“结晶抑制剂”在预防肾结石方面有啥作业吗？

  所谓的“自成核”抑制剂在阻止尿液中 CaOx 或 CaP 结晶的开始方面没有一点作用，因为过度的尿液过饱和会在正常时间内压倒它们对这些盐的“自成核”的影响尿液通过肾单位的框架（3-4 分钟）。

  对文献中的数据和尚未发表的关于所谓的结晶抑制剂在预防含钙肾结石形成中的可能作用的实验室记录进行严格检查，得出以下结论。所谓的自发“自成核”抑制剂不太可能在尿液中 CaOx 或 CaP 结晶的起始中发挥任何作用，因为尿液中相对于这些盐的过度尿液过饱和支配了体内“自成核”的发生。管状液体通过肾单位的正常时间范围（3-4 分钟）。CaOx 晶体的晶体生长抑制剂可能会或可能不会在预防 CaOx 结石形成中发挥及其重要的作用，因为尿液的过度过饱和再一次会压倒抑制剂对生长过程的任何潜在影响。然而，当过饱和度和抑制剂之间的平衡更加相等时，它们可能在较低水平的亚稳态过饱和度下起到晶体生长抑制剂的作用。CaOx 晶体聚集抑制剂可能在预防结石方面发挥及其重要的作用，因为它们似乎不受体外或体内过度过饱和的强烈影响。有几率存在 CaOx 晶体与肾小管上皮结合的抑制剂，但要进一步的研究来阐明它们在降低肾小管结石风险中的重要性。有几率存在与 Randalls Plaques 和 Randalls Plugs 结合的 CaOx 晶体抑制剂，但要进一步研究来阐明它们在降低肾结石风险方面的重要性。除了抑制物排泄不足之外，可能有另一种解释，即正常受试者新鲜、温热的尿液中的 CaOx 晶体大小和聚集程度与复发性 CaOx 结石患者的尿液中的结果相比存在一定的差异. 这种差异可能更多地取决于肾小管中 CaOx 晶体的“自成核”位点，而不是 CaOx 结石患者排泄所谓的结晶抑制剂的缺陷。声称施用柠檬酸钾，柠檬酸钾镁或氢氧化镁降低结石复发率可能是由于这些药物形式对尿液中 CaOx 和 CaP 过饱和的影响，而不是由于这些治疗形式导致的“抑制活性”增加. 总之，过饱和和所谓的结晶抑制剂之间有竞争，最终决定了结石形成者和正常人中结晶尿的模式。如果尿液中 CaOx 的过饱和度达到或超过该盐的 3-4 分钟形成产物，则它在“自成核”和晶体生长方面都主导结晶过程，但似乎对产生的晶体的聚集程度。

  在过去 50 年左右的时间里，关于尿液中钙盐结晶抑制剂的主题已经写了很多，声称它们能保护个体免受含钙肾结石的形成。该角色的广泛候选者包括镁 [ 1 ]、柠檬酸盐 [ 2 ]、焦磷酸盐 [3、4 ] 二磷酸腺苷 [ 5 ]、三磷酸腺苷 [ 5 ]、两种磷酸肽 [ 6 ] 、各种糖胺聚糖[ 7、8 ] , 非聚合 Tamm–Horsfall 蛋白（也称为尿调节素）[9,10]、肾钙素（现在已知与 bikunin 相同）[ 11 – 14 ]、白蛋白 [ 15 ]、骨桥蛋白（也称为尿桥蛋白）[ 16、17 ] 、钙颗粒蛋白 [18 ] 、α-1-微球蛋白 [ 19 ] , β-2-微球蛋白 [ 20], 基质 Gla 蛋白 [ 21 ], 尿凝血酶原片段 1 [ 22 , 23 ], 人尿三叶因子 1 (THF1) [ 24 ] 和间α-胰蛋白酶抑制剂 (bikunin 轻链) [ 25 , 26]。此列表中的许多大分子似乎通过聚阴离子位点（例如蛋白质结构中的 γ-羧基谷氨酸 (GLA) 结构域）与生长晶体上的钙位点结合而发挥作用。在上述列表中，仅发现一些钙结石形成者的柠檬酸盐和镁的排泄量低于正常受试者 [ 27 ]。也有人偶尔声称，结石形成者的上述列表中的一些大分子成员的排泄量可能低于正常受试者 [ 28 ]。然而，未曾发现这些离子和大分子的排泄仅能区分结石形成者和正常受试者。

  其他尿液成分已被确定为结晶过程的促进剂。这些包括基质物质 A [ 29 , 30 ]、各种未鉴定的尿蛋白和糖蛋白 [ 31 – 33 ]、聚合的 Tamm–Horsfall 蛋白（也称为尿粘蛋白）[ 34 , 35 ]、白蛋白 [ 15 , 36 , 37 ]、溶菌酶[ 38 ] 和乳铁蛋白 [ 38 ]。如需全方面了解尿液中的各种成分，这些成分据称可抑制或促进泌尿道中含钙结石的形成，读者可参考 Aggarwal 等人的一篇优秀文章。[ 39 ] 以及本特刊中的其他文章 [ 40 , 41 ] 其中更详细地处理了单个尿液抑制剂和结晶促进剂的鉴定以及它们声称对尿液中钙盐结晶的影响。取而代之的是，本文将试图回答更普遍但仍然很重要的问题——根据文献中包含的证据，这些所谓的“结晶抑制剂”是不是真的在预防结石形成中发挥作用来自许多实验室记录的以前未发表的数据？

  最初，仅在体外研究的基础上，许多上述尿液成分被证明能改变涉及这两种盐结晶的一个或多个步骤。这些检测系统一般会用相对简单的过饱和溶液，这些溶液与尿液的整体成分就没有相似之处 [ 1-9 ] 。最终，设计了使用更复杂的多组分溶液的检测系统，例如用于恒定成分 [ 42、43 ] 、混合悬浮液混合产物去除 ( MSMPR )（后者有时称为连续结晶器）中的那些[ 35 , 44 – 47 ] 和反渗透系统 [ 48]。然后假设这些抑制因子在“全”尿液中发挥了类似的作用。我将是第一个承认我自己最初落入这个陷阱的人 [ 7 ] 但后来我认识到，在接受这些明显的体外“抑制剂”实际上在石头中发挥作用之前，还有更多的因素需要仔细考虑预防。随后的研究已经对其中一些物质在更“类似尿液”的溶液 [ 44 – 48 ] 甚至在尿液本身 [ 48 , 49 ] 中的影响进行了研究，但是与测试背后的理论相关的许多问题所采用的系统和测试本身的实际方面。

  据称，使用上述检测系统确定的各种所谓的“结晶抑制剂”可以作用于整个结晶过程中的许多过程。这些包括（1）抑制所谓的“晶体自成核”，脚注1(2) 抑制晶体生长，(3) 抑制晶体聚集，(4) 抑制含钙晶体与管状细胞上皮的结合，或 (5) 抑制 Randall 斑块或 Randall 塞上的晶体生长。

  但是，有什么证据说明所谓的“结晶抑制剂”在抑制结晶过程中的一个或多个上述步骤或防止泌尿道结石形成方面发挥作用？由于文献中关于胱氨酸、尿酸或磷酸镁铵结晶的尿液抑制剂的数据很少（如果有的话），本文的其余部分将关注已被提议发挥作用的各种离子和大分子预防由草酸钙 (CaOx) 或磷酸钙 (CaP) 或两者组成的结石的形成。

  如上所述，尿液中钙盐的结晶有三个主要步骤，其他的还有两个有几率发生结晶的机制，其中所谓的抑制剂可能在延迟或阻断该过程中发挥作用。让我们一起看看这些不同阶段所涉及的概念，以及这些所谓的抑制剂在修改它们方面发挥任何作用的证据：

  自 1960 年代后期以来，对所谓的“自发自成核抑制剂”进行了许多研究。大多数人都关心测量这些物质对某些经验确定的过饱和上限的影响，在该上限上出现晶体成核，有时称为形成产物（FP）或亚稳态极限（ML）或亚稳态上限（ ULM) 的有关钙盐。问题是许多研究是在与肾小管中尿液形成过程中所涉及的条件不相容的条件下进行的。最重要的是，与尿液通过肾小管的实际传输时间（约 3-4 分钟）相比，大多数人使用的孵育时间是非常不切实际的。图1、2、3、4和 5 显示了孵育时间和抑制剂浓度对 CaOx 和 CaP 在简单亚稳态溶液（图 1、2、3、4 ）和尿液（图.5).

  首先，最重要的是，简单亚稳态溶液中 CaOx 和 CaP 的 FP/ML/ULM 值是时间相关的（图 1、2 ） ，即离开给定亚稳态溶液的时间越长，结晶的可能性就越大出去。这是简单的学校化学！这一些数据包括来自我自己的博士研究的数据 [ 50 , 51 ] 和来自该领域其他工作人员的数据，他们在从几小时到 3 天甚至更长的各种孵化时间 [ 3 , 4 ] 内确定了 FP/ML/ULM , 52 – 54 ]。当我试图模拟导致 CaOx 和 CaP 在尿液运输时间内“自成核”所必需的过饱和条件时，这些与我自己获得的这些盐的非常短时间的 FP/ML/ULM 值形成对比通过肾单位（3-4 分钟）[ 50 , 51 ]。对这些短期研究，通过用草酸钠滴定 CaOx 的亚稳态溶液使 CaOx 成核，通过用氢氧化钠滴定 CaP 的亚稳态溶液使 CaP 成核。这些研究的数据表明，在 3-4 分钟内启动这些盐的结晶所需的过饱和水平远高于其他工人在 6、20 小时和 3 天的孵育时间内所需的温度。字段 [ 3 , 4 , 52 – 54 ]。由于尿液很少（如果有的话）在肾小管甚至肾盏中保留如此长时间的孵育，因此在这些相对较长的时间内获得的 FP/ML/ULM 值似乎与结石形成过程完全无关并且，也许，在考虑“自由粒子”的石头引发模型时，应该忽略它。有人可能会争辩说，长达几个小时的孵育时间可能与膀胱中钙盐结晶的开始有关，但就泌尿道的更近端部分而言，它们仅适用于那个小由某些解剖异常引起的肾盂和/或输尿管尿淤滞的病例数。

  质疑早期声称存在所谓的“自成核抑制剂”的第二个证据显示在图 1 和图 2 中。 3 和 4 。这些显示了焦磷酸盐和其他结晶改性剂对 CaOx 和 CaP 的 FP/ML/ULM 的影响，时间间隔为 6 到 24 小时或更长时间 [ 3 , 4 , 55 , 56 ]。这些显示与罗伯逊确定的在没有抑制剂的情况下这些盐的 3-4 分钟 FP 值相关 [ 50 ]。这表明这些抑制剂在 20-24 小时内对这些盐的 FP/ML/ULM 的最大影响仅使 FP/ML/ULM 值达到 Robertson 的 3-4 分钟 FP 值，但从未超过它们。这表明，如果尿液的过饱和度达到或超过相关盐的 3-4 分钟 FP 值，这些抑制剂对超过 3-4 分钟的自发“自成核”的任何潜在影响可能会被压倒。换句话说，这些所谓的“自成核”抑制剂在导致尿液中钙盐自发快速成核的过饱和水平下变得无效。

  图 5 中的数据进一步支持了这一假设，该多个方面数据显示了对全尿中 CaOx 成核的短期研究结果，这些尿是从正常受试者中新鲜收集并通过 2 µm 级过滤器过滤以去除任何预先存在的颗粒材料 [ 50 ]。据推测，这些尿样仍然含有大部分（若不是全部）上述抑制剂，这些抑制剂声称对防止晶体成核很重要。图 5 显示，一旦考虑到尿液的实际过饱和度，这些尿液中 CaOx 的 3-4 分钟 FP/ML/ULM 接近于简单无机溶液中的含量。使用更新版本的 SUPERSAT 程序计算尿液样本的过饱和水平 [ 57 ]（EQUIL 2 [ 58 ]的早期前身）。这支持了上述建议，即尿液中存在的任何抑制剂，包括“ 引言 ”中提到的所有抑制剂，一旦潜在的复合物，都没有能力增加 CaOx 的 3-4 分钟 FP/ML/ULM。在计算过饱和度时，已将这些成分的钙和草酸盐考虑在内。因此，就尿液中钙盐的短期（即 3-4 分钟）“自成核”而言，过饱和是该过程中的重要的因素，而抑制剂似乎对延迟钙盐的作用很小，如果有的话。在这些高过饱和度下开始成核。

  图 3、4 和 5 进一步支持了总体假设，即旨在表明尿液中某些成分能抑制钙盐“自成核”的研究是无关紧要的，因为它们要么使用不切实际的孵育时间进行，要么没有 采取 考虑到过饱和可能会压倒这些化合物的任何潜在抑制作用这一事实。从这些观察得出的结论是，声称这些化合物 (a) 影响尿液中钙盐的亚稳态上限或亚稳态极限，以及 (b) 对于预防结石的形成很重要，这些说法似乎没有正真获得支持。 那么剩下的重要问题是——管状流体是不是真的在其通过肾单位的时间内达到 CaOx 和 CaP 的 3-4 分钟 FP 值？最近使用通过肾单位的管状流体成分的计算机模型进行的计算表明，这可能在血浆草酸盐的短暂增加后发生，例如在摄入草酸盐含量高的膳食后（参见下文“ 晶体聚集抑制剂 ”）在草酸钙结晶的情况下，或在磷酸钙结晶的情况下血浆磷酸盐或血浆 pH 值略有增加 [ 59 ]。

  如果抑制剂不太可能在尿液通过肾单位的时间内影响钙盐的“自成核”，它们是否可能对随后的晶体生长和/或晶体核一旦形成的聚集产生影响？对此的回答可能是“是”，但如下文所示，过度的过饱和经常会压倒这些抑制剂的作用，至少在晶体生长阶段是这样。

  许多研究表明，尿液中有多种成分能够抑制体外 CaOx 和/或 CaP 晶体的生长速度 [ 2 , 5 ] 尽管许多早期研究是使用简单的溶液进行的，这些溶液与尿液的实际成分略有相似。如上所述，这些研究被批评为可能与结石形成过程无关，因为使用的许多所谓的抑制剂可能会受到所用检测系统中省略的许多泌尿因素的影响。然而，一些体内研究声称这些抑制剂中的一些可能对结石患者尿液中钙盐的晶体生长产生一定的影响，并且在某些情况下，实际上可能会引起结石复发的减少。其中最主要的是柠檬酸钾药物，其次是镁补充剂，据称这些补充剂通过增加尿中柠檬酸盐的排泄来减少结石复发。 60 - 62 ] 和镁 [ 63 - 65 ]，分别。然而，我必须得说，柠檬酸钾药物声称的有益效果并没有在我们的研究中实现，该研究是在以这样的形式治疗的一小群复发性 CaOx 结石患者中进行的（Unwin 和 Robertson，未发表的数据），并且对治疗无效。在另一项研究中使用小剂量 [ 66 ]。在我们的研究中，柠檬酸钾不会增加尿柠檬酸，并且由于尿液碱化，患者从“纯”CaOx 结石形成者“转变”为“混合”CaOx + CaP 结石形成者，这是一种潜在的可能性。Coe 和他的同事指出的风险 [ 67 ] 并且最近在 Krieger 等人的大鼠模型中得到证实。[ 68 ]。我们的患者继续以与以前相同甚至更高的速度形成结石。即使给予柠檬酸盐（柠檬酸钾或柠檬酸钾镁），对较大群体患者的结石复发确实有有益作用，如几组所声称的[ 60-62 ]，柠檬酸盐和镁都可能降低尿液中 CaOx 和 CaP 的过饱和水平（因为它们能够与钙络合，在柠檬酸盐的情况下，草酸盐和磷酸盐的情况下，在镁）不容忽视。此外，研究这些治疗方式的患者还经常被建议多喝水，这将逐步降低两种钙盐的过饱和水平。因此，很难解开这些治疗可能实际起作用的精确机制。鉴于作为晶体成核决定因素的过饱和对抑制活性的优势，如“ 引言”中所建议的那样 ”，可能声称柠檬酸钾和柠檬酸镁钾对结石复发率的有益作用更多地与它们降低过饱和的能力有关，而不是与相关尿液抑制活性的任何增加有关。

  最早确定的天然存在的尿结晶抑制剂之一是焦磷酸盐，其特性已被 Fleisch 和 Russell 及其在瑞士的同事广泛研究 [ 3 , 4 , 69 ]。从 1960 年代初开始，该小组就焦磷酸盐对 CaOx 和 CaP 结晶的抑制作用进行了许多体外研究，如图 1 和图 2 所示。 3 和 4 [ 3 , 4 ]。他们的发现后来得到了梅奥诊所的 Meyer 和 Smith 对焦磷酸盐和其他多磷酸盐对 CaOx 晶体生长的影响的更复杂研究的支持。 2、5 ] 。_他们对焦磷酸盐的体外研究导致 Mayo Group 用磷酸盐补充剂治疗 CaOx 结石形成者，已知磷酸盐补充剂通过竞争肾小管中的常见重吸收位点来抑制其肾小管重吸收，从而增加焦磷酸盐的尿排泄 [ 70 ]。随后的研究表明，磷酸盐补充剂能够更好的降低 CaOx 结石形成者中结石形成的复发率 [ 71 – 73 ]。然而，这种治疗形式对尿液成分也有双重影响，因为高剂量的磷酸盐不仅增加了尿中焦磷酸盐的排泄，而且通过将钙沉淀为磷酸钙，减少了肠道对钙的吸收，因此导致尿量减少。尿钙和尿液相对于 CaOx 的相对过饱和度。因此，尚不清楚观察到的尿焦磷酸盐增加是观察到的结石复发减少的根本原因甚至部分原因。随后，磷酸盐补充剂作为特发性钙结石形成者的治疗方法不再受欢迎，因为担心在肠道对钙的吸收减少后血浆钙的潜在下降可能会刺激甲状旁腺。然而，尽管有这种潜在的副作用， 74 ] 对他们没有其他完全令人满意的预防形式，除了非常高的液体摄入量，或者在大约 21% 有效的情况下，吡哆醇补充剂 [ 75 ]。

  在早期尝试使用合成的 CaOx 结晶抑制剂来减少高度复发性特发性 CaOx 结石形成者的结石复发，并基于Fleisch 小组和 Leeds 小组进行的体外和动物研究 [ 76 , 77 ] 的结果给一小部分此类患者口服 1-1-羟基-1,1-二膦酸盐 (EHDP) 4 周，以尝试通过抑制该盐的晶体生长和/或晶体聚集来减少 CaOx 结晶尿[ 78 ]。EHDP，现在称为 1-羟基乙烷-1,1-二膦酸盐 (HEDP) 或依替膦酸盐，是早期的双膦酸盐之一，最初用于旨在减少骨吸收的研究，但现在已被更有效、副作用更少的双膦酸盐取代-效果，例如阿仑膦酸盐、伊班膦酸盐、利塞膦酸盐和唑来膦酸盐 [ 79 ]。因为 EHDP 在我们研究时只能口服给药，并且由于它很难被肠道吸收，因此必须以相比来说较高的剂量（80 µmol/kg 体重/天）开处方。不幸的是，在这个剂量水平下，它似乎在肠道中沉淀或与足够的钙复合（a）以减少钙的尿排泄和（b）释放肠道内容物中的草酸盐（否则会沉淀的草酸盐）钙现在与 EHDP 结合），从而使这种草酸盐可用于大肠的被动吸收。结果，与在基线饮食中观察到的相同患者的结晶尿相比，尿草酸盐增加了 50% 以上，这反过来又导致 CaOx 结晶尿在数量和平均粒径方面显着增加（图 3）。 6 ）。尽管给予小剂量草酸钠以模拟 EHDP 的高草酸效应，但在同一组结石形成者的新鲜、温暖的尿液中发现的 CaOx 的许多晶体和聚集体小于这些晶体和聚集体，但仍有大量非常大的仍然经常观察到CaOx的晶体和聚集体（图 7、8 ）。数据被解释为表明，尽管在部分时间 EHDP 似乎以足够的量排出以抑制 CaOx 晶体的生长和聚集，但在其他情况下，尿液中 CaOx 的过饱和似乎压倒了抑制作用。EHDP 至少对晶体生长的影响。数据还证实了从图 1 所示的体外研究得出的结论。 从图3 能够准确的看出，在体内观察到的高过饱和水平下，EHDP 不能抑制 CaOx 结晶的开始，因此在这些条件下，它不是“自成核”的抑制剂。

  在来自复发性 CaOx 结石形成者的新鲜、温暖的尿液样本中测量的总 CaOx 结晶尿a在他们的基础饮食中，b在他们的基础饮食中，早餐前给予单剂量草酸钠（2.6 mmol）和c在他们的基础饮食中通过每日剂量的 EHDP（80 µmol/kg 体重/天）增强。（虚线

  b在他们的基础饮食中，早餐前给予单次口服草酸钠 (2.6 mmol)c在他们的基础饮食中增加每日剂量的 EHDP（80 µmol/kg 体重/天）。（虚线

  在来自复发性 CaOx 结石形成者的新鲜、温暖的尿液样本中测量的 CaOx 晶体和聚集体的显微照片a

  他们的基础饮食增加了每日剂量的 EHDP（80 µmol/kg 体重/天）最近，使用连续结晶器对 CaOx 进行结晶的体外研究表明，目前用来医治骨质疏松症的上述更复杂的双膦酸盐中至少有三种 略微降低了产生的 CaOx 晶体的晶体生长，但对这些晶体的聚集有很大的抑制作用 。再一次，数据证实这些双膦酸盐在连续结晶器中使用的高过饱和度下不能抑制 CaOx 结晶的自发“自成核”，因此不会成为“自成核”的抑制剂。由于这些双膦酸盐被证明在微摩尔浓度下有效（估计在用这些药物医治后可在尿液中重现的浓度），因此这些化合物中的一种或多种可能最终可用于防止 CaOx 的形成结石，大鼠研究支持的一种可能性 。当然，这种治疗必须仅限于成人，因为双膦酸盐可能会干扰儿童骨骼的发育。晶体聚集抑制剂在 1960 年代后期，人们第一要注意到晶体聚集作为结石风险因素的潜在作用 ，这导致了随后许多关于结晶尿和颗粒大小在结石形成中的可能作用的定量研究 。作为这些研究的结果，许多工人（尽管不是全部）确信晶体聚集是结石形成和持续生长的关键步骤 。由于晶体生长是一个相对缓慢的过程，很容易理解增加钙盐初始晶体粒度的最快速方法是通过晶体聚集而不是通过晶体生长本身。当对复发性 CaOx 结石形成者和正常受试者的新鲜、温暖的尿液进行的研究表明，患者的尿液通常含有大的 CaOx 晶体和聚集体，而正常受试者的尿液中从未含有如此大的颗粒，这进一步支持了晶体聚集的重要性。当他们的尿液超过该盐的 3-4 分钟 FP 时，他们偶尔会通过小的单个 CaOx 晶体。图 9 显示了一组复发性特发性 CaOx 结石形成者通过的新鲜、温暖的尿液样本和正常受试者的尿液中大晶体和聚集体的百分比与尿液中 CaOx 过饱和水平的关系。这表明，如上所述，在 CaOx 的 3-4 分钟 FP 以上的所有过饱和水平下，结石形成者通过的 CaOx 晶体和聚集体比正常受试者大得多。这一些数据最初被解释为表明，与正常受试者相比，结石形成剂对 CaOx 的生长和聚集的抑制活性较低，这导致我和许多其他人研究结晶抑制剂（以及促进剂）数年。许多尿液成分被证明不仅抑制 CaOx 和 CaP 的晶体生长，如上所述，而且，更重要的是，这些晶体的聚集。根据结果得出，与正常人相比，结石形成者在尿中排泄生长和聚集抑制剂的不足是导致两组结晶尿模式差异的原因。

  在来自复发性 CaOx 结石形成者 (RSF) 和正常受试者 (N) 的新鲜、温暖的尿液样本中测量的 CaOx 大晶体和聚集体的百分比与尿液相对于 CaOx 的相对过饱和度 (RSS) 的关系。显示的数据与 CaOx 的溶解度积 (SP) 和 4 分钟形成积 (FP) 相关 [ 50 ]

  然而，最近，我对图 9 中的数据提出了另一种可能的解释。对正常人排泄的 CaOx 晶体大小与复发性结石形成者之间差异的第二种解释来自肾小管功能的计算机模型，这表明肾单位中有两个可能的点可以启动 CaOx 结晶，特别是在复发性结石形成者的管状液体中 [ 59 ]。第一次发生在亨利袢 (DLH) 的降支末端，伴随着血浆草酸盐的短暂增加和草酸盐分泌到近端小管末端的管腔中。第二次发生在集合管 (CD) 的后半部分，在整个小管 CD 部分发生的水重吸收的最终调整之后，过饱和度第二次增加。在 DLH 末端由自发的“自成核”引发的那些晶体可能会通过论文中描述的各种物理和流体动力学机制延迟通过肾小管 [ 59 ] 并长成大的晶体和聚集体，经常在从复发性结石形成者收集的新鲜、温暖的尿液中观察到。相比之下，该模型表明，在 CD 中起始的那些晶体在流体通过 CD 后半部分的剩余传输时间内不会足够快地生长，并将作为直径仅为几微米的相对较小的晶体排出，例如在许多复发性结石形成者的尿液中观察到，偶尔在一些正常受试者的尿液中观察到 [ 83 ]。因此，该模型预测正常尿液应包含 CaOx 小晶体的单峰峰，并且复发性结石形成者的尿液应显示由小晶体的初始峰和大得多的晶体的第二峰组成的双峰粒度分布和盐的聚集体。

  图 10 显示了基础饮食第二天 12:00 时新鲜、温热的正常尿液和 RSF 中 CaOx 晶体和聚集体的平均尺寸分布，图 11 显示了研究第 4 天的相应数据，即给予草酸钠丸剂后 3 小时。在基础饮食中，虽然 RSF 尿液中的峰值远高于正常人尿液中的峰值，但在 12.00 时采集的尿液样本中，两组均产生了小的 CaOx 晶体（平均直径~6 µm）的峰值。然而，来自 RSF 的尿液呈现出更大的 CaOx 晶体和聚集体的第二个峰（平均直径约为 25 µm，但有些大至 50 µm，这是当时使用的 Coulter Counter 系统的测量上限） . 事实上，光学显微镜研究表明，一些颗粒远大于 50 µm，这些颗粒经常堵塞 Coulter Counter 探头的 65 µm 孔径。草酸盐负荷后，正常人显示 CaOx 小晶体的峰值增加，但在该点或当天剩余时间，尿液中仍未排出任何大晶体或聚集体。另一方面，RSF 显示大晶体和聚集体的峰值显着增加，6 名患者中有 3 名在草酸盐负荷后数小时内出现肾绞痛发作。两组的尿草酸盐排泄量在前 3 小时内均增加，但 RSF 中的量略高于正常组。此外，正常人有轻微的利尿作用，这有助于缓和因摄入草酸钠引起的尿液中草酸盐浓度的增加（0.22-0.28 mmol/l）。另一方面，RSF 很少或没有利尿，其尿草酸盐浓度从 0.30 mmol/l 增加到 0.52 mmol/l。两组之间对草酸盐负荷的利尿剂反应存在一定的差异的原因尚不清楚，但可能值得研究。在这方面，有趣的是，蒲公英在法国被称为“pis-en-lit”（字面意思是在床上小便），草酸盐含量很高，经常被用作顺势疗法中的利尿剂. 也许，与正常人相比，一些结石形成者对草酸盐负荷的这种“保护性”利尿剂反应的能力降低，这会加剧他们在高草酸盐餐后形成含 CaOx 结石的风险？在法国被称为“pis-en-lit”（字面意思是在床上小便），草酸盐含量高，经常在顺势疗法药物中用作利尿剂。也许，与正常人相比，一些结石形成者对草酸盐负荷的这种“保护性”利尿剂反应的能力降低，这会加剧他们在高草酸盐餐后形成含 CaOx 结石的风险？在法国被称为“pis-en-lit”（字面意思是在床上小便），草酸盐含量高，经常在顺势疗法药物中用作利尿剂。也许，与正常人相比，一些结石形成者对草酸盐负荷的这种“保护性”利尿剂反应的能力降低，这会加剧他们在高草酸盐餐后形成含 CaOx 结石的风险？

  固定基础饮食的复发性 CaOx 结石形成者 (RSF) 和正常受试者 (N) 的新鲜温尿样品中 CaOx 结晶尿的体积与颗粒大小的关系

  CaOx 结晶尿的体积与来自复发性 CaOx 结石形成者 (RSF) 和正常受试者 (N) 的新鲜、温尿样品中颗粒大小的关系，这些样品采用固定的基础饮食并通过给予单剂量草酸钠 (2.6 mmol) 增强早饭之前

  基于沿肾小管的 CaOx 过饱和模式，对这一些数据的一种解释是，在基础饮食中，DLH 末期的肾小管草酸盐浓度在正常人中可能太低，导致 CaOx 晶体“自核”在这一点上。如果管状流体中的 CaOx 过饱和达到 CaOx 的“自成核”FP 的临界水平，则任何可能在正常管状流体中形成的晶体只会在 CD 结束时形成。然而，任何如此形成的晶体在到达 CD 末端之前都没时间生长，因此会很小并且很容易通过贝里尼导管排出。即使在草酸盐负荷之后，法线中的 CaOx 过饱和水平仍然不太可能在 DLH 结束时达到 CaOx 的 FP，并且只会变得足够高以在 CD 中自发成核。基于上述推理，这只会导致正常人尿液中的小晶体数量增加，如图 1 所示。 11 . 然而，在 RSF 中，由于它们对草酸盐的肠道吸收更高，随后尿中草酸盐浓度更高，CaOx 成核可能在 DLH 结束时和 CD 中都增加。在 DLH 结束时开始的那些晶体可能会被模型中描述的各种物理和流体动力学机制延迟 [ 59 ] 并且在这些患者的肾小管草酸盐浓度增加的条件下，会形成更多大的单个晶体和聚集体，例如在草酸盐负荷后的 RSF 尿液中观察到的。与正常的 CD 相比，RSF 的 CD 中的 RSS CaOx 值要高得多，这也会导致在该位置形成的任何小晶体的晶体生长速率更高，并导致实际排出的小晶体更少基础饮食上形成的数字如图 1 和图 2 所示。 10 和 11 . 在模型预测的高过饱和条件下，在 DLH 末端和贝里尼导管之间的传输时间中，结晶抑制剂是否发挥任何作用是有待商榷的。显然，从“ 引言 ”中的证据来看，它们不影响“自成核”，但它们可能会影响晶体通过远端小管 (DT) 期间的晶体生长，其中过饱和度略有下降 [ 59 ]在它最终在 CD 中再次增加之前，或者它可能会影响肾单位 CD 部分中任何点的晶体聚集，正如下面描述的连续结晶器研究所预测的那样。

  总之，一些聚阴离子抑制剂在抑制尿液中 CaOx 晶体的聚集方面可能很重要，因为它们通过改变晶体表面的电荷起作用，这一过程不太可能受到高水平的尿过饱和的影响。

  晶体与细胞之间的相互作用成为 1990 年代和 2000 年代 [ 91 – 96 ] 的热门研究方向，至今仍占据着一些工作者的视野 [ 97 ]。Finlayson 和 Reid 最初假设 CaOx 晶体不太可能在尿液通过肾单位的运输时间内被启动并长得足够大而被困在肾小管腔内 [ 98 ] 并且由于某一些原因，结石的形成只能发生在已经锚定在肾上皮细胞上的晶体上。然而，这一断言受到了许多工作人员的挑战，他们进一步开发了 Finlayson 和 Reid 的原始肾脏模型，将他们忽略的各种物理和流体动力学因素纳入其原始模型中。这导致了与原始作者得出的关于晶体被困在肾小管中的可能性的另一种结论 [ 59 , 88 ]。他们的理论是，在管状液体中自发形成的晶体一定要通过某种未指明的机制附着在肾单位下方的上皮上，一旦固定在那里，就能够继续生长并形成真正的石头的核。许多研究随后使用涉及通过组织培养生长的很多类型的管状细胞层的程序，这些程序表明，在某些条件下，这些细胞系能结合 CaOx 晶体，并且一些尿液成分能抑制这种结合过程[ 91-96 ] 。迄今为止检测到的最有效的抑制剂是各种聚阴离子分子，例如糖胺聚糖、糖蛋白和柠檬酸盐 [ 99]。 Khan [ 97 , 100 ]对这个主题的各种优秀评论都涵盖了关于晶体-细胞相互作用的研究以及影响这一些因素的因素，我现在不会详细说明这些。目前尚不清楚这些研究的结果是不是能够发展为预防 CaOx 结石形成的治疗方法。

  自从人们对 Randall 斑块和 Randall 塞在含钙结石形成中的作用重新产生兴趣以来，关于这一个主题的文章已经很多 [ 101 , 102 ]。然而，关于结晶抑制剂在防止这些实体长成结石中的可能作用的研究很少。 据推测，与上述“钙盐结晶抑制剂 ”、“ 讨论 ”和“ 结论 ”中相同的论点将适用，但除了已经确定的因素之外，尿液中是否还有一些更具体的因素还有待观察，这一些因素可以影响肾中这些钙化沉积物的晶体生长和聚集。

  这篇综述清楚地表明，在正常的 3-4 分钟运输时间内，足以导致 CaOx 和 CaP 在尿液或“尿液样”溶液中“自成核”的过度过饱和似乎在这些盐的结晶中占主导地位。肾小球和贝里尼导管之间的管状液体。同样清楚的是，声称该步骤可以被尿液的某些成分抑制是不正确的，因为所有使用的检测系统都涉及与管状流体通过肾单位的传输时间不相容的孵育时间。最好的情况是，一些已鉴定的抑制剂可能会在较低的过饱和度下抑制进一步的晶体生长和/或核聚集。因此，

  毫无疑问，尿液确实具有改变晶体生长速率和/或草酸钙和磷酸钙晶体聚集的能力，并且还可能含有影响这些晶体与肾上皮细胞结合的因素。然而，目前看来，这些离子和大分子中的一些离子和大分子的晶体生长和聚集改性活性不太可能归因于单一的魔法因子 X，而可能是由于上述所有促进剂和抑制剂的净效应（以及可能其他人尚未确定）。上述因素似乎都没有支配晶体生长、晶体聚集和晶体与细胞结合的动力学，并没一个被普遍接受为在数量或质量上具有独特的不同，介于结石形成者和正常人之间。因此，关于一种特定抑制剂的缺乏或一种特定促进剂的过量是结石形成的原因的断言仍然值得商榷。归根结底，成石可能是由于影响各种成石矿物晶体生长和聚集所涉及的热力学驱动力（过饱和）和动力学（速率控制）过程的因素的异常组合。. 对某些类型的结石形成，例如胱氨酸、黄嘌呤、2,8-二羟基腺嘌呤、尿酸和磷酸镁铵，热力学因素似乎主导了这一过程；对于含钙结石，可能涉及这两种因素，但抑制剂对晶体生长的有效性似乎非常大程度上取决于尿液中有关钙盐的过饱和程度。然而，抑制剂可能在影响所产生晶体的聚集程度方面发挥作用，这与过饱和水平无关。

  1.所谓的“自成核”抑制剂在阻止尿液中 CaOx 或 CaP 结晶的开始方面没有一点作用，因为过度的尿液过饱和会在正常时间内压倒它们对这些盐的“自成核”的影响尿液通过肾单位的框架（3-4 分钟）。

  5.对那些研究中观察到的观察结果，除了抑制剂排泄不足之外，可能有另一种解释，这些观察表明从正常受试者和复发性 CaOx 患者收集的新鲜、温暖的尿液中 CaOx 晶体的大小和聚集程度存在一定的差异石头。这可能更多地取决于肾小管中 CaOx 晶体的“自成核”位点，而不是两组之间所谓的结晶抑制剂排泄的差异。

  7.总之，过饱和和所谓的结晶抑制剂之间有竞争，最终决定了结石形成者和正常人中结晶尿的模式。如果尿液中 CaOx 的过饱和度达到或超过该盐的 3-4 分钟形成产物，则它在“自成核”和晶体生长方面都主导结晶过程，但可能对产生的晶体的聚集程度。随着尿中 CaOx 的过饱和水平在亚稳态区域内降低，抑制剂的影响增加，一些抑制剂可能会影响晶体生长和任何现有 CaOx 晶体的聚集。