彩色CT扫描图像显示一名患有双侧肾结石（白色）的患者。

肾结石自古以来就困扰着人类，但一项新的研究发现，尽管我们与肾结石的斗争历史悠久，但我们显然忽略了最常见肾结石类型的一个关键细节。

美国研究人员在草酸钙肾结石内部发现了活细菌和生物膜。草酸钙肾结石是最常见的肾结石类型，约占所有病例的80%，而且此前人们一直认为它完全由尿液中盐分结晶的矿物质构成。

然而，根据这项新研究，细菌不仅存在于这些肾结石中，而且可能在肾结石的形成过程中发挥作用。

“这一突破挑战了长期以来人们认为这些结石完全是通过化学和物理过程形成的假设，而是表明细菌可以存在于结石内部，并可能积极促进结石的形成，”加州大学洛杉矶分校 (UCLA)的泌尿科医生Kymora Scotland说 。

“通过揭示这种新机制，该研究为针对肾结石微生物环境的新治疗策略打开了大门。”

肾结石会带来剧烈的疼痛，虽然如果及时治疗通常不会很危险，但如果得不到适当的医疗护理，可能会导致严重的并发症。

已知细菌在鸟粪石肾结石的形成过程中发挥作用，这种结石相对少见，仅占肾结石病例的2%至6%。然而，此前人们并不认为困扰大多数患者的钙结石含有细菌。

图中所示为一块钙质肾结石，可见其内部交替出现的条纹，绿色条纹富含细菌和生物膜成分，粉色条纹晶体层。

这些结石的形成始于过饱和尿液中微小晶体的成核和生长。医学界已经找到了一些抑制这一过程的方法，但我们仍然没有完全了解其作用机制。

研究人员在发表的论文中写道： “晶体成核和生长是一个复杂的过程，许多因素都可能起到促进或抑制作用，具体取决于环境状况和分子的物理特性。”

利用电子显微镜和荧光显微镜，研究团队不仅检测到一些细菌附着在钙肾结石的外部，还发现了活细菌，甚至发现了嵌入结石晶体内部的生物膜。

肾结石中检测到的细菌生物膜成分（黄色假彩色）。（Schmidt 等人，

“我们发现了一种新的石头形成机制，这或许有助于解释为什么这些石头如此常见，”苏格兰说。

“这些结果或许有助于解释复发性尿路感染和复发性肾结石形成之间的联系，并为未来治疗这些疾病提供思路。”

研究结果表明，细菌可能有助于形成肾结石，然后随着晶体在它们周围聚集，细菌会被困在形成的结石结构中。

研究人员认为，肾结石应该被视为一种“有机-无机生物复合材料”，其中细菌生物膜构成肾结石的关键部分，即使在常规临床检测表明没有细菌存在的情况下也是如此。

虽然这项新研究的重点是钙肾结石，但其他类型肾结石的成因仍然知之甚少——细菌也可能在这些结石中发挥被忽视的作用。

研究人员指出，这是一项揭示常见健康问题（影响全球数千万人）的重大发现，但还需要更多研究来阐明细菌在肾结石形成中的作用。

“我们这个由多家机构组成的团队目前正在进行研究，以确定细菌和钙基肾结石是如何相互作用的，”苏格兰说。

“我们想确切地了解是什么原因导致某些患者特别容易复发结石，以及这些特定种类的细菌有什么特性使它们能够促进结石的形成。”