泌尿系結石中 70 %以上為草酸鈣 (CaOx)結石 ,體内CaOx結石的形成與CaOx晶體形成的熱力學 (過飽和度 )和動力學 (成核、生長和聚集 )性質相關。尿液中存在的酸性粘多糖 (GAGs)對CaOx結石形成具有明顯的抑制作用 ,不但能抑制CaOx晶體的成核、生長和聚集 ,而且能抑制其與尿路粘膜的粘附過程。

酸性黏多糖(glycosaminoglycans，GAG)又稱為糖胺聚糖。GAG的分子量約為2～30kD，是細胞表面和結締組織的重要成分，在調節細胞外液容量、電解質移動、鈣在組織中的平衡和沉積(骨化或鈣化等)和組織纖維化等方面起着重要作用。根據組成二糖單位的單糖不同可分為7種類型：透明質酸；硫酸軟骨素A；硫酸軟骨素B；硫酸軟骨素C；硫酸類肝素；肝素；硫酸角質。GAG的酸性羟基和己糖胺硫酸基帶有負電荷。除透明質酸外，其他GAG均具有硫酸基，易與帶有正電荷的鈣結合，且與帶有負電荷的草酸有拮抗作用。肝素和硫酸類肝素有多種不同的結構形式和不同功能。被硫酸化的GAG具有與蛋白結合的重要作用，參與水的分布調節，1個GAG可與數百個水分子結合。最近報道，尿中一部分GAG是以蛋白多糖的形式排洩，在結晶和結石形成過程中，GAG可能以蛋白多糖的形式參與反應。

研究表明：不同分子質量和結構的GAG，對草酸結石形成的影響也不同。但作為同一類型的聚陰離子，它們對結石形成的影響有相似之處。1956年，Boyce用EDTA将結石脫鈣，從基質中提取GAG(主要以黏蛋白的形式存在)。基質中碳水化合物成分約占1/3，蛋白質占2/3。1968年，在基質中發現己糖胺，從而确立了GAG的存在。目前認為，不同種類結石的基質GAG種類不同，如-水草酸鈣和尿酸結石基質中的主要成分是硫酸類肝素，二水草酸鈣結石基質中的主要成分是硫酸類肝素和透明質酸，而磷酸鈣結石則以透明質酸為主要成分。

尿液中的GAG來源于血清，而血清中的GAG又來源于結締組織，如軟骨、硬骨、椎間盤、 肌腱、肌筋、角膜、皮膚和血管壁，此外，還來源于 腦、腎和肝髒等器官。泌尿道尤其是膀胱粘膜 上皮，能分泌GAG，使得尿液在沿泌尿道下行過 程中GAG(濃度逐漸增加。雖然GAG在體 内的詳細代謝機制現在還不是很清楚，但可以肯 定GAG是大分子蛋白多糖的降解産物，并經腎 小球濾過排出，腎小球對GAG不再重吸收。女性比男性排洩的GAG要多；餐後和夜間的GAG排洩量升高；春季和夏 季的 排 洩 量 比 冬 季 的 排 洩 量 要 高 出 GAG以 上，小孩尿排洩的GAG中硫酸軟骨素的含量 比成年人要高。研究表明：結石患者尿液中含GAG的量 。

成人1天可産生250mgGAG，其中約10%從尿中排洩。正常成人血清中GAG約為2～3mg/L，其中主要成分為硫酸軟骨素。尿中的GAG多為蛋白多糖分解酶的産物，經腎小球濾過或由腎小管分泌到尿中。其中一部分為蛋白多糖。60%左右的尿GAG為硫酸軟骨素A、18%為硫酸角質、15%為硫酸類肝素、4%為透明質酸、2%為硫酸軟骨素B，但無肝素。

實驗證明，硫酸軟骨素A能抑制草酸結晶凝集，而硫酸類肝素和透明質酸對草酸鈣結晶的凝集無抑制甚至有促進作用。硫酸類肝素和透明質酸濃度的增高對草酸鈣結晶凝集的促進作用增大。硫酸類肝素對草酸鈣結晶凝集的促進作用略大于透明質酸，而兩者混合則有極強促進結晶凝集的活性。

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