施洋君 李俊 鄒云偉 戴征錦 普泉 李顥（通訊作者）

（1云南省紅河州建水縣人民醫(yī)院泌尿外科 云南 紅河州 654300）

（2昆明醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科 云南 昆明 650032）

低枸櫞酸尿癥（hypocitraturia）是指24小時尿枸櫞酸排泄量小于320mg[1]?，F(xiàn)在采用酶法于紫外分光光度計上手工測定24小時尿枸櫞酸含量作為常用測定方法[2]。而尿枸櫞酸含量的檢測過程受各種條件的影響，有研究發(fā)現(xiàn)與以往最適pH8.2相比，實驗中pH7.8的緩沖液的反應(yīng)體系保證枸櫞酸裂解酶達(dá)到了最佳活性。有學(xué)者提出以苯胺作為枸櫞酸的反應(yīng)底物，代替乳酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶、NADH，被認(rèn)為是更簡單、更廉價和更快速的檢測方式，但由于其底物具有較高的毒性，而其應(yīng)用受到限制[3]。有研究發(fā)現(xiàn)血清中的枸櫞酸可以保持較長時間，而尿中枸櫞酸常常因細(xì)菌的作用而降解，因此檢測的尿液標(biāo)本要新鮮，或者冷藏或者加防腐劑（例如硼酸）[4]。低枸櫞酸尿癥與泌尿系結(jié)石密切相關(guān)，是在泌尿系結(jié)石病因中一項很重要的影響因素。但是，低枸櫞酸尿癥的綜合性報道較少，本文對枸櫞酸在體內(nèi)的代謝過程及低枸櫞酸尿癥的病因、臨床相關(guān)疾病等方面進(jìn)行綜述。

1.枸櫞酸在體內(nèi)的代謝

枸櫞酸又稱檸檬酸（Citric acid），是一種有機(jī)酸，它是三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物，是將脂肪、糖、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳的過程中的重要化合物，參與物質(zhì)的有氧氧化過程[5]。這些化學(xué)反應(yīng)幾乎是所有代謝反應(yīng)的核心，并且為人體提供能量。體內(nèi)循環(huán)的枸櫞酸濃度主要是由自身代謝的水平?jīng)Q定的。而枸櫞酸的代謝是一種酶促反應(yīng)，這些酶的活性決定著體內(nèi)枸櫞酸產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的水平。所以血中枸櫞酸水平變化很大但是不會導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生疾病，至少現(xiàn)在還沒被發(fā)現(xiàn)，因為很快就會被體內(nèi)的酶分解代謝后產(chǎn)生能量。枸櫞酸主要通過腎臟排出體外[6]，血液中枸櫞酸的濃度波動很大，而尿液中枸櫞酸濃度較為穩(wěn)定，每天經(jīng)過尿液排泄的枸櫞酸大約為3mmol/L。盡管枸櫞酸的腎小球濾過率高，但多數(shù)枸櫞酸被腎小管重吸收，僅小部分由終尿排出，被重吸收的枸櫞酸隨后被分解代謝。近端腎小管重吸收枸櫞酸是一個濃度依賴性的協(xié)同轉(zhuǎn)運過程，Na+-K+-ATP酶和載體影響著原尿中枸櫞酸的重吸收，并最終影響到終尿枸櫞酸的濃度。

2.低枸櫞酸尿癥的病因?qū)W研究

近端腎小管上皮細(xì)胞存在一種能介導(dǎo)枸櫞酸重吸收的載體，即鈉/二羧酸協(xié)同轉(zhuǎn)運蛋白（Na+/dicarboxylate contransporter,NaDC)。NaDC是位于多種上皮細(xì)胞膜表面的一類介導(dǎo)三羧酸循環(huán)中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)運的轉(zhuǎn)運蛋白[7-8]。目前NaDC的兩種類型研究較多：位于腎臟近端小管的刷狀緣的琥珀酸低親和力轉(zhuǎn)運蛋白(NaDC1)[9]；位于腎臟和肝臟的基底的高親和力轉(zhuǎn)運蛋白 (NaDC3)。NaDC1是調(diào)控尿液枸櫞酸排泄的關(guān)鍵蛋白[9-10]，NaDC1的調(diào)節(jié)上存在快、慢兩種途徑，快調(diào)節(jié)主要是通過蛋白激酶途徑進(jìn)行，慢調(diào)節(jié)則存在于慢性酸中毒、低鉀血癥等內(nèi)分泌代謝異常狀態(tài)下。酸中毒、低鉀時，NaDC1表達(dá)上調(diào)[11]，近端腎小管重吸收枸櫞酸增加，使尿中枸櫞酸濃度下降,導(dǎo)致低枸櫞酸尿癥，進(jìn)而導(dǎo)致腎結(jié)石的發(fā)病[12,13]。然而，低枸櫞酸尿癥的發(fā)病機(jī)制仍不清楚。

近年來有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，維生素D受體（Vitamin D receptor,VDR）可能參與了尿枸櫞酸的調(diào)控[14]。VDR是介導(dǎo)1,25(OH)2D3發(fā)揮生物效應(yīng)的核受體，參與機(jī)體多種代謝。目前研究已證實VDR等位基因多態(tài)性與泌尿系結(jié)石等多種代謝性疾病密切相關(guān)，且泌尿系結(jié)石患者多合并低枸櫞酸尿癥。研究發(fā)現(xiàn)，補充1,25(OH)2D3可以增加枸櫞酸的合成，尿中枸櫞酸的濃度會升高[15]。VDR還作為甲狀腺素、皮質(zhì)類固醇激素等核受體超家族成員發(fā)揮著其它的重要生理功能。有學(xué)者也提出VDR在二羧酸轉(zhuǎn)運蛋白的蛋白激酶調(diào)節(jié)途徑中起到重要作用[16]，而NaDC1正是一種二羧酸轉(zhuǎn)運蛋白。

3.低枸櫞酸尿癥與臨床相關(guān)疾病的關(guān)聯(lián)研究

尿中枸櫞酸是尿中內(nèi)源性含鈣結(jié)石形成的強大抑制物，枸櫞酸鹽可結(jié)合尿中鈣離子，形成可溶性鈣復(fù)合物而抑制含鈣結(jié)石的形成，同時其可以堿化尿液，也可以抑制尿中含鈣結(jié)石的形成[17]。低枸櫞酸尿癥患者尿中枸櫞酸含量低于正常水平，而產(chǎn)生泌尿系含鈣結(jié)石[18]。

目前，枸櫞酸鉀緩釋片廣泛用于治療低枸櫞酸尿癥引起的泌尿系含鈣結(jié)石[19]。體內(nèi)氧化的枸櫞酸鉀保留了鉀離子而產(chǎn)生減負(fù)荷，減負(fù)荷影響了腎枸櫞酸鹽廓清和提高了尿pH值，從而增加了尿枸櫞酸排泄量[20]。大量鉀離子從尿中排出后與溶解增加的尿酸結(jié)合形成溶解度極高的尿酸胺鉀，使尿液保持未飽和狀態(tài)。同時，枸櫞酸鉀可以暫時性降低尿鈣分泌，也可以抑制泌尿系含鈣結(jié)石的形成。另外，尿中枸櫞酸鹽與鈣離子形成的絡(luò)合物能抑制草酸鈣的自發(fā)成核和磷酸鈣的結(jié)晶生長，使飽和的草酸鈣、磷酸鈣不易從尿液析出形成沉淀。

低枸櫞酸尿癥是一種代謝障礙性疾病，泌尿系結(jié)石也是一種代謝性疾病[21]，與VDR基因SNP密切相關(guān)，下面對VDR基因SNP與低枸櫞酸尿癥的相關(guān)研究進(jìn)行分析。Mossetti G等[22]應(yīng)用PCR-RFLP技術(shù)檢測VDR基因SNP位點rs731236（TaqI）、rs1544410（BsmI），并分析其與意大利人群特發(fā)性低枸櫞酸尿癥的關(guān)聯(lián)研究，發(fā)現(xiàn)上述兩位點在病例組與對照組之間的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，基因型bb、TT有望成為意大利人群特發(fā)性低枸櫞酸尿癥的致病基因型或高危遺傳因素。朱晨曦等[23]通過PCRRFLP技術(shù)檢測VDR基因SNP位點rs731236（TaqI）、rs2228570（Fok1）、rs1544410（BsmI）、rs7975232（ApaI），并分析其與中國漢族人群特發(fā)性低枸櫞酸尿癥的關(guān)聯(lián)研究，發(fā)現(xiàn)特發(fā)性低枸櫞酸尿癥患者與尿枸櫞酸含量正常的VDR基因SNP位點rs731236（TaqI）、rs2228570（Fok1）、rs1544410（BsmI）的差異有統(tǒng)計學(xué)意義。且基因型bb、ff和TT有可能成為中國漢族特發(fā)性低枸櫞酸尿癥的候選基因。Martha Medina-Escobedo[24]等通過PCR-RFLP技術(shù)檢測VDR基因SNP位點rs731236（TaqI）、rs2228570（Fok1），并研究上述兩位點與墨西哥兒童特發(fā)性低枸櫞酸尿癥的關(guān)聯(lián)性，發(fā)現(xiàn)VDR基因SNP位點rs2228570（Fok1）在病例組與對照組的基因型頻率差異有統(tǒng)計學(xué)意義，且基因型Ff差異最明顯。

4.展望

VDR與NaDC1的關(guān)系及其在低枸櫞酸尿癥發(fā)病機(jī)制中的作用還需要進(jìn)一步研究。雖然VDR基因SNP與特發(fā)性低枸櫞酸尿癥的研究層出不窮，但是關(guān)于VDR基因SNP與云南少數(shù)民族特發(fā)性低枸櫞酸尿癥的研究較少，云南地區(qū)少數(shù)民族泌尿系結(jié)石高發(fā)，其病因?qū)W及低枸櫞酸尿癥易感性研究急需解決，研究云南少數(shù)民族特發(fā)性低枸櫞酸尿癥易感性與VDR基因SNP關(guān)系，必將為特發(fā)性低枸櫞酸尿癥的遺傳病因?qū)W研究添上重要的一筆。

[1]ZUCKERMAN J M, ASSIMOS D G. Hypocitraturia:pathophysiology and medical management[J]. Rev Urol, 2009,11(3) :134-144.

[2]ZHUO S, GONG J, ZHANG P, et al. High-throughput and rapid fluorescent visualization sensor of urinary citrate by CdTe quantum dots[J]. Talanta, 2015, 141 :21-25.

[3]Yao N, Gao M, Ren K, et al. PD806: a novel oral vascular disrupting agent shows antitumor and antivascular effects in vitro and in vivo[J]. Anticancer Drugs,2015,26(2):148-159.

[4]Peakman T C, Elliott P. The UK Biobank sample handling and storage validation studies[J]. Int J Epidemiol, 2008,37, Suppl 1 :i2-6.

[5]Pechter KB, Meyer FM, Serio AW, et al. Two roles for aconitase in the regulation of tricarboxylic acid branch gene expression in Bacillus subtilis[J]. J Bacteriol, 2013,195(7) :1525-1537.

[6]Besenhofer LM, Cain MC, Dunning C, et al. Aluminum citrate prevents renal injury from calcium oxalate crystal deposition[J]. J Am Soc Nephrol, 2012, 23(12) :2024-2033.

[7]Ma Y, Bai XY, Du X , et al. NaDC3 Induces Premature Cellular Senescence by Promoting Transport of Krebs Cycle Intermediates, Increasing NADH, and Exacerbating Oxidative Damage[J]. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2016, 71(1) :1-12.

[8]Nota B, Struys EA, Pop A, et al. Deficiency in SLC25A1,encoding the mitochondrial citrate carrier, causes combined D-2-and L-2-hydroxyglutaric aciduria[J]. Am J Hum Genet,2013, 92(4) :627-631.

[9]OHANA E, SHCHEYNIKOV N, MOE O W, et al. SLC26A6 and NaDC-1 transporters interact to regulate oxalate and citrate homeostasis[J]. J Am Soc Nephrol, 2013, 24(10) :1617-1626.

[10]Bergeron MJ, Burzle M, Kovacs G, et al. Synthesis,maturation, and trafficking of human Na+- dicarboxylate cotransporter NaDC1 requires the chaperone activity of cyclophilin B[J]. J Biol Chem, 2011, 286(13) :11242-11253

[11]Mulligan C, Fitzgerald GA, Wang DN, et al. Functional characterization of a Na+-dependent dicarboxylate transporter from Vibrio cholerae[J].J Gen Physiol, 2014,143(6):745-759.

[12]Dolce V, Rita Cappello A, Capobianco L. Mitochondrial tricarboxylate and dicarboxylate-tricarboxylate carriers:from animals to plants[J]. IUBMB Life, 2014, 66(7) :462-471.

[13]Zhang X, Aggarwal P, Li X, et al. The role of lithium carbonate and lithium citrate in regulating urinary citrate level and preventing nephrolithiasis[J]. Int J Biomed Sci,2009, 5(3) :215-222.

[14]Chen J, Waddell A, Lin Y D, et al. Dysbiosis caused by vitamin D receptor deficiency confers colonization resistance to Citrobacter rodentium through modulation of innate lymphoid cells[J]. Mucosal Immunol,2015,8(3):618-626.

[15]Moore R G, Lange T S, Robinson K, et al. Efficacy of a non-hypercalcemic vitamin-D2 derived anti-cancer agent(MT19c) and inhibition of fatty acid synthesis in an ovarian cancer xenograft model[J]. PLoS One, 2012, 7(4) :e34443.

[16]Kim C S, Joo S Y, Lee K E, et al. Paricalcitol attenuates 4-hydroxy-2- hexenal-induced inflammation and epithelial- mesenchymal transition in human renal proximal tubular epithelial cells[J]. PLoS One, 2013, 8(5) :e63186.

[17]Allan Jhagroo R, Wertheim M L, Penniston KL. Alkali replacement raises urinary citrate excretion in patients with topiramate-induced hypocitraturia[J]. Br J Clin Pharmacol, 2016, 81(1) :131-136.

[18]CHUNG J D；KIM T H；MYUNG S C, et al. Influence of overweight on 24-hour urine chemistry studies and recurrent urolithiasis in children[J]. Korean J Urol,2012,53(4):268-274.

[19]CHOI J S, KIM C S, PARK J W, et al. Incomplete distal renal tubular acidosis with nephrocalcinosis[J]. Chonnam Med J, 2011, 47(3) :170-172.

[20]Fabris A, Lupo A, Bernich P, et al. Long-term treatment with potassium citrate and renal stones in medullary sponge kidney[J]. Clin J Am Soc Nephrol, 2010, 5(9) :1663-1668.

[21]JULKA S, GUPTA S K, SRIVASTAVA A. Protocolbased metabolic evaluation in high-risk patients with renal stones in North India[J]. Indian J Endocrinol Metab,2012,16(2):283-287.

[22]MOSSETTI G, VUOTTO P, RENDINA D, et al. Association between vitamin d receptor gene polymorphisms and tubular citrate handling in calcium nephrolithiasis[J].J Intern Med.2003,253(2):194-200.

[23]ZHU C X, YE Z Q, CHEN Z Q, et al. Association between vitamin D receptor gene polymorphisms and idiopathic hypocitraturia in the chinese population[J].Urol Int,2010,85(1):100-105.

[24]MEDINA-ESCOBEDO M, GONZALEZ-HERRERA L, VILLANUEVA-JORGE S, et al. Metabolic abnormalities and polymorphisms of the vitamin D receptor (VDR) and ZNF365 genes in children with urolithiasis[J]. Urolithiasis,2014,42(5):395-400.