淺談草酸鈣腎結石在大鼠實驗領域的研究進展

摘要：泌尿系結石是泌尿系的常見病，嚴重威脅人類健康，確切研究其發病機制因素有著重要的意義。目前國內、外研究學者從大鼠實驗領域做了大量關于草酸鈣腎結石基礎研究，包括造模、抑制藥物、治療藥物等，抗氧化作用機制是目前研究一大熱點。

關鍵詞：草酸鈣腎結石；大鼠實驗；研究

泌尿系結石是泌尿系的常見病。結石種類中，以代謝性結石最為常見，草酸鈣結石約占70%～80%。酸鈣結石形成原因是由于體內或腎內代謝紊亂，尿酸排泄增加，大量草酸與鈣結合而導致[1]。確切研究大鼠泌尿系草酸鈣結石的形成原因過程、以及機制，對于人類結石的預防保健、疾病診治有著非常重要的意義。本文將就目前泌尿系草酸鈣腎結石在大鼠實驗領域研究進展進行總結描述。

1大鼠草酸鈣腎結石模型建立

動物實驗模型是研究尿石形成及防治結石藥物篩選的重要手段，模擬研究人類尿石發病的原因和評價解釋生長[2]，研究促進或抑制因子在尿石形成過程中的作用。許多研究表明腎小管細胞損害利于晶體滯留和生長[3]。因此，設計腎結石動物模型不僅要能形成高草酸尿，而且要使草酸鈣晶體滯留在腎臟。1978年Robertson提出了尿石形成6項危險因子：尿鈣、尿草酸、尿pH、尿酸、尿量及尿酸性黏多糖[4]。草酸鈣結石，危險因子主要為尿鈣和尿草酸。目前研究的誘石法主要集中在增加尿草酸排泄量和腎毒性藥物上，相對忽視了增加尿鈣排泄這一機制[5-6]。

國內關于腎臟草酸鈣結石的造模傳統采用0.75%乙二醇飲水8 w。乙二醇是草酸的前體，乙二醇進入體內后變成羥乙酸，后者既可在羥乙酸氧化酶的作用下直接轉化成乙酸，也可通過乳酸脫氧酶的催化轉化成乙醛酸，乙醛酸又可在非酶作用下直接轉化成草酸，生成的草酸從腎臟分泌排泄，增加尿液中的草酸濃度[7]。正常情況下體內尿濃度中尿鈣為草酸的5～10倍，因此，尿草酸濃度的增加對于草酸鈣結晶的生成要明顯高于尿鈣濃度的增加。乙二醇誘導的大鼠腎結石模型草酸鈣晶主要在腎髓質錐體集合管和腎乳頭處生成晶體，符合人類腎結石生成的病理過程，研究學者通過腎臟組織切片，顯微鏡下觀察草酸鈣結晶數量，即可得到造模效果。1，25-（OH）D3可促進小腸粘膜上皮和腎小管上皮細胞對鈣的吸收，促進骨鈣的釋放。長期應用 1，25-（OH）D3可使大鼠的尿鈣濃度升高.尿鈣與草酸結臺成為草酸鈣，在腎組織內形成晶體.晶體逐漸生長、聚集形成結石[8]。臨床上許多結石患者對鈣的吸牧主要是通過對維生素D3依賴機制。故1，25-（OH）D3，是草酸鈣結石形成的重要危險因素。 因此，國外許多學者建立腎結石模型時均將1，25-（OH）D3。作為首選誘石劑[9]。

國內有研究報道，改良的大鼠腎草酸鈣結石模型建立方法，會得到更滿意的造石效果。指出使用1%乙二醇自由飲水與2%氯化銨灌胃2 mL/只/d給藥28 d，以及1%乙二醇自由飲水與2%氯化銨灌胃2 mL/只/d+10%葡萄糖酸鈣1.5 mL腹腔注射（14 d）給藥28 d，較單純乙二醇造模有更好的造石效果，且后者造模方法生成的結晶更多[12]。Thamilselvan[10]認為腎小管的氧化損傷是結石形成的重要機制，3種誘石劑的同時運用可能加重了自由基對正常組織的脂質過氧化。氯化銨是一種腎毒性藥物，具有刺激性。氯化銨可以酸化尿液，長期服用可造成腎小管功能障礙，造成腎小管上皮細胞損害，進步有利于草酸鈣晶體附著形成[11]。

2抑制大鼠草酸鈣腎結石形成的抗氧化機制研究

針對結石形成的原因包括尿中晶體濃度過高和尿液理化性質改變兩個方面，國內外大量學者做了很多關于抑制和預防大鼠草酸鈣結石形成的藥物方面的研究報道。尿液pH改變可影響晶體的溶解度，堿性尿有利磷酸鈣、磷酸銨鎂、草酸鈣結石形成；酸性尿易形成尿酸結石和胱氨酸結石。研究表明，金錢草中的植物揮發油和有機酸能抑制晶體生長與聚集，對結石基質一膠體部分發揮作用，減少鈣鹽在腎內的沉積，同時還具有溶石作用[12]。研究指出，枸櫞酸鉀抑制草酸鈣結石生成的基礎動物研究，其機制作用主要為枸櫞酸鹽與鈣結合，使尿中鈣離子濃度下降，進而使得草酸鈣生成減少，枸櫞酸鹽直接抑制草酸鈣聚集成核，枸櫞酸鹽使尿pH值下降，尿中其它抑制劑 如焦磷酸鹽的活性增加，使得草酸鈣生成減少。

正常情況下，腎小管內生成的草酸鈣結晶會很快被尿液沖刷走，因而，使草酸鈣結晶附著于腎小管內，是造石成功的關鍵。國內外研究表明[13]，草酸可對培養的動物腎小管上皮細胞產生損傷作用，使草酸鈣晶體更易附著于損傷的腎小管上皮細胞表面，最終誘發草酸鈣結石的生成。腎細胞接觸高濃度草酸后，會發生明顯的氧化應激反應，組織中的抗氧化酶水平和活性會降低，導致脂質過氧化物的濃度升高，并認為這種氧自由基增加引起的脂質過氧化是細胞損傷的直接原因。因此，從抗氧化、減少自由基方面研究抑制草酸鈣結石生成的理論隨之誕生。國內相關研究學者，已有關于丹參通過抗氧化的作用抑制大鼠草酸鈣結石生成的研究，并得出結論[14]，丹參明顯抑制了草酸鈣晶體的生成，其機制可能是通過抗氧化、減少自由基的作用抑制大鼠草酸鈣結石生成。

抗氧化、減少自由基的基礎研究，主要采用測定丙二醛濃度和超氧化物歧化酶（SOD）的活力進行研究。機體通過酶系統和非酶系統產生氧自由基，氧自由基可以攻擊生物膜中的多不飽和脂肪酸，引發脂質過氧化作用，并因此生成脂質過氧化物，如丙二醛等。氧自由基不但通過生物膜中的多不飽和脂肪酸的過氧化引起細胞損傷，而且，還能通過脂氫過氧化物的分解產物引起細胞損傷。因而測試丙二醛的量可以反映體內脂質過氧化的程度，間接地反映出細胞損傷的程度。丙二醛的測定，常常與SOD活力的測定相互配合，SOD活力的高低間接反映出機體清除自由基的能力[15]。

SOD是機體內天然存在的超氧自由基清除因子，它可以把有害的超氧自由基轉化為過氧化氫。目前測定SOD活力最為先進的是黃嘌呤氧化酶法。黃嘌呤氧化酶催化黃嘌呤產生超氧陰離子自由基，后者氧化羥胺成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在對氨基苯磺酸與甲萘胺作用下呈現紫紅色，用可見光分光光度計測其吸光度。當被測樣品中含SOD時，則對超氧陰離子自由基有專一性抑止作用，使可形成的亞硝酸鹽減少，比色時測定管的吸光度值低于空白管的吸光度值，通過公式計算可求出被測樣品中SOD 的活力[16]。黃嘌呤氧化酶本身吸光度很低，且反應產物是穩定的水溶性產物，提高了SOD檢測的靈敏度和特異性，適合高通量篩選研究。同時WST法測定SOD酶活力時，最大抑制百分率達到100%，并且可以不受一些常見的干擾因素的干擾，使檢測效果顯著提 高[17]。

3總結

國內外大量學者從動物模型的建立、造型方法的比較改良、造模機制、抑制結石形成藥物的實驗、藥物機制探討等多方面做了大量基礎研究報道，為人類在泌尿系結石的預防保健領域做了大量貢獻。但目前結石仍為一種多發病，尤其在我國南方地區，嚴重影響了人們的日常生活質量，所以，針對泌尿系草酸鈣結石在動物實驗領域的研究仍需要我們醫學界同仁繼續努力鉆研。

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編輯/張燕