BMC Pediatrics：我国学者揭示儿童尿路结石的代谢特征与遗传因素——基于国家儿童医学中心4年回顾性研究

过去二十年，儿童尿路结石的发病率每年呈6%至10%的上升趋势，尤其在东亚部分地区最高可达30%。虽然发病率整体较成人较低（0.36%-1.45%），但儿童结石往往合并症状更明显，严重时甚至可能导致器官功能衰竭或生命危险。儿童尿路结石的发病机制较成人复杂，主要涉及独特的代谢异常以及肾脏生理特点。多项临床研究表明，16%-67%的儿童结石患者存在代谢异常且多因子共同作用，例如气候、饮食、水质、药物及遗传因素等均是潜在危险因素。

当前，针对儿童尿路结石的代谢评估被视为诊断石质成因的金标准，其中24小时尿液分析和结石成分分析起核心作用。欧洲泌尿学会推荐所有结石患者均应进行24小时尿液代谢评估，并视情况重复检测以获取准确结论。然而，遗传因素在儿童结石发病中的作用尚未被充分明确，相关高通量基因检测及其临床应用仍是未来研究的重点方向。

本研究由浙江大学医学院附属儿童医院研究人员，通过回顾性分析2020年至2024年间266例儿童尿路结石患者的病历资料，结合174份结石样本红外光谱成分分析、124例24小时尿代谢数据以及18例基因测序结果，全方位揭示了儿童尿路结石的成分构成、代谢异常及遗传背景。该研究在综合考虑代谢、环境与遗传因素的基础上，为临床诊断、个体化治疗及预防提供科学依据。研究成果已发表于BMC Pediatrics杂志。

该回顾性研究纳入266名18岁以下确诊为尿路结石的患者，时间跨度为2020年9月至2024年9月。结石通过手术或自然排出取得，共分析了174份结石样品，采用红外光谱法进行成分鉴定。同时，124名患者完成了24小时尿液代谢评估，涵盖尿钙、草酸盐、尿酸、柠檬酸盐等指标。另有18例患者接受GenCap多基因面板测序，以筛查已知相关致病基因。

主要研究结果

1. 患者总体特征及结石年龄分布

• 总计266例患者中，男孩占65.04%，女童占34.96%，性别比接近1.86:1。
• 平均发病年龄为6.1岁，6-12岁年龄组患病率最高，占总数40.6%。
• 13.9%的患者有结石家族史，复发率为4.14%。

图. 儿童尿路结石不同年龄组比例分布

2. 结石成分分析

• 钙草酸盐结石最为常见，占63.2%，其中特纯钙草酸盐结石占54.5%。
• 钙磷酸盐石占15.5%，碳酸磷灰石占13.7%。
• 其他特殊成分包括氨基酸尿酸铵、胱氨酸及碳酸钙，占7.47%。
• 结石在尿路的分布上，钙草酸盐主要位于上尿路，钙磷酸盐及碳酸磷灰石则分布于上下尿路。

表：不同石种在尿路中的分布

图.儿童不同年龄组中男女结石患者人数比较

3. 24小时尿代谢特征

通过Sankey图分析不同年龄组尿液成分与结石形成的关系：

• 6-12岁组与尿钙、草酸盐、尿酸、柠檬酸、镁、钠等多种代谢指标相关性最高。
• 尿镁和尿氮在各年龄组均表现出广泛关联。
• 草酸盐、尿酸和钙是形成钙草酸盐结石的关键尿液成分。

图. Sankey图展示不同年龄组尿液代谢成分与结石形成的关联

4. 结石类型与尿液代谢关联

针对不同石种（纯钙草酸盐、混合钙草酸盐、纯碳酸磷灰石等），尿液中的草酸盐、尿钙、尿酸、柠檬酸、尿磷等成分均表现出不同程度的正相关或负相关。

• 纯钙草酸盐石与尿草酸盐、尿钙和尿镁密切相关。
• 纯碳酸磷灰石石与尿钙、尿酸及家族史呈相关。
• 结核石种（胱氨酸石）与尿胱氨酸及尿钠呈强相关。

图. 不同结石成分与尿液代谢指标的相关性分析

5. 多因素回归分析

建立多变量森林图模型，发现：

• 家族史、尿钙、尿酸、尿镁、柠檬酸等代谢异常是结石形成的重要危险因素。
• 不同种类的结石与尿代谢成分具有特异性关联。

图. 多变量分析各因素对不同结石类型形成的影响（森林图）

6. 基因测序发现

• 在18名患者中，13名检测出20处致病基因变异，涵盖13个基因。
• 主要病因基因包括AGXT（高草酸尿症）、SLC3A1和SLC7A9（胱氨酸尿）、XDH（黄嘌呤尿症）、LMBRD1和MMACHC（甲基丙二酸尿）等。
• 患者中存在Bartter综合症相关基因变异，提示遗传代谢疾病对儿童结石形成的潜在贡献。

研究价值与意义

本研究在我国国家级儿童医学中心系统梳理了2020-2024年儿童尿路结石的代谢与遗传特征，填补了儿童泌尿石病领域对代谢和遗传因素综合认知的空白。结果不仅明确了主要结石成分与代谢异常（高尿钙、高草酸盐、高尿酸）的内在关联，还进一步确认了遗传基因突变在儿童结石形成中的不可忽视作用。

该研究揭示了：

• 钙草酸盐结石作为儿童尿路结石中最主要的类型，受尿液代谢环境影响显著。
• 儿童期结石高发集中在生长发育关键阶段，提示早期筛查和识别风险的重要性。
• 基因测序助力识别罕见遗传病导致的结石亚型，指导精准诊疗。
• 综合代谢评估和遗传检测为临床提供个体化预防和治疗方案，降低复发率，提高生活质量。

未来结合多中心、大样本的临床数据及机制研究，将有望推动儿童尿路结石个性化管理模式，提升治疗效果并促进相关疾病的早期诊断和干预。

原始出处
Hu L, He K, Jin L, Yan X. Metabolic evaluation and disease characteristics of urolithiasis in children from 2020 to 2024: a retrospective single-center study at the national children’s medical center. BMC Pediatrics. 2025;25:505. https://doi.org/10.1186/s12887-025-05773-8