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流行病学研究能提供关于肾结石疾病的类型和相关风险因子等重要的信息。可以了解肾结石病常见的遗传变异和环境因素间的相互作用。尿结石病除了受各种各样的环境因素影影响外，还受遗传因素影响。但是已知有遗传因素而患结石疾病的患者罕见。此类病人常患有原发性高尿酸尿症，高草酸尿症、胱氨酸尿症， 2，8-二羟腺嘌呤尿症等。但是在结石病的人群中，这些疾病都是罕见疾病，并不是结石患病率较高的主要遗传学因素。现代基因学的研究结果表明，尿石症是多基因调控的常染色体遗传性疾病。目前，已经发现至少有3个位点的等位基因与草酸钙结石患者尿液中钙、草酸和枸橼酸的排泄有关系。但是，也有学者观察到夫妻一方患有尿石症时，其配偶尿石症的发病率也较高，提示尿石症的形成除了受遗传因素影响之外，周围环境因素对其发病也起着重要的作用。 有某些遗传缺陷或者疾病的个体，会表现出易患尿石症的倾向，这就是一种对尿石症的遗传易感性(表1—4)。遗传病学调查发现，尿石症的发病有明显的家族倾向。据统计，13.00％～46.00％的尿石症患者有家族性的病史，其中近亲结婚者更高。McGeown调查了174例尿石症患者的家族病史，发现结石患者的父母亲和同胞兄弟姐妹的肾结石发生率显著高于对照组的亲属。我国的郭芹梅也报告一个家系三代20个人中，有7例尿石症患者。还有人注意到，有家族史的尿石症患者结石的复发率比没有家族史者高得多。近年来，陆续有人发现高钙尿症的病人也有家族史。Pak发现一个家族12位成员患有含钙尿石症，其中6人伴有吸收性高钙尿症，2人的母亲虽然没有尿石症，但也存在着吸收性高钙尿症。Alaujem在一组22例特发性高钙尿症病人的报告中指出，患者的父母亲和其他血缘亲属中也存在着钙的代谢异常。 研究表明有结石家族史的男性的结石发病风险是没有家族史的两倍多。进一步双生子的结石遗传学的研究表明，同卵双生的双生子同时患结石疾病的比率（32.4%）是单卵发病的将近两倍（17.3%）。基于这些数据，遗传学因素的作用占各因素致结石形成的总作用的56%。许多含钙结石的候选基因的研究仍未能的出合理的分子机理。因为大多数结石患者伴有高钙尿症，所以可以研究可能导致高尿钙尿症的候选基因。但是一些基因，如维生素D受体、白介素1和TRPV5通道等，与高尿钙尿症并无相关性。最近一个表达可溶性腺苷酸环化酶的基因与高尿钙尿症和低骨密度有关，但是一般人群的该基因表达率和它在正常人的肾脏生理功能中起的作用还有待研究。在意大利，对一群因骨质疏松症而导致的高尿钙症，但未有结石病史的女性进行了研究，表明钙敏感受体的多态性与高尿钙症相关。而且先前的研究亦表明该受体与结石患者的高尿钙症相关，与原发的甲状旁腺亢进和结石形成有关。 一般认为，尿石症的发病与ABO血型的分布没有关系。但是，Rozanski等统计了3062例尿石症病人，发现其中并没有B型患者。另外，一组79例尿石症病人的报告中，54.5％的A型患者伴有高钙尿症，明显高于O型患者(30.7％)。人类白细胞抗原(human leucocyte antigen，HLA)是重要的遗传标志，已有学者发现含钙肾结石患者与对照组之间的HLA分布上，没有显著性的区别。另有学者在磷代谢障碍的尿石症病人中发现，高磷酸血症与HLA-B35的高频率表达有关，高磷酸尿症则与HIA-B13和HLA-B35的表达呈正相关，而与HLA-A28的表达呈负相关。 黄嘌呤结石是一种先天代谢缺陷，具有常染色体隐性性状，表现为黄嘌呤氧化酶缺陷。次黄嘌呤氧化为黄嘌呤，随后在生成尿素时受阻，血清尿酸水平较低，平均不足1.5mg/dL，血清和尿液中次黄嘌呤及黄嘌呤水平明显升高。因黄嘌呤的溶解性不及次黄嘌呤，可形成黄嘌呤结石。黄嘌呤及次黄嘌呤晶体沉积于肌肉非常少见。偶尔别嘌呤醇用于治疗尿酸性尿石病或痛风的患者形成黄嘌呤结石。然而别嘌呤醇仅部分抑制别嘌呤醇活动，血清尿酸很少减少到3 mg/dL，因此，很少发生黄嘌呤结石。黄嘌呤结石最有效的治疗是大量液体摄入。矛盾的是别嘌呤醇似乎有可能通过抑制黄嘌呤氧化酶抑制了次黄嘌呤氧化为黄嘌呤，导致晶体的减少。黄嘌呤结石能够发生在接受大剂量别嘌呤醇治疗的Lesch-Nyhan综合征的患者。这种病症的次黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶的缺陷导致次黄嘌呤的蓄积。次黄嘌呤然后被黄嘌呤氧化为黄嘌呤，继而形成尿酸，这一病症患者的血清尿酸偏高，大剂量的别嘌呤醇有时有必要用于降低血清尿酸水平。如此大剂量的别嘌呤醇带来尿液大量黄嘌呤的蓄积，形成黄嘌呤结石。二羟腺嘌呤尿症结石患者具有腺嘌呤磷酸核糖转移酶缺陷。这将对饮食腺嘌呤的正常代谢产生干扰。当正常通路受阻，腺嘌呤被黄嘌呤氧化酶氧化为8-羟基腺嘌呤和2,8-二羟羟基腺嘌呤。因为二羟羟基腺嘌呤不可溶，当析出时就形成结石。2,8-二羟腺嘌呤尿非常少见，其杂合发生率不足1%。二羟腺嘌呤尿症结石是射线可透的，因此与尿酸结石相似，但在生理性尿PH值范围内不可溶。因此碱化实际上可能造成其生长。尿酸结石光滑淡黄，2, 8-二羟腺嘌呤尿症结石则是粗糙以及灰白外观。红外分光镜检查能够区分尿酸结石和2, 8-二羟腺嘌呤尿症结石。但比色测定不能区分。这种情况虽然很少见，但对儿童射线可透结石则需怀疑。红细胞腺嘌呤磷酸核糖基转移酶检测可以确诊二羟腺嘌呤尿症。将二羟腺嘌呤尿结石浸泡于液氮，然后暴露于紫外光表现出强烈的蓝色荧光，而尿酸结石则没有。 流行病学调查证明，各种种族的人群都可能罹患尿石症。但是，其发病率在不同种族人群之间是明显不同的。在南非，欧洲人、印度人和非洲斑图人尿石症的发病率有显著的差异。当地的白人群体中，患尿石症的人很多，而斑图人极少患尿石症。在泰国的尿石症高发地区，华裔居民患一般的疾病比当地居民少。但是，他们的肾结石发病率却明显高于当地居民。一般认为，黑色人种尿石症的发患病率比其他人种低。Goetzee在南非连续8年观察了16.2万非洲人尿石症发病率的变化情况，发现黑人尿石症患者仅占0.1‰。Schey等报告白种人和非白种人尿石症患病率之比为4.13：1。黑人尿石症发病率低的原因目前尚不清楚，其原因可能是黑色的皮肤可以保护人体少受紫外线的照射，从而减少维生素D的合成。黑人的社会经济地位低于白人，黑人患尿石症后的就诊率和住院率较低，容易造成统计信息上的偏倚；黑人尿液中的粘蛋白浓度很低，甚至缺乏，但黑人尿钙和尿磷的水平都比较低。黑人尿石症发病率偏低并不是绝对的，当他们的生活环境和条件发生变化的时候，其发病率也随之发生改变。Quinland注意到，黑人摄取类似白人的饮食时，其尿石症发病率也随之增加。Mason认为在军队中，白人与黑人的生活条件是一致的，他们尿石症的发病率也没有明显的差别。因此，关于尿石症种族发病率的差异到底是由于不同种族人群的饮食和生活习惯的不同所造成，还是因为不同种族人群对疾病的遗传易感性不同所致。还有待于今后更进一步的研究。 表4-4-1 与尿石症有关的遗传性疾病
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