Braz J Med Biol Res, February 2000, Volume 33(2) 205-210
Study of urinary acidification in patients with idiopathic hypocitraturia
N.C. Araújo and M.A.P. Rebelo
Disciplina de Nefrologia, Hospital Universitário Pedro Ernesto, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract
Introduction
Abstract 
Hypocitraturia(HCit) is one of most remarkable features of renal tubular acidosis.HCP は腎臓の酸欠状態を示す。 しかし、低硝酸性患者の大部分には酸性化異常は見られず、その病気は特発性低硝酸性疾患と呼ばれている。 低Citratur性特発性カルシウム結石症患者の尿中酸性化機構の完全性を評価するために、低Citratur性（HCit、N = 21、39.5 ± 11.5歳、女性11、男性10）および正常Citratur性（NCit、N = 23、40.5歳、男性10）の2群の患者について調べた。2 ± 11.7歳、女性16名、男性7名）を対象に、8時間の短時間塩化アンモニウム負荷試験を行った。ベースライン期間中、HCit患者は滴定酸（TA）レベルが有意に高かった。 塩化アンモニウム投与後の平均尿pH（3〜8時間目）、TAおよびアンモニウムの排泄量に群間差はなかった。 逆に、HCitでは最初の1時間の平均尿中pHは低く、TAとアンモニウムの排泄量は多かった。 ベースライン時および最初の1時間におけるHCitのTA排泄量の増加は、リン酸緩衝機構が活性化していることを示唆している。 HCitによるアンモニウム排泄の早い反応は、酸性化メカニズムが迅速に反応するという他の証拠をさらに裏付けるものであった。 本結果は、石器病の経過において、低硝化尿が基礎的な状況での水素イオンの排泄の微妙な変化と共存していることを示唆している。
キーワード：尿酸性化，低硝化尿，滴定酸度，アンモニウム，塩化アンモニウム負荷試験，尿石症
はじめに
尿酸性化異常は尿石症患者では稀ではない。 当初は遠位型尿細管性アシドーシスのみが報告されていたが、後に近位型も結石症に伴うことが確立された(1-4)。 この種の障害の発生率は、研究されたシリーズによってかなり異なっている（3〜25％）(1-3,5-8)。 遠位尿細管と近位尿細管の両方を評価した研究が、最も高い割合を示している(1,8)。 低代謝物尿（HCit）は、完全型（9）および不完全型（10）の両方で遠位尿細管性アシドーシスの最も顕著な特徴の1つである。 しかし、低硝化症の多くは酸性化障害を伴わず、特発性低硝化症と呼ばれるものである(11)。 Pak (11)によれば、ナトリウムや動物性タンパク質に富む食事やアルカリの消化管吸収の低下が低硝化症の決定要因になりうるとのことである。 石症患者の尿酸性化に関する研究は、酸性化異常と腎性高カルシウム尿との関連性（4、10、12）および酸性化異常の存在と高い病的状態との関連性（1）に重点を置いており、クエン酸の尿中排泄については言及されていない。 したがって、特発性尿酸減少症患者における尿酸性化に関する十分に実施された研究は不足している。 本研究の目的は、特発性カルシウム結石症である低硝酸塩症患者における尿酸性化機構の完全性を評価することである。
対象と方法
Hospital Universitário Pedro Ernesto（HUPE）のクリニックで評価した患者のうち、結石の二次的原因（副甲状腺機能亢進症、シスチン尿、腎尿細管アシドーシス、高オキサ尿、痛風、サルコイドーシス、慢性下痢など）がある人を選択しました。石症の合併症（感染症、水腎症）を除外し、代謝に関するルーチンの調査を完了した者である。 次に、これらの選ばれた患者に対して、0.1g/kg体重の塩化アンモニウムで尿酸性化のテストを行った。 1つはHCit（尿中クエン酸値<320 mg/24h、N=21、39.5±11.5歳、女性11名、男性10名）、もう1つは正常硝酸塩尿（NCit、尿中クエン酸値 ³320mg/24h、N=23、40.2±11.7歳、女性16名、男性7名）群として研究された。 はじめに基礎尿を採取し、動脈血ガス分析を行った。 その後、対応する量の塩化アンモニウムを投与し、尿サンプルを1時間に8回採取した。 尿量を適切に保つため、各患者には、Wrong and Davies (14) が推奨するように、1時間ごとに150 mlの水を与えた。 薬物投与後3時間目から8時間目までに採取したサンプルの尿中pHが平均5.3以下にならなかった患者は、試験から除外された。 4時間目の終わりに、薬剤がアシドーシス状態を作り出すのに有効であったことを確認するために、新たに動脈血ガス分析を行った。pH、滴定酸度（TA）、アンモニウム（Am）（15）は、基礎試料とNH4Cl投与後のすべての試料で測定された。 結果は平均値±SDで報告した。 群間差は unpaired Student t-test、塩化アンモニウムに対する各群の反応は paired Student t-testで評価した。 有意水準はP<0.05とした。
結果
投与した塩化アンモニウムの量に群間差はなかった（HCit = 6.42 ± 1.18 g vs NCit = 6.33 ± 0.08 g; P>0.05）。 塩化アンモニウム摂取4時間後に行った血液ガス分析における血中pHおよび血漿重炭酸塩の低下から観察できるように、両群は薬剤を良好に吸収・代謝していた（表1）。
3時間目から8時間目までに得られたサンプルにおける平均pH、アンモニウム及び滴定酸性排泄物は群間で差がなかった（表1）
尿中pH曲線の時間ごとの分析（図1A）では、両群とも同等の平均値から始まり、最初の1時間に上昇し、続いて低下することがわかった。 NCit群では、最初の1時間にpHの有意な上昇が見られた。 この上昇はHCit群でも生じたが、統計的に有意ではなかった。 したがって、平均pHは最初の1時間にHCit群で低下した（P<0.05）。 2時間目から試験終了まで、両群で有意かつ同様のpHの低下が見られた（P>0.05）
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図1-低硝酸症患者（塗りつぶし丸）および正常硝酸症（空丸）による尿pH（A）、滴定酸性（B）およびアンモニア排泄（C）に塩化アンモニウム投与が与える影響。 データは各群18-23回測定の平均±SDで報告する。 *P<0.05 (Student t-test). |
滴定酸度は両群とも最初の1時間で著しく低下した（P<0.05）。 しかし，2時間目からは上昇し，試験終了まで続いた（図1B）． 1時間ごとの平均値を比較すると、HCit群は対照時間およびNH4Cl摂取後の最初の1時間はTAをより多く排泄したが（P<0.05）、その後の時間には排泄されなかった（P>0.05）。 また、滴定酸度排泄量の増加（平均値から基底値を引いた値）はNCit群で大きかった（P<0.05）（表1）。
塩化アンモニウムについても同様の解析を行ったところ、NH4Cl摂取後の排泄量はHCit群では最初の1時間ですでに有意に増加し（P<0.05）、2時間以降はNCit群で増加し（P<0.05）（図1C）、また、NH4C摂取後の排泄量は、NCit群で増加し（p＜3148>0.05）、2時間以降はNCit群で増加した（図1C）。 表2より、本研究で観察されたHCit群の基礎状態での尿中TA排泄量は、健常者、結石症患者のいずれにおいても文献上最も高い値であることが確認された。 Heilbergら(16)は、低硝子尿症患者における基底状態のTA値を我々よりも低く報告している。 しかし、彼らは NH4Cl の過負荷後に尿の pH が 5.3 より高くなった症例を含んでいる。 Wrong と Davies (14) の研究では、塩化アンモニウム刺激後の TA 排泄量は我々の研究よりも高かったが、彼らのグループは3人の石化症患者のみであった (Table 2)。 健常者の報告値と比較すると、塩化アンモニウム刺激後の我々の患者のTA排泄量は中間の位置にあった（表2）。
24時間のリン酸排泄量は両群で同程度だった（表1）。
考察
低硝酸症を決定する基本メカニズムはクエン酸の尿細管吸収量の増加であり、その状況は主にアシドーシス存在時に起きる。 しかし、低硝酸症のほとんどの症例では全身性アシドーシスがなく、尿pHに基づく酸性化の機構はそのままであると考えられる。 実験的研究により、慢性アシドーシスの場合、尿の酸性化機構はより活発であることが明らかにされている(17)。 不完全型遠位尿細管アシドーシスでは、すでに低硝酸性尿が存在するが、アンモニウムの排泄が過多または正常であるため、酸血症の出現を防ぐことが知られている。 不完全型尿細管性アシドーシスは完全型アシドーシスの初期段階であるという証拠がある。 それ以前の段階があるかどうかはわからない。 低硝酸性尿路結石症患者の多くに酸性化異常は見られず(18)、このことは、特発性低硝酸症として知られるpH5.3以下の尿を排泄できることを示している(11)。 Battleら(19)によれば、pH5.3の尿を排泄できることは、必ずしも遠位尿細管での水素分泌過程が損なわれていないことを意味しない。 今回、pHとTA、アンモニウム値を測定することで水素イオンの排泄を評価した。
今回の結果から、低脂肪症患者は基礎試料と最初の1時間に多くの滴定酸性を排泄することが分かった。 滴定酸性は基本的に緩衝液のpK，緩衝液の利用可能性，尿のpHに依存することが知られている(20)． HCit群は最初の1時間に低い尿pHを示したので、同じ1時間に正確に多くのTAを排泄すると予想され、実際にそうであった。 尿pHとリン酸依存性の滴定酸性排泄量との逆相関は、pH5.5以上の範囲でのみ起こる。 リン酸塩のpK（6.8）のため、pHが5.5より低くなると、ほとんどすべての二塩基性リン酸塩（HPO42-）が一塩基性リン酸塩（H2PO4-）に変換されてしまい、リン酸塩排泄量の増加がない限り緩衝作用が停止してしまうのである。 両群の尿中pHが同等である基礎状態でHCit群のTA排泄量が多いことは、この時間帯にリン酸塩緩衝剤がより多く利用可能であることを示唆している。 夜間断食後の早朝にリン酸塩がより多く利用できることから、この差は食事の急性効果によるものではないことが示唆された。 24時間のリン酸塩排泄量は両群で同程度であり（表1）、TAの差はリン酸塩に起因するものではないことが示唆された。 しかし、リン酸塩の概日リズムのいくつかの特殊性は、リン酸塩がTAの排泄量の増加に寄与している可能性を完全に否定するものではない。 血清リン酸塩は、早朝にピークに達し、午前10時頃に最大に低下する概日リズムを示す。偶然にも、尿中リン酸塩排泄量は午前7時から10時の間に、1日の他の21時間の間よりも少なくなっている（21）。 したがって、24時間尿中リン酸塩排泄量は2群の患者間で差がなかったが、我々の患者では1日の排泄曲線のセグメントの差を否定することはできない。 朝10時という時刻は、塩化アンモニウム摂取直後に両群が経験した滴定酸度排泄量の低下と一致するが、それでもHCit群の方が低かった。 HCit群では、この低下が概日リズムの基礎試料における高い滴定酸性排泄量によって減衰したと考えられ、最初の1時間の試料における滴定酸性排泄量の高さが正当化される可能性がある。 リン酸塩の起源は、食事による慢性的な影響、あるいは骨に対応している可能性があるが、この可能性は単なる推測に過ぎない。 NH4Cl摂取の最初の1時間後には、TAの排泄量と尿中pHに両群間の差はもはや検出されなかった。
TAの低い基礎値から出発したNCit群は、HCit群よりも滴定酸性の排泄量を増加させる能力があり、後者では活性化の過程がすでに飽和点に近いことが示唆された。 平均アンモニウム排泄量は両群で同等であった。 しかし、HCit群はアンモニウム排泄の点で早期の反応を示し、慢性アシドーシスの状況で観察されるように、酸性化メカニズムが過敏に反応するという考えを支持するものであった。 この試験で、HCit群は最初の1時間に酸負荷の重要な部分を排泄したのに対し、NCit群ではこの現象は後に起こったことが示された。 この現象は、低脂肪症患者における食事の慢性的な影響を反映している可能性が最も高い。 正常な尿酸性化を伴う低硝化症では、ナトリウムや動物性タンパク質に富む食事やアルカリの消化管吸収の減少が関与することが知られている（11）。
今回の結果は、石器病の経過において、低硝化症は基礎状態での水素イオン排泄における微妙な変化と共存しており、おそらく不完全な遠位尿細管酸性化に先立つ酸性化欠陥の初期特徴を示していると示唆した。 これらの患者が将来的に遠位尿細管性アシドーシスのいずれかの形態を示すかどうかを評価するために、さらなる追跡調査が必要である。 Backman U, Danielson BG, Johansson G, Ljunghall S & Wilkström B (1990). 再発性腎結石症患者における腎尿細管欠損の発生率と臨床的重要性。 Nephron、25：96から101まで。
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