性。一方面，RYGB 可能诱发肠道高草酸状态继发于脂肪酸、胆汁盐和草酸盐向完整结肠的输送增加，类似于克罗恩病和空回肠搭桥中所描述的情况。由于脂肪吸收不良和钙与未吸收的脂肪酸结合，从饮食中提取的草酸盐到达结肠时未与钙复合，然后被吸收。RYGB 手术后较长的共同通道会导致更严重的脂肪吸收不良，这似乎是合乎逻辑的。事实上，炎症性肠病的研究表明高草酸尿的程度与脂肪泻的程度相对应。 另一方面，RYGB 后肠道菌群的紊乱可能起作用。Oxalobacter formigenes是人体肠道菌群的正常组成部分，可以代谢草酸盐作为能量来源，并且用O. formigenes充分定植具有防止草酸盐吸收和排泄增加的保护作用。在接受过空肠搭桥手术的患者中，已经描述了草酸盐降解细菌的肠道定植减少。RYGB 手术是否也改变了这些细菌的定植目前尚不清楚。

4结论

总之，根据目前的知识，RYGB 手术可能会导致高草酸尿症和草酸钙结石形成，这可能是通过导致肠道高草酸尿症或减少草酸降解细菌的肠道定植。