30年来首次提出治疗肾结石的新方法

图片来源：休斯顿大学

在一项新的研究中，科学家发现有证据表明，一种天然水果提取物能够溶解草酸钙晶体，草酸钙晶体是人类肾结石最常见的组成成分。这一发现是草酸钙结石治疗方法在30内首次取得的进展。

Jeffrey Rimer是休斯敦大学化学工程副教授，他是这项研究论文的第一作者，该研究已在线发表在8日的《Nature》上。这项研究发现，羟基柠檬酸 (hydroxycitrate，HCA)这种化合物是草酸钙结晶生长的有效抑制剂，在特定的情况下，它可以溶解结晶。研究人员还解释了它是如何发挥作用的。

这些发现是从多项实验研究、计算研究以及人体研究结合在一起的结果。

肾结石是小而坚硬的矿物质沉积物，在肾的内部形成，大概影响了12%的男性和7%的女性。高血压、糖尿病和肥胖会增加肾结石的风险，而且肾结石的发病率还在上升。

肾结石的预防治疗方法在近30年内没有改变。医生告诉病人多喝水，避免吃富含草酸盐的食物，比如大黄、秋葵、菠菜和杏仁。他们还会建议病人以柠檬酸钾的形式摄入柠檬酸盐 (citrate ，CA)，这种补充剂可以延缓晶体生长，但是很多人无法忍受副作用。

该研究项目来源于肾病学家John Asplin的前期工作。HCA在化学性质上与CA相似，也可以作为饮食补充剂。

研究人员写到：「HCA表现出预防肾结石的潜力，也许它作为治疗手段比CA更好。」

研究团队使用原子力显微镜(Atomic Force Microscope，AFM)研究晶体与CA和HCA在真实生长环境下的相互作用情况。根据Rimer的说法，该技术使得他们可以接近分子分辨率下记录晶体生长的时间。

羟基柠檬酸溶液中的一水草酸钙晶体表面的原子力显微镜图像（上部图片）显现出层溶解，成像时间增长。原子模型（下部图片）表明晶体吸收羟基柠檬酸会施加拉力，导致晶体溶解。图片来源：休斯顿大学。

对CA和HCA两种物质的研究表明，虽然它们都具备抑制草酸钙结晶生长的能力，但是HCA能力更强，表现出作为新疗法独特的有利性质。

休斯顿大学的研究生Jihae Chung指出，AFM图像记录到，当晶体浸入到特定浓度的HCA溶液中时，晶体会收缩。Rimer曾经怀疑最初的发现是一种反常，因为很少见到晶体会在高度饱和的生长溶液中溶解。各种文献中所提到的最有效的抑制剂也仅仅是抑制晶体的生长。

结果证明Chung最初的发现是正确的。当他们确定晶体可以在过饱和溶液中溶解时，研究人员开始寻找原因了。

美国匹兹堡大学的Giannis Mpourmpakis和Michael G Taylor使用了密度泛函理论(DFT，这是一种用于研究材料结构特性的高度精确计算方法)来探究HCA 和CA如何结合到钙和草酸钙结晶上。他们发现，HCA与晶体表面形成了强力的连结，产生一种张力，而且这种张力似乎通过钙离子和草酸根离子的释放得到缓解，从而导致晶体溶解。

HCA也被用于进行了人体实验，有7名受测者每天将HCA作为补充剂服用，持续3天，使得研究人员可以确定HCA由尿液排出，这也是这种补充剂作为一种疗法发挥作用所必需的。

虽然Rimer说这项研究为设计新型有效药物建立了基础，但是仍然存在问题。长期的安全性、剂量问题以及额外的人体实验仍然需要进一步研究。

他说：「但是我们的初步发现非常有前景的，如果它在体内也可以像实验室试验中那样发挥作用，那么HCA就具备降低肾结石发病率的作用。」

本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办

微信公众号：中国生物技术网

TAG:中国生物技术网 |

※老偏方来帮你治疗肾结石无需手术
※从蛋白粉到菠菜豆腐：远离肾结石的吃法
※宝宝喝奶喝出了肾结石，不是奶粉的问题是妈妈这个做法害了娃！