综述：尿石症中的肠-肾轴：肠道微生物群、代谢物的作用及治疗意义

《Frontiers in Microbiology》：The gut-kidney axis in urolithiasis: roles of gut microbiota, metabolites, and therapeutic implications

本综述系统阐述肠-肾轴在尿石症中的核心作用，揭示肠道菌群失调导致草酸盐代谢异常（如Oxalobacter减少）、炎症因子（如TNF-α/IL-6）激活及屏障功能受损的机制，并探讨益生菌（如Lactobacillus）、FMT等微生态干预策略的临床转化潜力。

　　

1 引言

尿石症是一种全球性疾病，患病率在2-20%之间，且具有高复发特性。钙盐结石（尤其是草酸钙结石）占病例的80%以上。除传统风险因素（饮食、代谢异常、遗传）外，近年来肠-肾轴的作用备受关注。该轴心通过肠道微生物群与肾脏间的双向通讯调控结石形成，涉及直接草酸盐降解、免疫调节及代谢物介导等机制。

2 肠道微生物群与尿石症

2.1 组成与功能

肠道微生物群是以细菌为主（如Firmicutes、Bacteroidetes）的复杂生态系统，参与营养代谢、免疫调节及屏障维护。其通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸（SCFAs），发挥抗炎和能量供应作用。

2.2 结石者与健康人群的差异

结石患者普遍呈现菌群α-多样性降低，有益菌（如Faecalibacterium prausnitzii）减少，而促炎菌（Escherichia、Bacteroides）富集。宏基因组分析显示，结石患者草酸盐降解基因丰度下降，导致尿草酸排泄增加。

2.3 特定相关菌群

Oxalobacter formigenes作为专性草酸降解菌，依赖frc和oxc酶分解草酸。Lactobacillus（如L. plantarum）和Bifidobacterium（如B. longum）作为“通用草酸降解菌”，通过组成型表达oxc/frc酶降低肠腔草酸吸收，并在大鼠模型中使尿草酸排泄减少32%。这些菌还通过竞争病原体、增强屏障功能和免疫调节间接抑制结石形成。

3 肠-肾轴代谢物与尿石症

3.1 草酸盐代谢

肠道菌群直接降解膳食草酸，减少其吸收。菌群失调（如Oxalobacter缺失）可导致高草酸尿。益生菌（如Lactobacillus acidophilus）、FMT可通过调控菌群恢复草酸稳态。

3.2 短链脂肪酸（SCFAs）

SCFAs（乙酸、丙酸、丁酸）由膳食纤维发酵产生，可增强肠道屏障（促进黏蛋白和紧密连接蛋白表达），减少内毒素易位，并通过GPR43依赖的免疫调节机制（如抑制NLRP3炎症小体）降低肾结晶风险。

3.3 其他代谢物

蛋白质代谢产物（如对甲酚、硫酸吲哚酯）可激活NLRP3炎症体，诱发肾纤维化与氧化应激。胆汁酸（尤其次级胆汁酸）可能通过结合肠道草酸结合蛋白抑制草酸吸收。

4 菌群、代谢物与结石的机制联系

4.1 直接作用

Oxalobacter等菌直接降解草酸；尿素酶产生菌（如Proteus mirabilis）升高尿pH值促进磷酸镁铵结石形成；SCFAs增强钙吸收，减少尿钙可用性。

4.2 炎症与免疫间接作用

菌群失调导致抗炎菌（如Faecalibacterium）减少，促炎因子（TNF-α、IL-6）升高，促进肾小管上皮-间质转化和Randall斑形成。Bifidobacterium longum subsp. infantis来源的胞外多糖（EPS）可通过TLR2/MyD88信号抑制IL-6/TNF-α分泌并调节Treg/Th17平衡，减轻晶体吸附。

4.3 肠道屏障互动

益生菌（Lactobacillus/Bifidobacterium）增强屏障功能；失调则增加内毒素（如LPS）易位，引发全身炎症与氧化应激。SCFAs（尤其丁酸）为结肠细胞供能，维持屏障完整性。

5 菌群调控的治疗潜力

5.1 益生菌与益生元

Lactobacillus plantarum（表达草酸脱羧酶）、L. paracasei等可降低尿草酸；复合益生菌比单菌更有效；益生元（如纤维）促进有益菌生长。

5.2 粪菌移植（FMT）

FMT在动物模型中可改变菌群组成并降低尿结石风险因子，但标准化和安全性待验证。

5.3 饮食干预

高纤维饮食增加SCFAs；低草酸饮食（减少菠菜、坚果摄入）可控制高草酸尿；植物提取物（如槲皮素、 rutin）通过抗氧化和菌群调节减轻肾损伤。

6 研究局限与未来方向

当前研究存在样本量小、人群异质性大、方法不统一等问题。未来需开展大规模队列研究，整合宏基因组/代谢组等多组学技术，设计RCT验证益生菌/FMT疗效，并发展基于个体菌群特征的精准干预策略。

7 结论

肠-肾轴通过菌群-代谢物-免疫网络调控尿石症发生。菌群失调导致草酸代谢障碍、炎症激活和屏障受损，促进钙盐结晶。微生态干预（益生菌、FMT、饮食）展现治疗前景，但需大样本临床研究推进转化应用。