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这篇综述聚焦尿路结石（urolithiasis）。详细阐述了常见细菌如奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）和大肠杆菌（Escherichia coli）在结石形成中的作用机制，包括产脲酶、毒力因子等影响，还介绍了治疗手段，为深入研究尿路结石提供参考。
引言
尿路结石（urolithiasis）是一种在全球广泛分布的泌尿系统疾病，涵盖肾、输尿管、膀胱和尿道结石。从 1990 年到 2019 年，全球尿路结石发病率呈上升趋势，2019 年新增病例超 1.15 亿。尽管年龄标准化发病率有所下降，但总体病例数增加，健康负担加重。在中国，尿路结石年龄标准化患病率达 8.1%，部分南方地区更高。而且，尿路结石复发率高，5 - 10 年内复发率可达 50%，20 年内可能升至 75%，严重影响患者生活质量和健康。
近年来，尿路结石患病率和发病率持续上升，深入了解其病因、发病机制、特征和表现至关重要。尿路结石病因复杂，与环境、饮食、种族和遗传等多种因素相关。结石形成涉及尿液过饱和、成核、晶体黏附、生长、聚集、滞留等一系列过程。目前解释结石形成机制的理论有自由颗粒理论、固定颗粒理论和肾 Randall 斑块理论等，其中肾 Randall 斑块理论意义重大。
细菌感染对尿路结石形成影响显著，大肠杆菌（Escherichia coli）和奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）是从尿液样本和结石基质中分离出的主要菌种，它们在结石发展的多个阶段发挥作用，研究其作用机制对制定治疗策略至关重要。
结石的分类和特征
尿路结石的晶体成分约占总质量的 97%，其中草酸钙（CaOx）占这些晶体结构的 80% 以上。除晶体成分外，结石还含有大量非晶体或有机物质，主要包括糖胺聚糖、脂质、碳水化合物和蛋白质，约占结石干重的 2 - 3%。
尿路结石的形成过程
当尿液中钙、草酸根离子等特定溶质浓度超过其溶解度极限时，就会出现尿液过饱和。此时，尿液中的自由离子和分子会聚集，从液相转变为固相，形成结晶核。成核过程可通过均相成核（溶质分子自发形成晶体）或异相成核（由其他物质促进晶体形成）实现。
产脲酶微生物
脲酶（EC 3.5.1.5）是一种依赖镍的寡聚酶，广泛存在于植物、真菌、细菌、藻类和无脊椎动物中，可催化尿素分解为 NH3和 CO2。细菌脲酶活性常被视为病原体在宿主内持续存在的潜在因素，受到学术界广泛关注。
尿路致病性大肠杆菌与非感染性结石
研究表明，只有 1.4% 的大肠杆菌菌株能产生脲酶，与鸟粪石结石形成有关。而绝大多数不产脲酶的大肠杆菌菌株与草酸钙结石形成相关。结石在尿路中的移动会损伤尿路上皮细胞和黏膜，增加大肠杆菌感染风险。感染后，大肠杆菌会利用多种因素促进结石形成。
与细菌感染相关的感染性结石的治疗
近年来，由于诊断方法和治疗手段的进步，尿路结石相关死亡率有所下降。常见的手术治疗方法有体外冲击波碎石术（ESWL）、软性输尿管镜检查（FURS）和经皮肾镜取石术（PCNL）。然而，细菌在尿路结石上的定植会影响治疗效果。
结论
尿路结石发病率和复发率高，奇异变形杆菌和大肠杆菌通过脲酶、生物膜和毒力因子参与感染性结石和草酸钙结石的形成。虽然目前对其机制的了解尚不全面，但生物信息学、代谢组学、单细胞测序、类器官、纳米机器人等新兴技术，有望为结石病理生理学研究和治疗干预提供新的思路。尿液 pH 值会影响奇异变形杆菌和大肠杆菌导致的结石形成。
