在一項(xiàng)新的研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)證據(jù)證實(shí)一種天然的水果提取物能夠溶解草酸鈣晶體，即人腎結(jié)石中最為常見的組分。這一發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致人們30年來首次在治療草酸鈣結(jié)石中取得進(jìn)展。相關(guān)研究結(jié)果于2016年8月8日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Molecular modifiers reveal a mechanism of pathological crystal growth inhibition”。論文通信作者為美國休斯敦大學(xué)化學(xué)工程副教授Jeffrey Rimer和Litholink公司腎病學(xué)家John Asplin。
這項(xiàng)研究提供首個(gè)證據(jù)證實(shí)化合物羥基檸檬酸（hydroxycitrate, HCA）是一種有效地抑制草酸鈣晶體生長的物質(zhì)，而且在某些條件下，實(shí)際上能夠溶解這些晶體。研究人員也解釋了它是如何發(fā)揮作用的。
Rimer說，這些發(fā)現(xiàn)是實(shí)驗(yàn)研究、計(jì)算研究和人體研究結(jié)合在一起的結(jié)果。
腎結(jié)石是在腎臟內(nèi)形成的小的堅(jiān)硬的礦物質(zhì)沉積物，影響著高達(dá)12%的男性和7%的女性。高血壓、糖尿病和肥胖能夠增加這種風(fēng)險(xiǎn)，而且報(bào)道的發(fā)病率也在上升。
在過去三十年來，對(duì)腎結(jié)石的預(yù)防治療并沒有發(fā)生太多變化。醫(yī)生們告訴有風(fēng)險(xiǎn)患上結(jié)石的病人喝大量的水，并且避免吃富含草酸鹽的食物，如大黃、秋葵、菠菜和杏仁。他們經(jīng)常推薦服用檸檬酸鹽（citrate, CA），以檸檬酸鉀的形式，即一種能夠延緩草酸鈣晶體生長的補(bǔ)充劑，但是一些人不能夠忍受它產(chǎn)生的副作用。
Asplin指出HCA是一種可能的治療選擇。HCA在化學(xué)結(jié)構(gòu)上類似于CA，而且也能夠作為一種膳食補(bǔ)充劑加以使用。
研究人員寫道，“HCA有望作為一種阻止腎結(jié)石的潛在療法。在治療上，HCA可能比CA（以檸檬酸鉀的形式）更好。”
同時(shí)對(duì)CA和HCA的研究發(fā)現(xiàn)盡管這兩種化合物抑制草酸鈣晶體的生長，但是HCA更加強(qiáng)效，而且表現(xiàn)出有利于開發(fā)新療法的獨(dú)特性質(zhì)。
研究人員隨后利用原子力顯微鏡（AFM）研究了草酸鈣晶體在真實(shí)的生長條件下與CA和HCA之間的相互作用。根據(jù)Rimer的說法，這種技術(shù)允許他們實(shí)時(shí)地在近分子分辨率下記錄晶體生長。
論文第一作者、在Rimer實(shí)驗(yàn)室從事研究的休斯頓大學(xué)研究生Jihae Chung注意到當(dāng)草酸鈣晶體接觸到特定濃度的HCA時(shí)，這些AFM顯微圖片記錄到這種晶體確實(shí)在縮小。Rimer懷疑這個(gè)初步的發(fā)現(xiàn)是異常的，這是因?yàn)樵诟叨冗^飽和的溶液中觀察到這種晶體在溶解是非常罕見的。在文獻(xiàn)中報(bào)道的最為有效的抑制劑僅僅是阻止這種晶體生長。
結(jié)果表明Chung的初步發(fā)現(xiàn)是正確的。一旦研究人員證實(shí)在過飽和溶液中溶解草酸鈣晶體是可能的，他們就研究了解釋這種情形為何發(fā)生的原因。
來自美國匹茲堡大學(xué)的Giannis Mpourmpakis和他的研究生Michael G. Taylor利用密度泛函理論（density functional theory, DFT）---一種高度準(zhǔn)確的計(jì)算方法，被用來研究材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)---解決HCA和CA如何結(jié)合到鈣和草酸鈣晶體上。他們發(fā)現(xiàn)HCA與草酸鈣晶體表面更強(qiáng)地結(jié)合在一起，產(chǎn)生一種張力，而且這種張力似乎通過鈣離子和草酸根離子的釋放得到緩解，從而導(dǎo)致晶體溶解。
HCA也在人受試者體內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。7個(gè)人在三天內(nèi)服用這種補(bǔ)充劑，這就允許研究人員確定HCA通過尿液排泄出來，這也是這種補(bǔ)充劑作為一種療法發(fā)揮作用所必需的。
Rimer說，盡管這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)一種有效的藥物奠定基礎(chǔ)，但是問題仍然存在。他說，長期安全性、劑量和進(jìn)一步的人體臨床試驗(yàn)還是需要的。
他說，“但是我們初步的發(fā)現(xiàn)是非常大有希望的。如果它在體內(nèi)發(fā)揮作用，就像我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中開展的臨床試驗(yàn)?zāi)菢樱敲?font face="Calibri">HCA有潛力降低慢性腎結(jié)石病患者的發(fā)病率。”
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