徐建強,胡 健,劉 川 綜述,張元峰△,姜 慶 審校

(1.重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院泌尿外科,重慶 400010；2.重慶市墊江縣中醫(yī)院泌尿外科,重慶 408300)

泌尿系結石是西南地區(qū)泌尿外科最常見的疾病，隨著飲食結構的復雜化和生活水平的不斷的提高，泌尿系結石的發(fā)病率和術后復發(fā)率逐年上升，我國泌尿系結石的術后5年復發(fā)率約為20%。泌尿系結石的發(fā)病機制及術后易復發(fā)因素目前尚未明確。報道較多的發(fā)病因素主要與飲食結構、地理環(huán)境、種族、遺傳等有關。隨著治療水平的不斷進步，目前絕大多數結石手術均可通過無創(chuàng)或微創(chuàng)方式完成，但是泌尿系結石不但給患者帶來身體方面的痛苦，同時也給醫(yī)療體系帶來了較大的負擔。如何降低泌尿系結石的發(fā)病率及術后復發(fā)率，是泌尿外科醫(yī)師急需解決的難題。飲食結構及代謝的調控是降低泌尿系結石形成最初始及重要的環(huán)節(jié)，本綜述將圍繞不同的結石成分指導患者進行適當的飲食調整，從而最大限度地降低泌尿系結石的發(fā)病率與復發(fā)率。

1 泌尿系結石發(fā)病機制概述

泌尿系結石的形成與年齡、性別、飲食結構、環(huán)境因素、遺傳、泌尿解剖與組織學異常、感染等危險因素息息相關[1]。目前泌尿系結石形成的機制研究主要包括以下幾個方面：(1)部分基因的多態(tài)性與體內代謝異常,如VDR、SLC34A1、SLC34A4、CLDN14、CasR、MGP、OPN、PLAU、UMOD等基因,此外還包括DGKH和AQP1等作用機制尚不明確的基因[2]；(2)飲食結構在泌尿系結石形成及復發(fā)中起重要作用,高動物蛋白、高脂肪、高鈉飲食會造成尿液結石成分處于過飽和狀態(tài),后者為泌尿系結石形成的起始條件；(3)腎臟的解剖與組織學異常,如腎乳頭處的Randall鈣化斑塊形成后會加速腎臟代謝中晶體的黏附、聚集,可能會導致特發(fā)性草酸鈣結石[3]；(4)尿液中抑制結石形成的化合物減少會增加結石晶體的聚集,例如尿枸櫞酸鹽濃度降低。此外,目前正在研究TH、OPN等蛋白通過不同的表觀遺傳學修飾抑制草酸鈣結晶的能力。

飲食因素在泌尿系結石形成中起重要作用。一項針對中國人泌尿系結石相關危險因素的大型Meta分析顯示：高動物蛋白(OR=1.49,95%CI：1.23～1.82,P<0.001)、高鹽飲食(OR=1.88,95%CI：1.21～2.91,P=0.005),高脂飲食、高嘌呤、少吃蔬菜(OR=1.64,95%CI：1.05～2.54,P<0.001)以及液體攝入減少(OR=2.64,95%CI：2.00～3.48,P<0.001)會增加結石發(fā)生的風險。另外,92%的泌尿系結石與代謝異常有關,最常見的為高鈣尿和高草酸尿,其次是高尿酸尿和低枸櫞酸尿。因此,有針對性地改善飲食結構和增加液體攝入可以從根源上預防泌尿系結石的形成。本文擬以結石成分為出發(fā)點，論述飲食結構與結石形成相關研究的最新進展,并針對結石成分的不同對患者提出更合理的飲食建議,從而降低泌尿系結石的發(fā)病率及減少結石患者術后復發(fā)率。

2 臨床資料與方法

通過計算機檢索PubMed,CNKI、萬方數據庫,收集國內外2010年1月至2021年1月公開出版的關于飲食與泌尿系結石形成相關性的研究。采用主題詞與自由詞相結合的方式進行檢索,中文檢索詞為泌尿系結石、腎結石、輸尿管結石或膀胱結石、草酸鈣結石、胱氨酸結石、尿酸結石、感染性結石,聯(lián)合關鍵詞飲食、營養(yǎng)、食物進行檢索。PubMed上檢索詞為：urolithiasis、urinary stones、kidney stones、ureteral stones、bladder stones、calcium oxalate stones、cystine stones、uric acid stones、diet、dietary and/or nutrition。(1)納入標準：2010年以來關于飲食與泌尿系結石相關的研究,包括臨床研究、Meta分析及臨床指南等；關于泌尿系結石形成的危險因素；尿石癥患者飲食建議或飲食干預；泌尿系結石形成的保護性因素；水或其他液體攝入與泌尿系結石形成的關系；(2)排除標準：會議摘要、動物實驗、社論、個案報道；重復文獻及無法獲取全文的報道；2010年之前發(fā)表的研究。根據結石成分的不同分類討論如下：

2.1 草酸鈣結石

2.1.1理化性質與草酸鹽平衡

以草酸鈣結石為主要成分的結石最常見,同時大約50%的草酸鈣結石患者在結石排出或手術碎石、取石治療后的5～10年內會出現結石的復發(fā)。尿鈣離子和尿草酸過飽和是草酸鈣結石形成的前提條件。其中,尿草酸水平對草酸鈣結石形成的影響要比尿鈣水平的影響高15倍。因此,降低尿草酸的水平及排泄為飲食干預的重點。在正常機體中,尿液中40%～50%的草酸來自飲食攝入,其余來自機體內源性合成。LIESKE等[4]研究表明草酸鈣結石患者在每日攝入較低水平的草酸鹽(80～100 mg)和正常鈣(1 000 mg)飲食后,尿液草酸鹽排泄量減少了36%。因此,減少膳食草酸鹽的攝入將會很大程度降低尿液草酸鹽的排泄。膳食鈣的攝入量也會影響草酸鹽的吸收與排泄,既往研究認為尿石癥患者應該限制飲食中鈣的攝入量從而減少尿液中鈣離子的濃度。然而,HOLMES等[5]認為在正常生理條件下,鈣與腸道中的草酸結合形成不溶性沉淀物可隨糞便排出體外,而低鈣飲食時胃腸道中的游離草酸鹽被大量吸收進而提高了尿液的草酸濃度。攝入正常鈣質含量的食物,即保證鈣攝入量1 000～1 200 mg,可以減少尿草酸排泄,降低尿液中草酸的濃度。

鈉的攝入主要來自飲食,高鈉飲食會增加尿路結石形成的風險已經成為共識,相關機制為近端小管對鈉的重吸收減少及鈣離子被動重吸收減少,鈣離子被排泄到尿液中,導致高鈣尿癥及低鈣血癥；同時,臨床上也發(fā)現高鈉的攝入與較低的枸櫞酸尿有關[6]。枸櫞酸是尿液最重要的抑石化合物,它能直接抑制尿液中晶體的生長和聚集,也可與尿液中的鈣形成溶解度高的枸櫞酸-鈣螯合物,對于防止結石的形成具有重要意義。

維生素C的過量攝入在體內能夠轉化為草酸,服用過量維生素C后尿草酸的排泄明顯增加。一項大型前瞻性臨床研究表明,在11年的隨訪當中,服用維生素C補充劑的患者增加了草酸鈣結石形成的風險(RR=1.95,95%CI:1.35～2.81,P<0.001)[7]。另外,HEILBERG等[8]研究認為高動物蛋白飲食也可引起尿鈣和尿草酸鹽排泄增多,同時導致尿液中枸櫞酸排泄減少，形成酸性尿,是誘發(fā)草酸鈣結石形成的重要危險因素。

2.1.2飲食干預

預防草酸鈣結石形成的飲食原則為保證正常膳食鈣的攝入并降低草酸鹽的攝入,保證足夠液體的攝入、限制動物蛋白攝入、低鹽飲食、增加水果和蔬菜的攝入。除了吸收性高鈣尿癥患者,其余的尿石癥患者鈣的攝入量應控制在每天 1 000～1 200 mg,確保富含鈣的食物與含草酸鹽食物一起食用。當然,不加控制的高鈣飲食會增加尿鈣的排泄進而增加結石形成的風險。合理的膳食建議為多食用乳制品、豆腐、小魚等食物以確保鈣的攝入目標,減少對補充鈣劑的依賴。

預防草酸鈣結石形成的重點在于減少可溶性草酸鹽的攝入量,忌食或少食富含草酸鹽的食物,例如菠菜、芒果、巧克力、山藥、蘆筍、堅果、草莓、芝麻、甜菜、甘藍、綠豌豆、茶葉等。HOLMES等[5]建議將膳食中草酸鹽的攝入量調整到每日100 mg。同時限制高鈉飲食,推薦每日鈉鹽的攝入不高于2 g；多食用富含枸櫞酸鹽的水果和蔬菜,如葡萄、柑橘等,以此來中和體內游離的鈣離子形成可溶性的枸櫞酸鈣，進而避免鈣結晶的產生[9]。另外,對于復發(fā)性草酸鈣結石患者每天維生素C的攝入量應該限制在1 000 mg內。

高動物蛋白的攝入與泌尿系結石的形成關系密切,因此推薦建立攝入營養(yǎng)均衡的飲食計劃,保持早、中、晚三餐營養(yǎng)均勻,避免過多地攝入動物蛋白,有研究認為每日動物蛋白的攝入量0.8～1.0 g/kg可以滿足機體的需要,同時也能預防泌尿系結石的形成[8]。

2.2 尿酸結石

2.2.1理化性質與代謝癥候群

尿酸結石形成的主要原因為泌尿系統(tǒng)代謝異常,目前的研究表明尿pH值降低(酸性尿)、高尿酸尿和尿量減少是尿酸結石形成的基本條件。其中,最重要的因素為尿液pH值降低[10]。尿酸是一種相對不溶性的弱有機酸,當尿液pH值低于5.35時,可溶性尿酸可轉換為不可溶性尿酸鹽。在尿液pH值為5.35時,尿酸最大溶解度只有200 mg/L；而當尿液pH值上升為6.5時,其最大溶解度可達1 200 mg/L。尿酸為嘌呤生化代謝的終產物,主要通過腎臟排泄,人體每天尿酸的排泄量為600 mg；攝入過多富含嘌呤的食物會增加尿酸的產生。尿酸過飽和的機制仍然是代謝組學的研究熱點,可能與糖尿病、代謝綜合征、高嘌呤飲食和(或)內源性尿酸生成增多等相關。高尿酸血癥是尿酸結石形成的獨立危險因素,尿酸可通過吸附黏多糖而降低其在尿液中的活性,促進草酸鈣和尿酸結晶的沉淀而形成結石[11]。大量研究表明,較低的尿液pH值導致尿酸鹽溶解度變低,加之尿酸增加、尿量減少共同促進尿酸結石的形成。

中國成人高尿酸血癥的發(fā)病率約為8.4%,并且這一數字隨著居民飲食結構的變化和生活水平的提高可能會持續(xù)升高。沿海地區(qū)的漁民因為長期食用海鮮類食物,導致尿酸結石的患病率顯著高于內陸地區(qū)的居民,同時,飲食偏咸，食用腌制品、鹵味等飲食習慣會增加尿酸結石的發(fā)生率。

2.2.2飲食干預

防治尿酸結石的主要策略為調整飲食結構、堿化尿液、增加尿量和減少尿酸排泄。從飲食的角度,預防尿酸結石形成及復發(fā)的重點為增加堿性食物的攝入以達到堿化尿液的目的,控制尿液的pH值范圍為6.0～6.5?？墒秤酶缓蹤此岬拈俑填愃笆卟?。一項研究表明，每天飲用1 200 mL橙汁,相當于服用 60 mmol的枸櫞酸鉀,能使尿液pH值從5.7提高至 6.5,同時也增加尿枸櫞酸的濃度。限制動物蛋白每天攝入量為0.8～1.0 g/kg,可減少尿鈣、尿酸的排泄,并增加尿枸櫞酸排泄[8]。酒精在體內代謝后可增加乳酸的排泄量而造成尿液pH值降低,促進尿酸結石的形成,故有尿酸結石潛在風險的患者應嚴格控制飲酒。但是,對于飲食干預不能實現尿液堿化目標者,可聯(lián)合藥物治療,例如碳酸氫鈉和枸櫞酸鉀。

其次,調整飲食結構,以低嘌呤飲食為主,少食用花菜與蘑菇；限制動物內臟、海產品、花生、菠菜、肉湯等富含嘌呤的食物。每天攝入足夠的液體確保產生2 000 mL以上尿液,每日排出2 500～3 000 mL尿量是最理想的,利于溶解小結石和預防尿結晶的進一步增大[12]。SOLDATI等[13]發(fā)現肥胖(BMI>30 kg/m2)人群常見的代謝異常為低枸櫞酸尿及高尿酸尿。因此,控制體重也有利用降低尿酸結石形成的風險。

2.3 胱氨酸結石

胱氨酸結石的形成原因非常復雜,與胱氨酸尿癥有密切的關系。胱氨酸尿癥是一種常染色體隱性遺傳缺陷疾病,為編碼氨基酸轉運的兩個亞單位基因突變，影響腎近端小管對胱氨酸的吸收導致尿胱氨酸過度飽和；同時,胱氨酸是所有必需氨基酸中溶解度最低的。因此,胱氨酸結石形成的直接原因是尿液中溶解度較低的胱氨酸在腎小管重吸收減少,從而引起尿胱氨酸過飽和而促進胱氨酸結晶的形成[14]。目前,胱氨酸結石的診斷依據主要為尿路平片顯示有輕度不透光結石,具有結石家族史和典型六角形胱氨酸結晶,結石成分分析及24 h尿液化學成分分析對診斷很有幫助。

關于胱氨酸結石的預防目前存在一定的爭議,大部分研究推薦的飲食策略為：低蛋氨酸(甲硫氨酸)飲食,限制動物蛋白與鈉鹽的攝入,增加蔬菜、水果和植物蛋白攝入[15]。蛋氨酸被認為是胱氨酸代謝的前體物質,含蛋氨酸的食物有蛋類、肉類、奶類、花生、堅果等,減少上述食物的攝入可以降低尿胱氨酸的含量。然而,有研究者提出不同觀點：首先,胱氨酸尿癥并無明顯的飲食依賴性,體內所攝取的蛋氨酸約96%不會以胱氨酸形式從尿中排泄；其次,尚無研究探討限制蛋氨酸的攝入與胱氨酸結石復發(fā)的聯(lián)系；最后,嚴格限制蛋氨酸攝入患者依從性較差,而且蛋氨酸屬于人體必需氨基酸,過度限食蛋氨酸會影響青少年患者的體格和神經系統(tǒng)發(fā)育。減少飲食中的動物蛋白可以減少蛋氨酸的攝入,同時也能降低尿酸負荷而增加尿液pH值[8]。目前可靠的方案是減少富含蛋氨酸食物的攝入,動物蛋白的攝入應限制在每日0.8～1.0 g/kg。值得注意的是,上述限制蛋白攝入的飲食方式不適合青少年。

此外,當鈉鹽攝入量降至每日150 mmol時,尿中胱氨酸的排出量每天平均降低580 mg。為了防止胱氨酸結石的產生,鈉鹽的推薦攝入量應限制在每日2 g以下。堿化尿液在預防胱氨酸結石形成及復發(fā)中扮演重要的角色,即可增加胱氨酸的溶解度,防止胱氨酸結石形成,也可以溶解已經形成的胱氨酸結石。ANDREASSEN等[14]認為預防胱氨酸結石的形成,尿液pH值應保持在7.0～7.5；若要溶解胱氨酸結石,尿液pH值應保持在7.5以上,但是有磷酸鈣結石形成的風險。礦泉水、葡萄類果汁和檸檬酸鉀堿化尿液會顯著增加胱氨酸的溶解度,降低胱氨酸結石形成的風險。但是單一的飲食干預很難完全達成堿化尿液的目標,需要聯(lián)合碳酸氫鈉和枸櫞酸鉀等藥物治療。另外,為有效預防胱氨酸結石,應確保足夠的液體攝入，保證每天3 000 mL以上尿量。

2.4 磷酸鈣結石

磷酸鈣結石形成的重要因素是堿性環(huán)境,在酸性環(huán)境中磷酸鹽易溶于水,可在有效控制感染的同時多食用動物類食物以產生更多的酸性物質,使尿液呈酸性,從而改變內環(huán)境以抑制磷酸鹽結石的形成,達到預防結石的目的。

草酸鈣合并磷酸鈣結石時應限食高磷食物,忌食南瓜子、咖啡、濃茶,保證優(yōu)質低蛋白及低鹽飲食,三餐營養(yǎng)需均衡,同時增加富含枸櫞酸鹽的食物攝入。傳統(tǒng)觀點認為含鈣結石患者應減少鈣的攝取,采取低鈣飲食,但是最新研究認為含鈣結石患者不應減少鈣的攝取,反而應增加鈣的攝入量,因為鈣離子可與腸道中的草酸結石形成不溶性草酸鈣隨糞便排出體外,減少腎結石的形成[5]。所以,限制高磷食物并合理補鈣有利于降低磷酸鈣結石的形成風險。

2.5 磷酸銨鎂和碳酸磷灰石結石

磷酸銨鎂和碳酸磷灰石組成的結石又稱為“感染性結石”,約占尿路結石總數的2%。感染性結石由產生尿素酶的微生物引起,主要為變形桿菌、假單胞菌、克雷伯桿菌和葡萄球菌,值得注意的是：大腸桿菌雖然是尿路感染最常見的細菌,但它不產生尿素酶,與感染性結石形成的相關性不大。正常尿液中的磷酸銨鎂呈不飽和狀態(tài),當攝入過多含氨食物或機體出現氨代謝異常后,尿液pH值增高導致磷酸鹽的溶解度降低,使磷酸銨鎂在尿液中呈過飽和狀態(tài)而形成結晶沉積,容易滋生產生尿素酶的細菌。炎性分泌物作為磷酸銨鎂不斷聚集的基質,會加速感染性結石的形成[16]。此外,原發(fā)性甲狀旁腺功能亢進、特發(fā)性高鈣尿癥、腎小管酸中毒、輸尿管返流、神經源性膀胱等代謝或解剖結構異常會導致產生尿素酶的細菌反復感染。

飲食干預在溶解感染性結石方面的作用不是很理想,預防感染性結石的策略重點為去除結石、治療感染,其次才是調整飲食結構。感染性結石易在堿性尿液中形成,因此宜低磷酸飲食及食用酸性食物。避免攝入過量的堿性食物,飲水中的HCO3ˉ濃度應低于500 mg/L,少食豆制品,禁食牛奶等,限制飲用橙汁、可樂等堿性飲料。口服氯化銨可預防磷酸銨鎂結石的復發(fā),保證該類結石患者的尿液pH值小于6。對于每日尿液磷酸鹽排出量大于35 mmol的患者,應推薦低鈣低磷飲食并限制瘦肉的攝入。氫氧化鋁或碳酸鋁凝膠等藥物可在小腸內與磷酸根形成磷酸鋁沉淀物,減少磷在腸道內的重新收,進而抑制感染性結石在尿液中的沉積。

2.6 液體攝入

由于液體攝入不足或者體內液體丟失過多導致尿量減少是泌尿系結石形成的主要危險因素[12,14]。在一項納入1 322 133名參與者的大型Meta分析發(fā)現，與每天攝入少于1 000 mL液體的人群相比,每天攝入超過2 000 mL液體的人群尿結石風險降低了約一半(RR=0.56,95%CI：0.48～0.65,P<0.001)[17]。因此,推薦每天足夠的液體攝入以保證產生2 000 mL以上的尿液；對胱氨酸尿患者,每天尿液排泄應該維持在3 000 mL以上。然而對于攝入液體的種類仍然存在一定的爭議,比如自來水、礦泉水、果汁、茶葉和咖啡。

飲用水所含的鈣及鎂等電解質對結石的形成有影響,不同地區(qū)水質的硬度及成分有差異,但關于水質硬度的不同是否會影響尿路結石患病的風險仍存在較大的爭議[18]。相較于自來水,碳酸氫鹽是礦泉水中的天然成分,為一種強堿化劑。SIENER等[19]認為攝入富含碳酸氫鹽的礦泉水能夠升高尿液pH值，增加鎂和檸檬酸鹽的排泄,減少尿草酸含量,但是這種獲益會隨著尿鈣排泄增加而減少。因而,對于需要堿化尿液作為重要干預措施的草酸鈣結石、尿酸結石及胱氨酸結石患者,可將富含碳酸氫鈉的礦泉水作為液體攝入的來源,同時也要將每日鈣的攝入量控制在1 000～1 200 mg。

目前,果汁在預防泌尿系結石中的作用仍然存在一定的爭議。橙汁、檸檬汁和葡萄汁等果汁可提供大量的檸檬酸鹽。檸檬酸鹽在胃腸道被吸收并代謝為碳酸氫鹽,后者能夠升高尿液pH值，增加檸檬酸鹽的排泄量,進而能夠降低結石形成的風險。FERRARO等[20]研究認為橙汁降低了23%的結石形成風險(P<0.001)。然而,其他研究發(fā)現橙汁的攝入并未降低草酸鈣結石的形成風險,這可能是維生素C轉化為草酸鹽所致。另外,檸檬酸濃度更高的檸檬汁與酸橙汁預防尿路結石的作用仍然未有定論。

脫脂牛奶及啤酒是泌尿系結石的保護性因素,其機制可能為乙醇、咖啡因抑制了遠端腎小管的抗利尿激素的活性,導致尿量增加,避免尿液結石成分過飽和;而脫脂牛奶也可參與鈣的吸收。大部分的研究認為,茶與咖啡是泌尿系結石的保護性因素。最近一項Mata分析支持茶(RR=0.82,95%CI：0.70～0.97,P<0.001)與咖啡(RR=0.88,95%CI：0.79～0.97,P<0.001)對預防泌尿系結石形成及復發(fā)的積極作用[17]。綠茶不僅能降低草酸鈣的排泄量和阻止草酸鈣形成,還能增強超氧化物歧化酶(SOD) 的活性,降低結石風險,但具體的機制仍然不清楚[21]。然而,在另一項針對中國人的研究中提出,飲酒(RR=1.85,95%CI：1.57～2.17,P<0.001)和飲茶(RR=1.23,95%CI：1.10～1.37,P<0.001)為泌尿系結石的危險因素。食用富含果糖的飲料是形成結石的危險因素,潛在機制不明,部分原因可能與影響鈣、草酸鹽及尿液pH值有關[17]。

3 討 論

泌尿系結石給國家衛(wèi)生系統(tǒng)帶來巨大的經濟壓力,并且復發(fā)率很高。在患者管理中,臨床工作者更多的是關注碎石、取石等手術治療,卻常忽視泌尿系結石的一級預防。泌尿系結石的預防目前仍處于初級階段,其代謝方面的發(fā)病機制和病因尚不完全清楚,未來進一步闡述其發(fā)病的病理生理學機制將有助于降低發(fā)病率及復發(fā)率。飲食因素在結石的形成中起重要作用,飲食結構的調整有助于降低泌尿系結石形成的風險,對于患者來說關鍵在于對結石形成的病因進行預防,尤其對于多發(fā)性結石、鹿角形結石、尿酸結石、甲狀旁腺功能亢進、有尿路結石既往史或家族史、慢性泌尿道感染及痛風史者。目前,關于營養(yǎng)要素的攝入是否能夠預防尿結石的形成仍然存在爭議,需要進一步的研究探索。

臨床上大部分泌尿系結石以混合成分存在,針對不同的結石成分,應向患者提供不同的飲食指導方案。因此,結石成分分析及24 h尿液檢測對于指導調整飲食具有重要意義。然而,無論何種成分的結石,最根本的策略依然是治療原發(fā)疾病基礎上結合飲食結構的調整。保證三餐均衡飲食,降低動物蛋白和增加植入蛋白攝入、低鹽飲食,維持正常膳食鈣的攝入(每天1 000～1 200 mg),多吃水果和蔬菜；對草酸鈣結石、尿酸結石及胱氨酸結石,可多吃堿性食物或攝入含碳酸氫鹽液體堿化尿液；對于磷酸銨鎂和碳酸磷灰石結石,可適當降低尿液pH值；攝入足夠的液體保證每日產生2 000 mL以上的尿液。

總之,隨著人民生活水平的提高和飲食結構的改變,飲食因素降低泌尿系結石的作用越來越凸顯。嚴格按照結石成分分析后的飲食指導進行膳食,能有效降低泌尿系結石的發(fā)生率。我國西南地區(qū)為草酸鹽及尿酸結石的高發(fā)地帶,與當地的水質礦物含量及飲食結構密切相關,飲食結構的調整對于降低泌尿系結石的發(fā)病率和減少患病人群術后結石復發(fā)率提供了必要的理論基礎及實踐依據。