尿結石形成與細菌有關？

尿石形成的發生機制涉及微生物的因素，細菌可通過多種方式影響成石過程而表現出促進或抑制作用。人體內影響泌尿繫結石形成的細菌主要有有2類：

一類誘發尿石形成，主要是通過分解尿素使尿液pH升高、加重尿路感染、降低尿石抑製劑濃度、破壞尿路粘膜酸性粘多糖保護層從而促進晶體滯留；

另一類抑制尿石的形成，這些細菌(主要為食草酸桿菌、乳酸桿菌和糞腸球菌等草酸分解菌)參與外源性草酸代謝，降低尿草酸濃度。

細菌在成石過程中可充當始動因子, 具有促成核作用。細菌的代謝產物如聚多糖及粘蛋白可形成菌膜，對尿石起凝聚和支架作用，並可成為尿石核心。臨床上許多細菌均能分解尿素，其中，變形桿菌和葡萄球菌是最常見，其次為克雷白桿菌屬和假單胞菌屬。尿路中產尿素酶細菌的存在是感染石形成的先決條件，但非產尿素酶細菌(如大腸埃希菌、大腸桿菌、糞鏈球菌及白色念珠菌等)可能作為外延結晶的晶核，並使尿液中晶體和膠體的正常平衡失調，造成尿石晶體大量析出。此外，非產尿素酶細菌在感染石中的寄生，導致腎盞、腎盂粘膜上的炎症病變，增加成石物質的附著點；導致尿流動力學改變，造成尿道梗阻，加重尿路感染，如此形成惡性循環加快尿石形成。增大感染石形成的幾率產尿素酶細菌通過增加尿素的水解能顯著增加尿pH；一些非產尿素酶細菌亦能鹼化尿液。在37℃將大腸桿菌植入尿液中發現：在細菌數目少的5個樣品中，植入該菌48 h後尿pH基本保持穩定；但在細菌數目多的12個樣品中，尿pH升高。可溶性磷酸鹽是一種主要的尿緩衝劑，但細菌使尿液鹼化後，尿磷酸銨鎂和碳酸磷灰石處於相對過飽和狀態，前者當尿pH>7．1，後者當尿pH>6．6，就容易析出不溶性磷酸鹽結晶，從而增加感染石的危險。

產尿素酶細菌分解尿素後產生的高濃度尿氨與保護尿路上皮的聚陰離子硫酸粘多糖(GAGs)具有較強的親和力，氨離子吸附到GAGs上，使GAGs的親水性發生改變，削弱尿路粘膜抗附著能力，使細菌易於附著，隨之促進磷酸銨鎂微晶粘附和滯留。依賴這種成石晶體的粘附機制和相關離子的過飽和狀態，尿石得以迅速形成和生長，並逐漸向腎盞延伸，形成特徵性的鹿角形結石。

殖居在腸道一定區域的微生物種群共同構成了腸道微生物菌群。其作為一個

整體，影響著機體的生化、生理和免疫反應。影響腸道生態系統的主要因素包括宿主、外環境和正常微生物群。對於健康動物來說，三者之間保持著一種平衡關係。這種平衡關係對宿主和寄居微生物都有利。它既能輔助宿主進行某些生理過程，又能保持一定的寄居微生物群落組合，維持其生長與繁殖。一般情況下，動物個體能夠維持腸道共生菌群比例和數量的相對平衡，以使其維持機體相關功能的正常發揮。但是在一定條件下(比如環境變化、營養貧乏或者發生疾病等)，這種平衡就會遭到破壞。一旦這種平衡遭到破壞，一些病原菌就會大量增殖，並釋放有害的毒性物質，使機體腸道正常菌群發生變化，影響正常功能的發揮，進而導致誘發宿主疾病。益生菌(probiotics)，一詞源於希臘語，意思是「輔助生命」，與Antibiotics相對立。腸道中常駐的能分解草酸的細菌包括:產甲酸草酸桿菌(Oxalobacter formigenes )、乳酸桿菌(Lactobacterium )、糞腸球菌(Enterococcus faecalis)、遲緩真桿菌(Eubacterium lentum)、乳雙歧桿菌叨滬dobacteriumlactis),雷氏普羅威登斯菌(Providencia rettgeri)等。由於這些細菌能利用草酸作為能源，使腸道可吸收性草酸含量減低，所以有利於預防草酸鈣結石的形成。目前研究表明，除產甲酸草酸桿菌是將草酸作為唯一的碳源外，其它幾種細菌只是把降解草酸的能力作為其它碳源缺乏時繼續生存的一種手段。美國、印度、日本、韓國的科學家己對能夠降解草酸的細菌進行了較深入的研究，我國的部分學者也進行了對該類菌的研究，但還處於初期階段。

芬蘭科學家Kajander發現，在培養的哺乳類動物細胞內存在著一種體積很小的原核微生物，它可以引起細胞的空泡樣變性和壞死。據認為，該微生物來源於細胞培養所需的胎牛血清。由於這種微生物的體積很小，1990年將其命名為納米細菌(Nanobacteria)。納米細菌這個術語最初是用來描述來自於火星標本上地質隕石以及基於形態學上方面地球上的活體生物的礦物沉澱物和目標體。納米細菌可以只有50納米，或百萬分之一毫米。一些科學家已從南極和海底的冰塊中設別出納米細菌。這種生物的形態為卵球形，外周包裹了一層礦物質。X射線偏振顯微分析提示碳酸磷灰石。它們的直徑為0.08–0.5υm,因此可以通過大多數的生物濾膜，並被認定為可濾過的細菌。

儘管DNA基因序列分析表明納米細菌與蛋白細菌家族a2亞群的布魯氏菌、巴爾通菌同屬，均具有相同的16srRNA片段。最近Kajander指出，由於對納米細菌16SrRNA的檢測結果並沒有取得一致的意見，因此，關於納米細菌的本質和分類目前仍存在著爭議。與其稱這種生物體為納米細菌，不如稱其為鈣化性納米微粒(Calcifyingnanoparticles，CNP)。早在1998年美國國家科學院的一次會議上，就認為納米細菌由於體積太小，以至於不能想像它可以是有生命的活體。近年來，隨著人們對鈣化性納米微粒認識的不斷提高，關於鈣化性納米微粒本質的爭論也正在不斷地升級。爭論的主要焦點集中於鈣化性納米微粒是否是一種獨立存在的生物體的問題（圖43）。

儘管已從腎結石標本中成功地分離出鈣化性納米微粒以及與它相關的蛋白質、脫氧核糖核酸。但是免疫印跡分析表明，Kajander等研製的鈣化性納米微粒特異性單克隆抗體實際上也與血清中的白蛋白髮生反應，並不存在特異性。因此，這個抗體不能作為有生命活性的微生物的生物性標記。Martel等報道，來源於人體血液的鈣化性納米微粒並沒有通過PCR的擴增方法獲得它的16S rDNA。而在體外配製的碳酸鈣卻與鈣化性納米微粒在大小、形態和以及聚集的方式很相像。這些碳酸鈣球體的大小和形態的改變會受到不同比例的CO2和NaHCO3等因素所影響。因此，推測鈣化性納米微粒實際上僅僅是無生命的碳酸鹽球體而己。

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