草酸钙结石研究中的化学基础

!!!!!!!!!!!!!!!!""""知识介绍草酸钙结石研究中的化学基础欧阳健明1，2（1暨南大学生物矿化与结石病防治研究所；2暨南大学化学系广州510630）欧阳健明男，37岁，教授，博士，主要从事生物矿化和纳米技术的研究。国家自然科学基金重点项目（20031010），教育部重点科学技术项目（1998-121）和广东省自然科学基金资助项目2001-05-28收稿，2001-10-15修回摘要介绍了草酸钙结石研究中涉及的化学问题，包括结石的化学组分及其性质、草酸钙的存在形式和草酸钙结石中的有机基质。重点讨论了凝血酶原片段1（UPTF1）、酸性粘多糖（GAGs）、TH蛋白和肾钙素（NC）等基质大分子在草酸钙结石形成和抑制中的作用。从基质大分子与草酸钙结石的亲和力、分子尺寸效应、Zeta电位、溶液pH和离子强度等方面讨论了草酸钙结石的形成机制。最后讨论了种晶技术和恒组份法在草酸钙结石体外化学模拟中的应用。关键词生物矿化草酸钙结石基质大分子AbstractThechemicaIprobIemsintheformation，preventionandcureofcaIciumoxaIate（CaO!）stoneshavebeensummarized.ThechemicaIcompositionsandpropertiesofcaIciIihavebeendiscussed.TheeffectsofseveraIma-trixproteinssuchasprothrombinfragmentF1（UPTF1），gIycosaminogIycans（GAGs），Tamm-HorsfaIIprotein，andnephrocaIcin（NC）havebeenintensiveIydiscussed.TheformationmechanismofCaO!stoneswerediscussedinviewofappetency，moIecuIardimensioneffect，ZetapotentiaI，pHandionicstrength.SeedcrystaIandconstantcomposi-tionmethodsintheimitationofCaO!stonesinvitrowerementioned.KeywordsBiomineraIization，CaIciumoxaIatestone，Matrixprotein近年来，生物矿化的研究已成为化学、医学、生物和 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 等多学科之间相互渗透和相互交叉的前沿课题［1~3］。生物矿化包括正常生物矿化（如骨骼、牙齿、贝壳等）和异常生物矿化（如泌尿系结石、胆结石、龋齿等）。泌尿系结石是指在泌尿管道内的一种固体物质的产生，俗称尿结石，或尿石。不同地区的结石发病率在3%~14%之间［4］。它严重影响了人体的健康。泌尿系结石在手术后复发率高。患者在被检出患泌尿系结石并经过治疗后，短则半个月，长至6年，80%以上的病人都会复发。在研究过程中，尽管不同领域的学者从不同的角度讨论了这些问题，但至今为止，有关尿石的形成机理、尿石的诱导因素和抑制因素没有完全弄清楚，80%以上的尿结石患者病因不明［5］。目前临床上对泌尿系结石的预防也尚无十分理想的方法，主要采用无机磷酸盐、枸橼酸盐及噻嗪类利尿药等，对上述药物的具体作用机理亦欠清楚［6，7］。因而，延缓泌尿系结石的复发，预防其形成，减轻结石病患者的痛苦，具有极为重要的科学和现实意义。1泌尿系结石的化学组份及其性质1.1无机矿物·623·化学通报2002年第5期http：//hxtb.icas.ac.cn泌尿系结石由无机矿物和有机基质两部分组成。其中无机矿物约占结石干重的97%~98%，包括草酸钙（CaO!）、羟磷灰石、磷酸三钙等。在碱性尿中易形成磷酸盐、碳酸盐结石；在酸性尿中易形成尿酸盐和胱氨酸结石；而在生理尿pH条件下易形成草酸盐结石，因而，草酸钙结石最常见，约占70%以上。!"#尿石中草酸钙的存在形式草酸钙晶体有三种形式：一水草酸钙（COM）、二水草酸钙（COD）和三水草酸钙（COT），其中COM是热力学稳定的，热力学不稳定的COT在CaO!结石形成过程中起着先驱的作用［8］。COM晶体的生成与草酸根的浓度有关。病理学上认为如果患高草酸尿或有肠道炎症或摄入富含草酸的饮食便容易在尿中形成高浓度的草酸根，从而引发COM的形成。钙离子与草酸根离子的比例过高则易引起COD的形成［9］，如肾中钙含量过高、甲状腺功能亢进或肠道吸收的钙过多都易引发高尿钙的形成，从而引起COD的形成。COM和COD的区别对于准确诊断结石的成因非常重要，而且混合物中两者比例的不同，预防结石复发的方法也不同。COM属于单斜晶系，COD则属于四方晶系，在体内COD常以四方锥的形式存在。COM和COD晶体在某些晶面存在大小、电荷密度等的差异，COM晶体与肾小管细胞的接触程度比COD更大，因而，COM与肾小管细胞表面有较强的亲合力。属于三斜晶系的COT首先是在以前的合成沉积实验中发现的，以后通过X射线和光学方法在对25000个尿结石样品的研究过程中发现其为结石中一个成分［10］。在德国德沃尔姆的国立泌尿系疾病治疗中心，用红外分析和扫描光电子显微镜研究发现12.7%的结石表面含有COT。!"$草酸钙结石中的基质大分子及其作用机制草酸钙结石中有机基质约占干重的2%~3%，但其组成十分复杂。用双向电泳法可分辨出700多种蛋白质［11］，其中凝血酶原片段1（UPTF1）约占65%，碳水化合物15%，无机盐约10%。1.3.1凝血酶原片段1（UPTF1）UPTF1是分子量为30kD的蛋白质，其等电点为5.1~5.8，它是尿中被草酸负荷所诱导的CaO!结晶过程中结合最多的尿大分子物［12］，以前称为晶体基质蛋白（CMP）。UPTF1是CaO!晶体生长和聚集的强的抑制物，对防止体内结石形成具有重要作用。UP-TF1在尿中的浓度很低，但对CaO!晶体的亲和力极强。女性尿CaO!晶体基质中UPTF1的含量高于男性。通过分离黑人和白人尿中的UPTF1，并在稀释尿中进行体外实验，表明从黑人尿中分离的UPTF1对结石盐晶体的生长和聚集具有比白人更强的抑制活性［13］，因此，南非黑人对尿结石具有免疫功能。UPTF1的N-末端有10个谷氨酸残基，UPTF1对CaO"晶体晶面的结合与这些谷氨酸的!-羧基化程度有关［14］。尿中UPTF1和血液中UPTF1有细微的不同。肾脏中产生的UPTF1对CaO"结石形成有直接作用。有证据表明，晶体在肾上皮细胞粘附和胞吞作用发生后，UPTF1对晶体的聚集具有抑制作用。尿中草酸钙晶体的形成是一个防止尿中过量钙离子、草酸根离子或两者对人体带来负面影响的正常过程，嵌入草酸钙中的UPTF1可以阻止晶体的进一步聚集［15］。1.3.2酸性粘多糖（GAGS）GAGS是一种没有分支的一系列不同长度的聚阴离子多糖链，由己糖醛酸和己糖胺通过"1-3和"1-4交替相联组成［16］。部分GAGS的化学结构式如图1所示。GAGS包括8种物质［11］：硫酸软骨素A（C4S），硫酸软骨素C（C6S），硫酸皮肤素（DS），透明质酸（HA），肝素（HP），硫酸已酰肝素（HS），硫酸角质素（KS）和软骨素（CH）。其中硫酸软骨素A和C是尿中起主要作用的GAGS［17］。GAGS可抑制草酸钙结石的生长和聚集，其抑制机理涉及：（1）GAGS的分子表面带有大量的来自糖醛酸与硫酸基的负电荷，在尿中形成大分子聚阴离子，它吸附在CaOX晶体表面，并与晶相的生长位点结合，导致晶体的生长缺陷，阻止游离的晶体粒子的渗入；（2）·723·http：//hXtb.icaS.ac.cn化学通报2002年第5期通过增加晶体的Zeta电位以排斥同种晶体粒子之间的吸收，从而起到了抑制CaO!晶体生长和聚集的作用。晶体粒度分布实验证实了这一点；（3）GAGS可与游离钙离子结合，每微摩尔硫酸软骨素二糖单位结合0.757!mOl钙离子，从而降低CaO!晶体的饱和度，提高尿液抑制CaO!晶体形成的活性；（4）改变CaO!晶体在体内形成的微环境，如防止Tamm-HOrSfall蛋白（TH蛋白）的聚集，减少矿物质与尿中大分子物质结合；（5）保护尿路粘膜，防止细菌粘附在尿石盐晶体表面。（A）透明质酸（HA）（B）硫酸皮肤素（DS）（C）硫酸软骨素A（C4S）：R*=SO3H，RH=H；（D）硫酸软骨素C（C6S）：R*=H，RH=SO3H图1尿中部分GAGS的化学结构式Fig.1ChemicalStructureSofGAGSinurineGAGS在结石形成中的作用差异取决于其硫酸化程度。硫酸软骨素比硫酸类肝素硫酸化程度高，透明质酸无酸性硫酸盐，而酸性硫酸盐有较强结合钙的能力，这就决定了它的抑制活性。Shi-rane等［18］在体外研究了各种GAGS对COM晶体生长和晶体形态的影响，相比没有GAGS存在时，硫酸软骨素C使COM晶体在长度方向生长更快，而在宽度和厚度上生长更慢。在有GAGS存在时，用X-射线微量分析发现有硫酸皮肤素或肝磷脂嵌入在晶体中，却没发现硫酸软骨素。用二羧酸化合物作为GAGS分子的简单模型的实验表明，侧基间的距离对晶体的结构有重要的影响。由于不同的GAGS与COM晶面的作用不同，导致了其对COM晶体的键合行为不同、晶体成长抑制模式的不同和与晶体键合后的其它作用的不同。1.3.3TH蛋白TH蛋白是尿中不被透析部分中第一个被确定的粘蛋白，分子量约7X106，它是尿中含量最多的蛋白质，24h排泄量为20~200mg。尿中TH蛋白可以单体和聚合体形式存在，当自身浓度增加，或在Ca2+、Mg2+等离子作用下容易发生聚合，引起TH蛋白抑制作用大的变化。TH蛋白所具有的特殊结构及理化性质，使其在晶体结合时不同于其它的基质大分子，而以胶体化学中的“空间稳定机理”或“空间阻碍”起作用［19］。TH蛋白是一种阴离子蛋白，在晶体基质形成过程中，TH蛋白因电荷和糖基的修饰及分子空间构象发生变化，引起等电点的改变。TH蛋白对结晶动力学过程影响小，但在体外对COM晶体的聚集具有强的抑制作用［12］。它平时附在晶体表面起抑制作用，但当pH降低或尿液浓缩时，TH蛋白会聚合而变成强的促进剂。1.3.4肾钙素（NC）NC是分子量相同而等电点不同的一组物质。从哺乳动物尿中分离得到的·823·化学通报2002年第5期http：//hxtb.icaS.ac.cnNC至少有4种异构体，分别是NC-A、NC-B、NC-C和NC-D［20］，其分子量为13300~17000，蛋白含量为61.6%~96.5%。NC的4种异构体的区别在于!-羧基谷氨酸（Gia）残基的不同。NC-A和NC-B中含有Gia残基，而NC-C和NC-D不含Gia，但含有更多的磷酸根。正常人尿中含NC-A和NC-B较多，而结石病人尿中含有更多的NC-C和NC-D。分析从手术得到的结石中的有机基质，同样发现NC-C和NC-D的含量比NC-A和NC-B含量更多。NC-A和NC-B是COM晶体生长和聚集的强抑制剂，同时也是比NC-C和NC-D强的两亲分子。在形成Langmuir单分子膜时，NC-A具有伸长的形状，可以形成稳定的单分子层，每个分子占据较小的面积，最高表面压为41.5mN/m［20］。NC-C和NC-D由于缺少!-羧基谷氨酸（Gia），在气/液界面形成的单分子层所占据的面积大，能耐受的最大崩溃压仅为正常NC的一半，导致其对COM晶体生长和集聚的抑制活性降低，草酸钙结石形成。用平衡透析法、31PNMR和电子自旋共振光谱研究表明，每个NC分子与4个Ca2+离子定量结合｛20｝。NC-A和NC-B与Ca2+结合后，自身构造发生改变，而NC-C和NC-D的构造不变。用VO2+作为结构探针，用电子顺磁共振（EPR）研究了Ca2+与NC-B和NC-D结合位点［21］。在每个蛋白质所配位的4个金属Ca2+离子中，Ca2+与氧原子配位。ENDOR（Angie-seiectedEiectronNuciearDoubieResonance）光谱表明，蛋白质残基均占据了轴向位点。在正常成年人尿中，NC的生理浓度（约为16mg/L）即能抑制CaO!晶体生长，而在结石病人尿中，NC含量减少。从三组鼠尿NC的氨基酸分析表明，NC均含有较多的酸性氨基酸，其中，Gia、谷氨酸（Giu）和天冬氨酸（Asp）占总氨基酸的19.4%~21.1%［19］。在体内，NC可以可逆地结合到CaO!晶体表面的生长点上，对CaO!晶体的成核、生长和聚集均具有很强的抑制作用。正常人尿中NC对COM的抑制活性最强，其次是结石中的NC，结石病人的NC抑制活性最低。NC-A在低浓度下使CaO!几乎全形成COM，但在高浓度下，NC-A仅有利于COD的形成。!草酸钙结石中无机矿物与有机基质的相互作用及其影响因素!"#草酸钙结石抑制中的化学问题化学工作者和泌尿学家对CaO!晶体的研究已持续了许多年。由于CaO!可以以三种水合物的一种或多种形式析出，而且究竟以哪一种晶型析出取决于溶液的pH、温度、过饱和度等和钙/草酸根的比率［8］。这就提出了一种可变的环境，在这个环境中，研究人员可以研究给定条件下热力学和动力学参数对CaO!各水合物形成的影响。在CaO!结石患者的尿液中，CaO!的过饱和度要稍高于非结石患者，而钙离子和草酸根离子的浓度在他们两者中又都是可变的，并且过饱和度在两类人群的分布相互交替［12］，因此，过饱和度只是结石形成的一个充分条件而非必要条件。正常情况下，尿液中含有CaO!结晶生长和聚集的抑制物和促进物，其中钙、草酸和尿酸是主要的促进物，尿液中CaO!的过饱和是CaO!结石形成的化学驱动力；而尿中大分子、镁、枸橼酸等小分子物质和微量元素是主要的抑制物。它们作用于CaO!晶体，并作用于不同的矿化动力学过程。增加尿内抑制物浓度，降低尿内促进物浓度是阻止CaOX结石复发和生长的重要措施。必须注意的是，某些物质在不同的矿化动力学过程中，其作用可能会不同，既可以表现为抑制剂，也可以表现为促进剂。抑制活性的强弱不但与其相对浓度的大小和分子结构有关，还与尿液本身的理化性质有关。例如，尿pH对焦磷酸盐、二磷酸盐、枸橼酸的抑制活性有影响；高浓度的尿酸盐对GAGs的抑制活性有影响；非聚合状态的TH蛋白为抑制物，而聚合状态的TH蛋白变为促进·923·http：//hxtb.icas.ac.cn化学通报2002年第5期剂。在正常人尿液中存在的各组分混合物呈现出3种影响作用：动力学抑制、结构改变和形态改变［12］。!"!影响基质大分子与草酸钙晶体结合的因素在软体动物壳中，影响碳酸钙同质多晶现象的蛋白质是聚阴离子，并且许多蛋白富含天冬氨酸单体。以前所发现的影响CaO!优先以COD生长的一些分子，特别是RNA、肝素和聚天冬氨酸，也是聚阴离子。这些大分子同时具有抑制CaO!晶体动力学的性质。在最近几年的研究报道中，影响晶体结构的蛋白质大分子，如NC、UPTF1和骨桥蛋白，都是众所周知的CaO!成核和生长的抑制剂。这些蛋白质包含有聚阴离子，并带有一个单位的净负电荷。在尿中的人血清蛋白（HAS）也是富含阴离子的蛋白之一，但它对CaO!的结晶影响很小［12］。目前研究表明，TH蛋白和HAS均不能明显地影响晶体的结构或形态。因此，单凭静电理论本身也不能解释这些影响，还必须考虑其它因素。2.2.1基质大分子与草酸钙结石的亲和力基质大分子与草酸钙结石的亲和力随GAGS分子所带电荷密度的升高而增强。基质大分子对CaO!晶体的亲和力越强，越易结合到晶体表面，对晶体生长的抑制活性亦越强。例如，肝素（HP）分子的每个双糖单位含2~3个硫酸基，其电荷密度高于其它的GAGS，因而对CaO!晶体的亲和力和抑制活性也最强［22］。尿中所含硫酸已酰肝素（HS）的结构与HP相似，因而，HS对晶体的亲和力高于其他的GAGS。2.2.2分子尺寸效应本体组分的变化，例如杂质和缺陷等，可能会改变晶体的初始习性。通过大量添加剂的试验表明，影响晶体形态的是添加剂分子的大小［23］。为了解释微量的杂质对晶体习性大的影响，BuckIey优化了KOSSeI等的模型［24］，提出：吸附在高能位点的某个杂质原子会破坏正常生长所依赖的链状序列。在有柠檬酸盐和酒石酸盐掺杂的情况下，晶体的习性发生很大的改变。假如杂质具有相同的电荷但具有明显不同的离子大小和不同的择优位点，那么，晶体中将几乎不含掺入杂质，但晶体的习性有很大的改变。2.2.3Zeta电位基质大分子与CaO!晶体的结合不改变晶体的形状，但使晶体表面的Zeta电位发生改变。在一定范围内，Zeta电位的负值随基质大分子浓度的升高而增大，超出范围时，尤其是TH蛋白，可使Zeta电位变负的幅度减少。但基质大分子对CaO!晶体聚集的抑制活性并非与Zeta电位负值线性相关，随尿大分子物浓度的升高，除了Zeta电位负值增大外，晶体间的粘结力亦增大，这促进了晶体聚集的趋势。Zeta电位的改变受尿离子强度及尿中其它成份制约。正常对照的结晶前后尿大分子物及晶体基质都比结石病人的更能使CaO!晶体表面的Zeta电位负值增大［25］，即对CaO!晶体生长和聚集的抑制作用更强。因而推测，结石病人晶体基质及尿大分子物抑制活性的降低是由其组成不同引起，而其抑制活性的不足，可能是导致结石形成的一个重要因素。2.2.4pHpH对尿石形成的影响包括两个方面：一方面是pH影响某些尿盐晶体的溶解度；另一方面，pH影响尿中抑制剂的活性，从而影响结石的形成。2.2.5离子强度离子强度主要是通过影响尿中大分子抑制剂与CaO!晶体的结合而影响结石的形成。尿液离子强度降低，结合到晶体表面的基质大分子总量增加，对CaO!晶体生长、聚集的抑制活性亦随之增强。例如，在pH为7.2的90mmOI·L-1NaCI溶液中，TH蛋白和肾钙素分别在2X10-9和1X10-8mmOI·L-1时可以抑制COM晶体的聚集。当NaCI浓度增加到270mmOI·L-1或者pH降为5.7时，两者的抑制活性均有所下降，TH蛋白下降的更为明显［26］。同时，离子强度增加可以置换结合到CaO!晶体表明的基质大分子。#草酸钙结石的体外化学模拟对泌尿系结石的形成缺乏全面认识的一个重要原因是不能在体内直接观察结石的形成过程。·033·化学通报2002年第5期http：//hxtb.icaS.ac.cn所有的假设不得不建立在体外实验的基础上。体外实验对结石病模拟的忠实程度取决于实验条件和结石形成的泌尿系环境的相似程度。体外研究必须重现生理过程的一些真实环节。事实上，每个实验只是研究结石形成的一个特殊阶段，例如结晶器仅研究晶体的生长阶段。!"#种晶技术通常认为，晶体生长主要是在种晶系统中进行，因此溶液中钙浓度的减少速率等于晶体的增长速率。然而，最近研究表明，在种晶体系统中也会发生第二次成核。有机大分子可以成为这一过程的抑制剂或促进剂［27］。在亚稳溶液中研究尿酸钠晶体粒子诱导CaO!沉淀时，虽然X射线晶体结构数据进一步支持了取向生长理论，这些数据揭示CaO!晶格大小与尿酸钠之间的几何匹配［28］，但是，用取向生长理论去解释CaO!结石病的许多特征，特别是别嘌呤醇（aiiopurinoi）降低高尿酸盐病人的结石复发率，没有在人尿中的模拟研究中得到肯定。因此不能过分强调在水相无机盐溶液中尿酸盐晶体加速CaO!沉降能力（这种能力已经实验证实）和在生理条件下任何可能存在的相似影响的区别。即使模拟尿液与实际尿液逼真，也不能保证在这样复杂的体内尿液环境中，尿酸盐展现出的取向生长与在体外人造尿模拟中完全相同。因此，关于CaO!结石中大分子的较好认识方法是在真实尿液中进行研究，这样得到的数据才能有足够理由使之应用于体内结石形成的研究。采用种晶技术，Grover等［28］研究了尿酸（UA）、NaU和CaO!种晶存在下CaO!从无机亚稳态溶液中的沉淀。与没加种晶比较，种晶的加入增加了沉积粒子的体积。尿酸种晶使体积增大了13.6%，尿酸钠种晶增加了56.8%，CaO!晶种增大了206.5%。然而，这些增加并不能精确反映真实的矿物体积，用14C草酸根得到的数据表明，尿酸、尿酸钠和CaO!种晶使粒子增大的比例分别是1.4%，5.2%和54%。考虑到早期Couiter计数仪技术的不足，这些数据的差异也在意料之中。上述结果强有力地表明，尿酸盐种晶不能从生理意义程度上促进CaO!的沉降。事实上，尿酸钠似乎抑制CaO!晶体聚集。因此，NaU或UA种晶对CaO!成核取向诱导，并不是结石形成的主要的原因。NaU结晶需要大量的Na+和尿酸离子，而在生理条件下无法满足这一条件，这就进一步证明了上述观点。Phuiwinder等［29］采用低能扫描电子显微镜研究了在蛋白质凝血酶原（PT）及其三个裂解片段：凝血酶、片段UPTF1和片段UPTF2存在下CaO!的沉积过程。在没有蛋白质存在下，晶体主要是COM的聚集体。而在有蛋白质存在下得到的晶体，或以单个COM存在，或以小的松散的簇状物存在。聚集的程度按下列顺序递减：受控（无蛋白质）>凝血酶>UPTF2>PT>UPTF1。这说明从Couiter计数器 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 得到的COM粒子尺寸减小的原因是晶体聚集程度的降低，而不是单个晶体的尺寸的减小。!"$恒组份法恒组份法是另一个重要的在体外模拟CaO!成核、生长和聚集这一复杂过程的方法。该方法可以维持输尿管内不同地方的过饱和度。许多研究者采用此方法来研究各物质对CaO!结晶的抑制作用，内容涉及生理盐溶液、缓冲溶液、不同程度的稀释尿和纯尿。在恒组分反应容器的人造尿溶液中加入或不加入COM种晶，37C分别孵化，没有COM种晶时，产生了COM和COT的混合物，表明肾管上皮质负载膜（renaitubuiarepitheiiaibrushboardermem-brame）与COM结晶成核有关。实验也表明某些电解液如镁离子、焦磷酸盐、柠檬酸盐可以作为CaO!晶体结晶生长和成核的抑制剂。而加入COM种晶后，导致COM的生长及更多COM晶体的形成。出人意料的是也导致了COT晶体的成核。由此得出，人造尿和哺乳动物尿中的低饱和度和高离子强度可引起稳定的COM和不稳定的COT共存。!"!混合悬浮产物迁移方法（MSMPR）·133·http：//hxtb.icas.ac.cn化学通报2002年第5期MSMPR在一段时间内被认为是模拟尿道中肾结石形成的有用模型，并且已广泛应用于对CaO!结晶的研究［8］。然而，大多数研究局限在人造尿或稀释尿中，稀释倍数为10到100之间，因为在一个连续流动体系中需要大量的溶液。!草酸钙结石研究存在的问题及展望近年来，随着体外震波碎石术及腔内泌尿外科的发展，对尿石症的治疗有了突破性的进展，但如何防止尿石的形成和复发仍是一个亟待解决的问题。结石的成因可归结为环境与体内两大因素。然而这两大因素中，究竟何是主要因素何为次要因素？有人报道尿结石有家族性倾向和/或遗传因素有关，但也有人认为与其说尿石有遗传趋势不如说是有共同的环境因素和相似的生活习惯，因为在家庭成员中有结石史，在同一村中尿石发生率增高都只能说明地理环境因素相同，饮用同一水源水，有类似生活习惯，而不便用遗传因素解释。结石病人和正常人尿中大分子物质在量和质上均存在差异，用什么方法可以消除这种差异？尿中类粘蛋白是如何转化成结石基质的？在何处转化？还有那些因子参与这种转化？CaCO!结石中的有机基质是如何在尿石形成过程装配成有序结构的？基质形成的最初矿化环境如何？这些问题还有待于进一步研究。目前，研究泌尿系结石的学者分为两部分人，一部分是从事医学和生物领域的学者专家，他们主要是研究结石本身，侧重于结石的成份、病人尿液成份、结石与体内细胞的相互作用及各种药物对结石的临床治疗效果等；另一部分是从事化学的学者，近年来，他们侧重对有序分子膜诱导下尿石主要无机成份的生长和抑制的模拟。前者缺少对尿石形成的机理，特别是基质调控矿物生长的考虑，而后者未能考虑到在矿化过程中起重要调控作用的生物大分子的参与。实际上，基质大分子物质在泌尿系结石的形成过程中扮演着十分重要的角色，而且基质常常与矿物晶体的成核、生长同时组装并相互影响。因此，将尿大分子引入各种结石模拟体系，并相互比较，有可能获得更加接近生物体内矿化环境的信息。参考文献［1］NancoIIasGH，WuW.J.Cryst.Growth，2000，211：137~142.［2］MurphyWL.PoIyhedron，2000，19：357~363.［3］BettencourtV，GuerraA.J.Exper.MarineBioIogyEcoIogy，2000，248：191~363.［4］GirijaEK，LathaSC，KaIkuraSN，etaI.Mater.Chem.Phys.，1998，52：253~257.［5］李曰庆.实用中西医结合泌尿男科学.北京：人民卫生出版社，1995：155.［6］鲁德曼，周四维.临床泌尿外科杂志，2000，15：131.［7］王涌泉，朱宝军，安瑞华等.中国泌尿外科杂志，1999，20：689~691.［8］BrethertonT，RodgersA.J.CrystaIGrowth，1998，192：448~455.［9］LaurenceME，LeviIIainP，LacourBetaI.CIinicaChimicaActa，2000，298：1~11.［10］CodyAM，CodyRD.J.CrystaIGrowth，1994，135：234~245.［11］郝川.《国外医学》泌尿系统分册，1995，5（5）：213~216.·233·化学通报2002年第5期http：//hxtb.icas.ac.cn 评价 LEC评价法下载LEC评价法下载评价量规免费下载学院评价表文档下载学院评价表文档下载 依据，筛选出三类具有不同降解特性的菌株。已完成的降解实验表明，通过降解条件的控制，可以将这三种单宁降解成具有较高应用价值的中间体，也可将其较完全降解成小分子物质，体现了很好的应用前景。参考文献［l］黄贵亮，雷耀兴.食品科学，l996，（5）：7~9.［2］董金莆，李瑶卿.食品科学，l995，l6（l）：6~l2.［3］宋立江，狄莹，石碧.化学进展，2000，l2（2）：l6~l7.［4］何强，姚开，石碧.日用化学工业，2000，30（l）：29~32.［5］PakulskiG，BudzianowskiJ.Phytochem.，l996，4l（3）：775~778.［6］SerkedjievaJ，MamoiovaN.PlantPolyphemols.EdbyHemingwayR，LakesP.NewYork：PlenumPress，l992：7l5~7l7.［7］ScalbertA.Phytochem，l99l，30（l2）3785~3883.［8］FieldJ，LettingaG.PlantPolyphenols.EdbyHemingwayR，LakesP.NewYork：PlenumPress，l992：689~705.［9］GoidstreinJ，SwainT.Phytochem.，l965，4：l85~l92.［l0］ClontierM，GuernseyL.Am.J.Physiol.，l995，268：8l5~855.［ll］OhH，HoffJ.J.FoodScience，l986，5l（3）：577.［l2］何有节，姚开，何先祺等.全国第二次生物化工、橡塑助剂及农药医药、染料中间体技术经济与应用开发会议论文集.太原，l998：l75~l8l.［l3］GambleR，AkinD，MakkarSetal.Appl.Environ.Microbiol.，l996，62（l0）：3600~3604.［l4］王蔚文.林产化工与通讯，l996，30（l）：3~6.［l5］石碧，狄莹.植物多酚.北京：科学出版社，2000：l0，2l8，362.［l6］BhatTK，SingB，SharmaOP.Biodegradation，l998，9（5）：343~357.［l7］PrietoM，DiazE，GarciaJ.J.Bacteriol，l996，l78（l）：lll~l20.［l8］KeremZ，BaoW.Appl.Environ.Microbiol.，2000，66（3）：l007~l0l9.［l9］Bate-SmithE.Phytochem.，l972，ll：ll52~ll56.［20］郭楚玲，郑天凌，洪花生.海洋环境科学，2000，l9（3）：24~29.［2l］程琪，程齐醌.生物化学杂志，l996，30（l）：3~6.［22］BalbaM，EvansW.Trans.Biochem.Soc.，l980，8：452~453.［23］FieldJ，LeyendeckersM，Sierra-AlvarezRetal.Biotech.Bioeng.，l99l，37：!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!248~255.（上接第332页）［l2］WessonAJ，WorcesterME，WiessnerJHetal.KidneyInternational，l998，53：952~957.［l3］DawnD，AllenLR，EdwardDS.UrologicalResearch，200l，29（2）：83~88.［l4］BuchholzNP，KimDS，GroverPKetal.J.BoneMinerRes.，l999，l4（6）：l003~l0l2.［l5］RyallRL，FlemingDE，GroverPKetal.Mol.Urol.，2000，4（4）：39l~402.［l6］曹履诚，章绍舜主编.尿石症基础与临床研究.济南：山东科学技术出版社，l990.［l7］辛殿旗，华道宥，姜丽.中国泌尿外科杂志，l998，l8：493~494.［l8］ShiraneY，KurokawaY，SumiyoshiYetal.ScanningMicrosc.，l995，9（4）：l08l~l088.［l9］安瑞华，冯陶，郭应禄.中华实验外科杂志，l995，l6（l0）：583~585.［20］NakagawaY.KeioJMed，l997，46（l）：l~9.［2l］MustafiD，NakagawaY，MakinenMW.CellMolBiol（Noisy-le-grand），2000，46（8）：l345~l360.［22］郝川，冯陶，顾方六.中华泌尿外科杂志，l995，l6（6）：375~377.［23］DeepaM.J.Mater.Sci.Lett.，l995，l4：l32l~l322.［24］BuckleyHE.CrystalGrowth.NewYork：JohnWiley，l95l：529.［25］冯陶，郝川，顾方六.中华实验外科杂志，l995，l6（l0）：586~589.［26］HessB，NakagawaY，CoeFL.Am.J.Physiol.，l989，257（l-2）：99~l06.［27］OpalkoFJ，KhanSR.J.Crys.Growth，l997，l8l：4l0~4l7.［28］GroverPK，RyallRL.ClinicalScience，l997，92：205~2l3.［29］PhulwinderKG.Eur.J.Biochem.，l999，263：50~56.·523·http：//hxtb.icas.ac.cn化学通报2002年第5期