不同草酸/鈣摩爾比條件下草酸鈣晶體的生長及對HK-2細胞的毒性

劉 虹, 鄒國均, 孫新園, 歐陽健明

(1. 暨南大學生物礦化與結石病防治研究所, 廣州 510632;2. 廣州醫科大學附屬第一醫院, 廣州 510230)

腎結石在全球的發病率約為10%, 且其復發率高[1]. 腎結石的主要成分為草酸鈣(CaOx), 并主要以一水草酸鈣(COM)和二水草酸鈣(COD)的形式存在. 腎結石的形成涉及CaOx晶體的成核、 生長、 聚集以及滯留等過程[2,3]. 腎上皮細胞(REC)損傷是引起腎結石形成的主要因素之一[4]. REC損傷會導致細胞表面帶負電的黏附分子(如透明質酸和骨橋蛋白等)的過量表達[5], 這些變化不僅為尿晶體的成核、 生長提供了有效位點(如通過吸附Ca2+離子)[6], 而且增強了細胞膜與尿晶體的黏附(如黏附表面帶正電荷的COM晶體)[7], 從而增加腎結石形成的風險.

前期研究[8]表明, 結石患者尿液中的CaOx晶體多數為尺寸較大的聚集體, 并且帶有尖銳的棱角; 而健康對照者尿液中的微晶則為眾多的小尺寸圓鈍顆粒, 且聚集體較少. 尿液中鈣和草酸濃度的變化, 即草酸/鈣(Ox/Ca)摩爾比會影響CaOx晶體的生長和聚集. 與正常人相比, 腎結石患者尿液中的草酸鹽濃度更高[9].

草酸鹽也是造成晶體聚集的最重要因素[10]. Bretherton等[11]研究表明, CaOx成核和生長速率隨著草酸濃度的增加而增大, 并導致形成的晶體數目增多, 尺寸變大. Jung等[12]的研究也表明, CaOx過飽和溶液中Ox/Ca摩爾比的改變可顯著影響晶體結晶, 過量的鈣有利于COD晶體的生成, 過量的草酸有利于COM晶體的生成.

同時, 研究[13,14]證實, 攝入足夠的鈣可以結合體內更多的草酸鹽, 從而減少尿草……