腎結(jié)石是一種復(fù)雜的且全球流行的疾病，受基因和環(huán)境因素的影響。成對的研究顯示結(jié)石的遺傳風(fēng)險大概為56%,然而其他的影響風(fēng)險包括：飲食、運動、工作環(huán)境和地理。最近這些年，腸的作用也導(dǎo)致了有數(shù)據(jù)顯示：它們也會影響腎結(jié)石的發(fā)生率。大約75%的的作用是最近的研究熱點。草酸桿菌屬可減少腸道內(nèi)的草酸鹽，并減腸道微生物指動物腸道中存在的數(shù)量龐大的微生物，這群微生物依體消化吸收的重要場所，同時也是最大的免疫器功能中發(fā)揮著極其重要的作用。人體腸道為微生物提供了良好的棲息環(huán)境，成人腸道內(nèi)的微生物數(shù)量高達10^14個，接近人體體細胞數(shù)量的10倍；質(zhì)量達到1.2kg,接近人體肝臟的質(zhì)量；其包含的基因數(shù)目約是人體自身的100倍，具有人體自身不具備的代謝功能。微生物體系在功能上，在人體宿主細胞中進行各種生物加工。越來越多的人方式已經(jīng)改變了腸道微生物體系的基因組成和新陳代謝活動。這些細菌總代謝綜合征。這些影響使得腸道微生物體系也影差異。兩組患者的糞便和尿液樣本顯示有178類菌群屬，其中每組中五種最豐富的腸型或不同的細菌群落構(gòu)成了所鑒定的細菌豐度50%以上。普氏對照組的細菌豐度差異是導(dǎo)致結(jié)石形成的主要因素生素使用和飲食的作用一樣始終不確定。如此廣泛Allison及其同事于1985年發(fā)現(xiàn)了一種草酸降解菌Oxalobacterformigenes(Oxf),革蘭氏陰性厭氧菌是人類腸道菌群和其他哺乳類動物的正常細菌的一部在人類、嚙齒動物、狗、豬和牛的腸道被發(fā)現(xiàn)。如Oxf的草酸鹽代謝需要通過被oxIT基因編碼的稱為OxIT的膜轉(zhuǎn)運蛋白攝取細胞外草酸鹽以換取甲酸鹽(參見圖1)。frc基因編碼甲酰CoA轉(zhuǎn)移酶Frc,其通過添加輔酶A分子以形成草酰-CoA來活化草酸鹽。然后將草酰基-CoA脫羧成CO2和甲酸鹽，然后用oxIT利用后者以吸收更多的草酸鹽。脫羧反應(yīng)由oxalyl-CoA-脫羧酶催化，由oxc基因編碼。質(zhì)子的向內(nèi)梯度導(dǎo)致ATP產(chǎn)生。雖然oxf被認(rèn)為是最有效的草酸鹽降解劑，但其他草酸鹽降解微生物群在人體腸道中的作用尚未完全闡明。多種細菌種類同時具有oxc和frc,并且在體外具有草酸鹽降解活性。最近，Hatch等人研究表明：乳酸桿菌定殖通過降解膳食草酸鹽并減少其在小鼠模型尿草酸鹽。在一項針對南非男性的研究中，已經(jīng)確比較17種Oxf的細胞脂肪酸譜將這些菌株分成兩個主要組，目前稱為第1組(例如菌株OXCC13)和第2組(例如菌株HOxBLS)。作為人類微生物組計劃的一部分，這兩個菌株的基因組測序可以增加我們對生物體重要生物學(xué)特性的理解。在對數(shù)和靜止生長期培養(yǎng)物中進行Oxf的額外基于PCR檢測對oxc和/或frc基因的特異性發(fā)展，允許研究該生物體在草酸鹽代謝中的作用?？梢愿叨褥`敏和特異性地新鮮糞便標(biāo)本中的Oxf。測量糞便的草酸鹽降解能力是間接確定有機體存測不到的細菌水平，或者每克糞便可能存在多達107個細菌。糞便樣品中的Oxf水平增加約10倍，飲食草酸鹽增加10倍。相比之下，有機體的豐度隨著鈣攝入量的增加而降低，這會使草酸鹽結(jié)合并降低其可用性。組中Oxf的流行，相對豐度和穩(wěn)定性[15]。使用全基因組槍(WGS)測序和V13或V3516SrRNA測序分析來自242名健康年輕成人的糞便樣品。對WGS數(shù)據(jù)集的分析顯示，94名受試者中有29名(31%)是Oxf陽性，而V13和V35數(shù)據(jù)的分析顯示Oxf患病率分別為15%(22/155)和11%(23/210)。比16SrRNA測序更敏感。我們發(fā)現(xiàn)WGS分析中所有29名Oxf陽性受試者都被菌株OXCC13定殖。然而，在這29個中，59%同時被菌株HOxBLS定植。因此，兩種菌株共同定殖是二、人體研究在人類中很大一部分人群都有oxf的定殖。在美國人口中。oxf的定值率預(yù)計在38-62%,但在世界范圍，因為有限的抗生素接觸所以oxf的定殖率更高。例如，據(jù)報道在印度的定殖率大概在60%。韓國的在結(jié)石、病理性肥胖、囊性纖維化、先天性腎結(jié)石在一項關(guān)于烏克蘭兒童oxf定殖研究中，研究者進行了一項橫斷面研究個月以下的兒童不能被檢查出oxf,直到1周歲時腸內(nèi)才開始出現(xiàn)。在3-4周歲時，所有兒童都有oxf定值，8-12時兒童體內(nèi)的Oxf定值下降。另外一組特殊的病人即為患有囊性纖維癥的患者，這高于常人。CF患者由于易患肺部感染而接受多個療程的抗生素治療。在一項關(guān)于CF患者尿液草酸鹽排泄的研究中，21例未患CF中71%都被Oxf定值，43例CF患者只有16%被Oxf定值(19)。所有被oxf定值的CF患者都有正常的草酸排泄，而未定值的36名患者有53%都有高草酸尿癥，這支持了oxf存在有效對抗高草酸尿癥這一假說。三、腎結(jié)石與產(chǎn)甲酸草酸桿菌的聯(lián)系多項流行病學(xué)研究證明了oxf的保護作用。人類研究證明oxf定值與復(fù)發(fā)草酸鈣腎結(jié)石有明顯的反向聯(lián)系。通過年齡、性別和地區(qū)匹配的247例草酸鈣復(fù)興結(jié)石患者與259例無結(jié)石患者的對照研究結(jié)果表明：oxf定值與復(fù)發(fā)性草酸鈣結(jié)石是負(fù)相關(guān)，并可減少70%的風(fēng)險(20)。在對照組24小時尿液收集顯示尿酸排泄增加的結(jié)石風(fēng)險有明一個關(guān)鍵的未回答的問題是：oxf的缺乏是否通過尿液中草酸的排者的尿液草酸排泄要低于oxf陰性患者。22名非結(jié)石患者(oxf天然定殖或不定殖)的飲食控制研究結(jié)果表明：尿液草酸排泄的差異可能受到飲食Duncan等人研究表明：口服攝入單劑量的oxf,接著吃草酸鹽食物，導(dǎo)致尿中草酸鹽排泄減少，糞便中草酸鹽降解活性恢復(fù)，3名參與者中有3顯示出oxf治療尿草酸鹽排泄的明顯治療效果。雖然結(jié)果顯示尿液草酸對四、口服抗生素對人類和老鼠oxf的影響最近的研究調(diào)查了抗生素的使用可能是成人中oxf流行率下降的原因這一假設(shè)。在接受口服抗生素治療幽門螺旋桿菌(HP)的患者中評估了抗生素對OXF定值的影響。oxf菌株對多種抗生素敏感，包括甲硝唑治療HP陽性組合未接受抗生素治療HP陰性對照組的Oxf定殖率。12例患者中，未給與抗生素治療，92%的患者在初始糞便檢測中oxf陽性，在1個月和6個月進行糞便監(jiān)察時oxf仍保持陽性。相比之下，對于Oxf呈陽性且對HP進行抗生素治療的19名受試者中，只有38%的患者在后續(xù)的糞便檢測中保留了Oxf陽性。只有1名參與者：oxf定殖在抗生素使用下消失，6個月后又恢復(fù)了oxf定殖。這些研究表明：抗生素使用后持續(xù)消除oxf可能是腎結(jié)石形成的危險因素。生的生理紊亂。在早期小鼠模型的抗生素治療(PAT)中，將小鼠分成3組。對照組不接受抗生素治療，其它兩組接受3次泰樂菌素(大環(huán)內(nèi)酯類)或阿莫西林。為了看到PAT模型對草酸降解的影響，隨時間測量參與草酸鹽代謝的三種基因中的每一種的平均相對豐度。Oxc、frc、oxIT不是oxf特有的，但可能來自其它草酸鹽降解菌。圖2顯示了抗生素應(yīng)有和飲食改變引起oxc、frc和oxIT基因表達相對豐度的顯著變化。但是變化的方向并不統(tǒng)一。這可能表明：這些變量對包括oxf在內(nèi)的草酸鹽降解細菌有不同影響。等研究表明：在大鼠體內(nèi)定殖oxf可減少尿液草酸的排泄。同樣，在原發(fā)誘導(dǎo)草酸鹽腸溶分泌，最終減少尿中草酸鹽鼠干細胞，oxc和frc基因編碼草酸脫羧酶和甲酰基Co-A轉(zhuǎn)移酶，通過誘導(dǎo)遠端結(jié)腸分泌與結(jié)腸上皮細胞相互作用，凈分泌量，導(dǎo)致尿液排泄減少。這通過使用兩種oxf(人和大鼠細胞株)對小鼠的研究表示。與未定殖的野生型小鼠相比，oxf定值的小書中氯化Oxf強化了Oxf刺激的草酸鹽分泌的合理性，具有明顯的促草酸鹽分泌的作用。雖然尚未鑒定出作用分子，暴露于Oxf的培養(yǎng)基，性1型高草酸尿的小鼠經(jīng)直腸給予Oxf,減少尿草酸鹽排泄(>32.5%)并刺激Ussing室中的遠端結(jié)腸草酸鹽分泌(>42%)。作用機制包括蛋白激酶A激活SLC26A6轉(zhuǎn)運蛋白而不增加蛋白質(zhì)的表達。這些影響還沒有已在人結(jié)腸中重現(xiàn)，但描述于人腸Caco-2-BBE細胞中。由于在沒有高外源性草酸鹽的情況下維持持續(xù)的Oxf定殖仍然很困難，鑒定Oxf衍生的生物活性因子，誘導(dǎo)結(jié)腸草酸鹽分泌，從而減少尿最近成功用Oxf對無菌小鼠進行單一定殖表明Oxf不需要其他生物體來著減少。這一發(fā)現(xiàn)可能在Oxf作為益生菌這一方面發(fā)揮重要作用。五、益生菌和整個微生物群落的潛在作用：最近從哺乳食草動物Neotomaalbigula到實驗室大鼠的草酸鹽降解細菌的微生物移植導(dǎo)致草酸鹽降解細菌的顯著增可能代表治療干預(yù)的新目標(biāo)，以賦予跨物種持久的草酸鹽降解。試圖通過口服益生菌制劑將草酸鹽降解微生物引入人草酸鹽排泄減少。這些口服益生菌制劑包括單獨的Oxf,或乳桿菌，雙歧桿菌，腸球菌和其他草酸鹽降解劑的不同組合。對草酸鹽降解功能是在草酸鹽從飲食中去除后5天通常檢測不到[7,32]。盡管缺乏腸道微生物組改變與腎結(jié)石發(fā)病率之間直接因果關(guān)系的研究，但所評論的文獻具有高度的啟發(fā)性。雖然這一期階段，但測序技術(shù)和分析工具的進步為探索以尿液細菌在結(jié)石形成機制中的作用的問題提供了獨特的機會。(到目前為止，還沒有研究將尿液中的非致病細菌(與腸腔相比)與腎結(jié)石相關(guān)聯(lián))。所有動物研究都通過添加Oxf和改變飲食來操縱嚙齒動物的微生物具代表性的模型從而更好地了解人體。此外，理解腸道微生物組作為執(zhí)行功能的細菌物種的網(wǎng)絡(luò)，例如，草酸鹽降解，而不是作為單一物種，可能具有重要的治療意義。