揭示肾脏微生物组及其对肾结石形成的影响

泌尿系统疾病如尿路感染（UTI）和肾结石是一个严重的负担，被认为是第十二大死因和第十七大致残原因。最近的研究表明，即使在健康人群中，泌尿系统也并非完全无菌。尽管有研究表明肾脏中存在细菌，但一直缺乏直接证据支持这一观点。在一项新研究中，科学家们希望了解肾脏中是否存在常驻细菌，这些细菌如何影响肾脏健康，以及它们可能受到用于治疗肾脏疾病的抗生素的影响。

在这项研究中，研究人员使用小鼠模型揭示了肾脏中细菌的存在，并了解了抗生素对其的影响。他们还确认健康人的肾脏中也有低水平的细菌。该研究结果已发表在《自然通讯》上。

研究人员在肾脏微生物组中鉴定出某些菌株能够影响肾结石的发展；有些菌株可以防止肾结石的形成，而另一些则会促进其形成。大肠杆菌（E. coli）与肾结石的存在有关，而另一种名为卷曲乳杆菌（Lactobacillus crispatus）的微生物则与肾结石的缺失有关。

研究显示，当抗生素被用于不必要的场合时，会改变肾脏微生物组，使其更有利于促进肾结石形成的细菌。

“泌尿系统疾病如肾结石影响了63%的成年人口，而且情况正在恶化，”资深研究作者Aaron Miller博士指出，“数据一致指向细菌。如果我们不能克服无菌假设，就无法开发出更有效的治疗方法和预防选项。”

真正的微生物组被认为具有几个特征：细菌必须代谢活跃，微生物组必须稳定、一致且可重复。在这项研究中，所有这些特征都得到了确认。研究作者还指出，肾脏微生物组和泌尿道中的细菌与疾病无关，它们在没有任何泌尿系统疾病症状的人群中也被发现。

研究团队还开发了一个系统来确定细菌是否会影响肾结石的形成。他们建造了一个模拟尿液通过肾脏的腔室，并添加了钙和草酸盐，这些成分构成了肾结石。

研究人员发现在含有大肠杆菌的腔室中形成了类似于结石的晶体，这些晶体与人类肾结石非常相似。但在含有卷曲乳杆菌的腔室中，没有形成结石。

当将这两种微生物结合在类似的测试腔室中时，虽然形成了晶体，但这些晶体与肾结石不同，这似乎表明卷曲乳杆菌可以阻止大肠杆菌促进结石形成的能力。

当应用抗生素时，微生物平衡向不利于卷曲乳杆菌的方向倾斜，从而创造了一个更有利于结石形成的环境。这可能解释了为什么长期使用抗生素会促进肾结石的形成。

现在，研究人员希望进一步了解这项工作如何应用于帮助诊断或治疗患者。

“如果肾脏微生物组可以影响肾结石，那么它很可能也会影响其他肾脏疾病。我们已经在研究其他肾脏疾病的微生物特征，并提交了一项资助申请，以调查某些基因变异如何影响不同种族的肾脏微生物组和肾病风险，”Miller补充道。

来源：克利夫兰诊所，《自然通讯》

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