|
磷酸钙结石是指以磷酸根和钙离子形成的化合物为主要成分的结石总称。常见的磷酸钙结石包含碳酸磷灰石、透钙磷石和羟基磷灰石等。以磷酸钙为主要成分的结石占12.4%，但是磷酸钙和草酸钙混合结石占据的比例高达52.9%。磷酸钙结石的形成遵循从尿液过饱和开始，经过晶核形成、结晶生长和聚集、结晶滞留到最终成石，其中还包含各种成核抑制物和促进物的作用，更进一步的则是结晶和细胞之间的多种反应。 磷酸钙的形成首先取决于H3PO4的解离，在pH4.8-8.0的生理环境的水溶液中，磷酸一氢根和磷酸二氢根以相似的浓度共同存在。只有当PH≥9.5时，PO43-才会形成（pK=11.7）。因此，在生理条件下，Ca3(PO4)2似乎不太可能形成结晶。从热力学的角度看，羟基磷灰石（HAP）是最稳定相。但如果溶液pH较低，磷酸氢钙（DCPD）的稳定性将超过HAP。理论上磷灰石的前体可来源于磷酸氢钙和磷酸八钙。Hence认为磷酸八钙是磷灰石形成的不稳定前体的假设是很可能的，只是它极少被检测到存在于结石中。DCPD是结石成核的主要相，因为体外实验尿液中沉淀的磷酸钙从未出现过磷酸八钙。如果这种水解作用发生在有碳酸盐的地方，碳酸根离子进入磷灰石结晶基质，即形成碳酸磷灰石。通常，磷酸根离子会被碳酸根离子置换，但是也有可能是碳酸根离子置换羟基。对磷酸钙结晶动力学而言，固相转化具有重要意义。在弱酸环境中（pH6.5-6.8）磷酸氢钙是一种更稳定的前体，而当PH>6.9时，磷酸氢钙将向磷灰石转化。磷酸钙的溶解度非常依赖于PH，当PH低于6.2时，磷酸钙的溶解度大大提高。可见pH是磷酸钙沉积的先决条件，是磷酸钙结石形成的决定性因素。 高钙尿是另外一种促进结石形成的因素。在高钙离子浓度下，草酸钙/磷酸氢钙混合结晶甚至可以发生在低PH的条件下。如果尿PH高于6.5，即使轻微的高钙尿都足够使磷酸氢钙结晶。在pH高于6.8时，即会形成磷酸氢钙和碳酸磷灰石的混合结晶。在高pH值的条件下，磷酸钙理论上可以自发成核。无定型磷酸钙是尿沉渣的一个常见成分，许多研究者都证实尿液中最常见的结晶成分就是磷酸钙。氧自由基引起的脂质过氧化,可引起近端小管刷状缘的损伤磷酸氢钙结晶通过介导活性氧的产生损伤近端小管和集合管上皮，产生磷酸钙或草酸钙结合位点从而使结晶成核、滞留最后形成结石。 磷酸钙结晶的最初形成可能发生于近端肾单位上。尽管在肾盏和集合管中可以发现高水平的过饱和草酸钙，但是在集合管以上的肾单位中并不存在草酸钙结晶的驱动力。相反，在高钙浓度以及高pH值的情况下，肾单位中更容易出现高水平的过饱和磷酸钙。尤其是在髓襻升支磷酸钙最容易成核。在一些电镜实验的报道中，研究者均发现了亨氏袢管腔中的结晶。结晶的化学成分或是形态学的分析均指向磷酸钙结晶。 肾小管细胞表面覆盖的大分子层起到了成核促进物的作用。大分子上钙结合位点的凝集可以积累钙离子并瞬间造成一个局部的高饱和度磷酸钙进而成核。尿液大分子中的γ-羧基谷氨酸(Gla)残端构成了钙结合的主要位点。因为Gla对钙离子有着极高的亲和力，所以尿液大分子既可以结合溶液中的游离钙离子，又可以结合结晶表明的钙。另外，结石基质中一种粘蛋白（分子量51200）有两类结合点，分别对钙（n）和磷酸盐（m）特异。粘蛋白可通过这两类结合点同钙和磷酸盐结合。而草酸盐则可通过磷酸盐桥结合上去，形成一个粘蛋白—磷酸盐—草酸盐—草酸盐的结合物。在这种粘蛋白异质成核的结构中，粘蛋白的基本单位可通过同钙的结合而不断延伸，通过同磷酸盐的结合而不断加宽，直至最后形成胶体。其中钙是必要的因素。在含有磷酸盐的粘蛋白溶液中，只有加入钙，才有可能形成胶体。 磷酸钙的聚集有两条途径，一是磷酸钙被小管细胞内吞的途径。 通过显微镜观察结石患者的组织切片，可以在亨氏袢细胞的基底膜中发现磷酸钙。磷酸钙结晶物曾多次被证实存在于小管管腔内，磷酸钙球粒通过细胞内吞或者穿过细胞间隙被转运到了基底膜或是间质组织。大的结晶或结晶团可以被小管上皮细胞所覆盖。因此，通过不断内吞，磷酸钙结晶可以通过小管细胞在小管外过度聚集，直到突破上皮，形成斑块，成为其他结晶的附着点。然而小管细胞内吞途径似乎有另一项重要的作用，就是防止管内结晶堵塞小管。小管细胞以及间质中的巨噬细胞内的溶酶体可以溶解这些磷酸钙和草酸钙。正常人的小管上皮下组织中并不存在磷灰石沉积。如果间质组织中着足够高水平的磷酸钙浓度，那么钙离子和磷酸根离子被排泄到周围间质组织中后又可重结晶。 另一种途径则是磷酸钙结晶随尿液向集合系统和肾盏转运。磷酸钙结晶有三种结局：一是小结晶逐渐聚集成大结晶，最可能的原因是抑制物的缺乏或是抑制物结构的异常。二是小结晶在抑制物的作用下无法增大最终被排出，三是小结晶在小管内逐渐溶解。如果磷酸钙聚集物体积过大，则难以被小管细胞内吞，从而留在管腔内，反之，则间质组织途径是主导。另外，碳酸磷灰石可能促进草酸钙结石取向附生，但是Khan的研究表明，草酸钙和磷酸钙的取向附生只是理论上可能，在体内是不可能发生的，草酸钙和磷酸钙混合只是尿液环境适合于这些成分结晶而已。Andrew等在电镜下显示草酸钙的取向附生更像是一些尿液蛋白将草酸钙晶体黏附于肾钙斑的磷酸钙晶体表面。 磷酸钙结晶滞留多是解剖异常、动力性或功能性梗阻，在正常情况或肾细胞损伤不严重的情况下，尿液中的微小晶体能随尿流很快排出体外，然而当肾细胞表面产生病理变化时，如小管上皮完整性被破坏，这些晶体粒子可与细胞表面相互作用，并粘附于细胞表面，使晶体滞留。 |
|
|
