本研究开创了揭示 CaOx 和 AAC 之间关系的先河。通过消除混杂因素,该研究证明了 KS 和 AAC 之间存在关联。
肾结石10年内复发率高达50%以上[ 1 ],是许多人面临的问题,男性患病率约为10%,女性约为6%[ 2 ]。肾结石的诊断一般比较简单,根据患者的症状,体格检查和辅助检查即可明确。腹部 CT 已成为诊断尿路结石以及提供其他影像数据的越来越受欢迎的选择。通过非造影 CT 成像诊断为尿石症的患者在美国急诊医疗单位增加了两倍多,上升到 71% [ 3]. 美国泌尿外科协会 (AUA) 和欧洲泌尿外科协会 (EUA) 关于尿石症的指南强烈建议在对肾结石进行手术干预之前进行 CT 成像 [ 4、5 ]。
同时,腹部CT是评估腹主动脉钙化(AAC)的理想工具。近年来,流行病学研究为肾结石与心血管疾病之间的关联提供了证据 [ 6 ]。当使用 CT 结肠造影评估结肠状况时,引入 AAC 的状况以评估任何冠状动脉疾病的风险 [ 7 ]。肾结石形成者 (KSFs) 心血管疾病发病率增加引起了极大的兴趣,尽管其潜在机制尚不清楚,主要是在探索中。
KS 和 AAC 都很容易评估。在肾结石评估的情况下,进行腹部 CT 成像是一种有效的技术。尽管如此,还没有关于 AAC 和 KS 之间相关性的研究。该研究基于 KS 和 AAC 之间存在关系的假设。具体而言,AAC导致KS发生的概率较高,两者可能具有共同的发病机制。
我们回顾性收集了KSFs和非SFs患者的腹主动脉情况信息,以及肾结石患者的结石成分信息。本研究的目的是分析肾结石与AAC的关系以及KS成分与AAC的关系,进而探讨AAC是否可以预测结石的发生。
目的: 本研究旨在分析肾结石(KS)与腹主动脉钙化(AAC)的关系以及KS成分与AAC的关系。
方法: 这是一项回顾性病例对照研究。2014 年 1 月至 2020 年 1 月在四川大学华西医院泌尿外科接受泌尿系结石治疗的肾结石形成者 (KSFs)。匹配的非结石形成者 (non-SFs) 来自同一医院进行常规健康检查2018 年 1 月至 2019 年 2 月的检查。从医院的计算机化记录中收集和回顾性审查了研究相关信息。使用计算机断层扫描成像和腹部血管超声的可用结果评估 AAC。比较了 KSF 和非 SF 之间 AAC 的关系。用傅里叶变换红外分光光度计分析肾结石的成分。KSF根据AAC分为AAC组和非AAC组。比较AAC与非AAC肾结石成分的关系。进行了独立样本 t 检验、卡方检验和二元逻辑回归。
结果: 共纳入 4516 人,其中 KSF 1027 人,非 SF 3489 人。KSF 和非 SF 之间的实验室参数没有显着差异。AAC 的存在与 KS 之间的关联在多变量模型 2 [调整高血压、糖尿病、空腹血糖、尿酸、血清甘油三酯 (TG)、血清钙和尿液 pH] 中显着 (OR 5.756, 95% CI 4.616 -7.177,p < 0.001)。KSFs 结果表明,草酸钙结石 (CaOx) 在多变量模型 3(调整年龄、高血压、糖尿病、饮酒史、吸烟史和 TG)中与 AAC 显着相关(OR 1.351,95% CI 1.002-1.822, p = 0.048)。
结论: 本研究开创了揭示 CaOx 和 AAC 之间关系的先河。通过消除混杂因素,该研究证明了 KS 和 AAC 之间存在关联。
讨论
我们的研究揭示了几个有趣的发现。首先,通过比较 KSF 和非 SF,多变量分析 2 证实肾结石病与 AAC 独立相关,尽管注意到了潜在的混杂因素。Shavit L.等。据报道,患有复发性肾结石的 KSF 的 AAC 评分比非 SF 更严重 ( p < 0.001) [ 12 ]。患有中度或重度 AAC 的患者患 KS 的可能性是没有 AAC 的患者的 1.9 倍 (OR 1.9,p = 0.004) [ 13 ]。多变量逻辑回归表明,复发性 KS 的形成与中度或重度冠状动脉钙化 (CAC) 而不是无或轻度 CAC 相关 (OR 1.80, 95% CI 1.22–2.67) [14 ]。
接下来,我们的研究首次在调整血管钙化相关混杂因素后揭示草酸钙结石与 AAC 之间的关系。然后,在控制了与 KS 相关的混杂因素后,我们的研究仍然发现 KS 和 AAC 之间存在正相关关系。
进一步的探索还表明,AAC 患者的 KS 患病率显着高于非 SF(39.8% 对 20.2%,p < 0.001)。凯伦·L·斯特恩 (Karen L. Stern) 等人。声称 AAC 在 KSF 中更为普遍 [ 13 ]。到目前为止,越来越多的医学文献将肾结石的概念称为全身性疾病。同样,许多研究表明肾结石与代谢综合征、高血压、糖尿病或尿液 pH、UA 之间存在关联[ 15、16 ]。事实上,我们发现非 SF 中糖尿病、高血压、吸烟史和饮酒史的患病率较高,而 FBG、UA 或 TG 的患病率在 KSF 和非 SF 中相似。
我们发现,与没有 AAC 的患者相比,AAC 患者肥胖、高血压、糖尿病、饮酒史、吸烟史、高脂血症和高胆固醇血症的患病率更高。在未调整的模型 2 中,我们分析了 KS 和 AAC 成分之间的关系,发现 AAC 患者患 CaOx 结石的可能性是没有 AAC 患者的 1.48 倍(OR = 1.476,p = 0.006),而与没有 AAC 的患者相比,患有 AAC 的患者患 CaP 和鸟粪石组成的结石的可能性较小(OR = 0.667 p = 0.011;OR = 0.341 p = 0.011)。多变量分析模型 3 证实 AAC 与 CaOx 独立相关(OR = 1.351,95%CI 1.002–1.822)。Pietro Manuel Ferraro 等人。已经检测到 AAC 和 CaP [ 17 ]之间的关联。在这项研究中,他们使用了一个替代模型,该模型表明 KS 成分具有可比性,就像蛋白质、糖和脂肪可以根据能量计算轻松进行比较一样。然而,这不符合正常情况。结石的成分不像蛋白质、脂肪或糖。KS 成分通常是混合物。在大多数情况下,尿路结石的主要成分是CaOx,约占总量的 50-80%,其次是 CaP 和 UA [ 18-20 ]。帕特尔等人。显示磷酸钙与 AAC 相关(p = 0.016),但是,他们没有探究两个参数之间的相关性 [ 8 ]。
田口等。披露了 M1 巨噬细胞的产生是由草酸盐诱导饮食诱导的 [ 21 ]。刘等人。报道动脉粥样硬化的形成和胰岛素抵抗伴随着 M1 巨噬细胞的出现和增加 [ 22 ]。在 Ketha 等人中。一项研究表明,尿石症患者的血液电解质测试表明,SF 患者的血清钙离子和磷酸根离子浓度较高 [ 23 ]。同时,增加的钙离子浓度激活与runt相关的转录因子,从而将平滑肌细胞转化为成骨细胞样细胞;然后,这些成骨细胞样细胞促进骨形态发生蛋白和骨桥蛋白的形成,从而在一定程度上导致血管钙化[24 ]。随着游离草酸盐离子和CaOx结晶的增加,骨桥蛋白和单核细胞趋化蛋白-1出现在不同类型的细胞中[ 25 , 26 ]。克莱曼等人。据报道,骨桥蛋白参与了内源性抗晶体形成的防御,这在 SFs 和患有尿石的动物中都被检测到 [ 27 ]。持续升高的骨桥蛋白会加速斑块进展,这可能在预后生物标志物中发挥作用 [ 28 ]。骨桥蛋白促进动脉粥样硬化,抑制血管钙化;动物模型中骨桥蛋白的不足会减轻动脉粥样硬化 [ 29]. 草酸盐本身会诱导促进炎症反应的活性氧,进一步导致全身氧化和血管内皮细胞损伤[ 29 , 30 ]。此外,最近的研究表明,在骨化机制中,蛋白质(即骨桥蛋白、骨唾液蛋白和骨形态发生蛋白2)的积极参与与转录因子(即核心结合因子α和runt相关蛋白)之间存在显着关系转录因子 2),它也参与肾结石形成和动脉钙化的早期阶段。
此外,在钙化的血管和肾脏中发现了肾脏形成的新机制——矿物质纳米粒子[ 36、37 ]。黄等。暗示钙化和肾结石的前体可能代表人体中的纳米颗粒 [ 36 ]。KS与主动脉钙化均被视为异位钙化,其发生和发展可能具有共同的潜在机制[ 38-40 ]。Letavernier 等人。揭示焦磷酸盐缺乏可能导致 KS 形成者血管钙化的发展 [44]。磷酸钙 Randalls 斑块的形成发生在基底膜和间质. 该过程类似于骨形成以及冠状动脉钙化过程 。
在解释研究结果时,必须考虑到一些局限性。结石的成分无法量化,因此研究只能揭示结石的主要成分。除此之外,由于这是一项回顾性研究,数据收集可能受到一些未知混杂因素的影响。例如,被诊断患有 KS 的参与者可能已经改变了以前不健康的生活方式并进行了更多锻炼,这可能会改变影响 AAC 发生和发展的混杂因素的概况。确实无法评估 AAC 和 KS 形成的准确时间,因为这是一项横断面研究。因此,有必要进行纵向研究以更全面地理解这种关系。而且,
总之,本研究开辟了在调整混杂因素后研究草酸钙结石与 AAC 之间相关性的途径。分析表明,KS 和 AAC 密切相关。AAC 患者更容易患肾结石。但主动脉钙化是否能预测KS还有待进一步探索。同样,KS与主动脉钙化的具体病理生理机制也需要进一步阐明。
Li B, Tang Y, Zhou L, Jin X, Liu Y, Li H, Huang Y, Wang K. Association between aortic calcification and the presence of kidney stones: calcium oxalate calculi in focus. Int Urol Nephrol. 2022 Aug;54(8):1915-1923. doi: 10.1007/s11255-021-03058-4. Epub 2021 Nov 30. PMID: 34846621; PMCID: PMC9262773.
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