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电化学传感器在肾结石和OSAS关联研究中的应用及机制分析。采用NHANES 2007-2018数据，发现高风险OSAS组肾结石患病率显著升高（9.8% vs 6.2%, P<0.001），提示存在独立关联。研究揭示间歇性缺氧、氧化应激和代谢紊乱通过共通路影响尿微环境，导致结石形成。电化学传感器因其高灵敏度、微型化和低成本优势，可实时监测钙离子、草酸等生物标志物及炎症因子，为OSAS相关肾结石的分子机制研究提供技术支撑，并适用于床旁检测和动态风险监控。
李波|李峰|谢曦|王颖|李绍兴|刘晓勇
中国四川省成都市成都医学院临床医学院及第一附属医院泌尿科
摘要
阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）引起的间歇性缺氧、氧化应激和代谢紊乱可能会影响泌尿系统的稳态，但它们与肾结石形成之间的临床联系仍需要大规模的人群证据来支持。在医学实验室技术层面，电化学传感器因其高灵敏度、快速响应、微型化和低成本等优势，已成为检测与肾结石相关的生物标志物（如钙离子、草酸、尿酸、柠檬酸和炎症因子）的重要工具。这些传感器适用于床边检测和动态风险监测，为揭示OSA和肾结石的共同代谢和炎症途径提供了分子层面的技术支持。本研究采用横断面设计，纳入了2007至2018年间NHANES数据库中具有完整睡眠问卷和肾结石病史的成年参与者。研究未涉及新的实验，所有分析均基于公共数据库完成。结果显示，在总共34,652名参与者中，高风险OSA组的肾结石患病率显著高于低风险组（9.8% vs 6.2%，P<0.001）。因此，OSA的高风险与肾结石患病率的增加之间存在独立关联。
引言
阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）是一种常见的睡眠相关呼吸障碍，其特征是睡眠期间反复出现的上呼吸道阻塞，导致呼吸中断和睡眠质量下降。症状包括打鼾、日间嗜睡和注意力问题，影响日常生活。OSAS的全球患病率较高，因人群、年龄和性别而异。成年男性的平均患病率为27.3%，而女性为22.5%。肥胖和年龄等因素会影响其发病率。该病具有系统性影响，呼吸道阻塞、睡眠觉醒和间歇性缺氧会引发氧化应激、炎症和睡眠中断，进而导致自主神经系统失调，并增加高血压、心脏病、糖尿病和认知缺陷的风险。OSAS的诊断需要通过多导睡眠图进行全面的睡眠评估[6]。这一过程可能较为繁琐，因此在临床实践中，常使用问卷和临床预测模型来识别具有较高OSAS倾向的个体，以加快后续的临床评估[7]。
肾结石是泌尿系统的一种常见疾病，其发病率在全球范围内呈上升趋势[10]。在美国，男性肾结石的患病率约为10.6%，女性为7.1%，大多数患者需要临床干预[11]。研究发现，肾结石的5年复发率超过50%[12]。因此，阐明与肾结石相关的风险因素至关重要。此外，流行病学调查显示，患有高血压、糖尿病和代谢综合征等慢性疾病的个体更容易形成肾结石[13][14][15]。
当前的研究揭示了肾结石与OSAS之间的有趣关联。台湾学者探讨了肾结石与OSAS之间的关系。最新研究表明，即使调整了年龄、性别、BMI和常见合并症等因素，肾结石患者仍具有更高的睡眠呼吸障碍发病率。这表明肾结石可能独立增加OSAS的风险。相反，OSAS会影响代谢和泌尿系统因素，从而导致肾结石的形成。OSA患者排泄的致石物质增加，结晶抑制剂的水平降低，为肾结石的形成创造了有利条件。OSA相关的自主神经系统失调和炎症可能进一步加剧这一过程。这两种疾病具有共同的危险因素，如肥胖、胰岛素抵抗和代谢综合征。OSAS的系统性影响可能影响结石的形成，而肾结石又可能加重睡眠呼吸暂停，形成一个反馈循环。电化学传感技术为检测这两种疾病相关的早期变化提供了有前景的解决方案。这些传感器可以将生化相互作用量化为电信号，实时监测与肾结石形成相关的泌尿生物标志物，能够检测参与结石调节的离子、代谢物和蛋白质。与传统色谱或质谱方法相比，用功能化纳米材料（如石墨烯、金属有机框架和导电聚合物）改性的电极界面可以显著提高微量生物标志物识别的选择性，并适用于便携式设备（POCT）的开发。电化学传感器在动态监测代谢综合征相关指标（如血糖、脂质和炎症因子）方面也起着重要作用，而代谢异常是肾结石和阻塞性睡眠呼吸暂停（OSAS）的共同病理生理基础。因此，将电化学传感平台整合到肾结石的风险评估系统中，不仅有助于揭示其分子发病机制，还可能为OSAS相关并发症的早期筛查提供新的技术途径。因此，我们假设肾结石与OSAS之间可能存在潜在的相关性。迄今为止，关于肾结石与OSAS之间关联的研究仍是一个争论的焦点。
研究人群
国家健康与营养调查（NHANES）是美国的一项全面健康监测计划，由疾病控制与预防中心（CDC）下属的国家健康统计中心（NCHS）负责维护。该计划采用多阶段、分层抽样设计，以反映美国人口的多样性。数据收集包括家庭访谈、移动中心的体检以及生物样本的实验室分析。NHANES整合了自我报告的数据、临床数据和实验室数据，以获得丰富的信息。
纳入人群的特征
本研究分析了2015–2016年、2017–2018年和2019–2020年国家健康与营养调查（NHANES）的数据，以评估阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）症状与肾结石患病率之间的关系。选择这些时间段是为了获得最新的、具有全国代表性的数据和较大的样本量。NHANES是由NCHS开展的横断面调查，通过访谈、体检和实验室检测来评估美国成年人和儿童的健康与营养状况。
讨论
研究揭示了阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（OSAS）的风险与肾结石患病率之间存在显著关联。其潜在机制可能涉及间歇性缺氧、氧化应激和慢性炎症等共同途径。为了深入分析这些病理生理过程如何具体影响尿液微环境并促进结石形成，迫切需要高分辨率的分子诊断技术。
结论
通过对大规模人群的数据分析，本研究确立了OSA高风险与肾结石患病率增加之间的关联。展望未来，将先进的电化学传感技术整合到这些疾病的综合管理框架中具有重要的转化医学意义。电化学传感器不仅可以提供关于尿液结晶风险因素的实时和客观数据，还可以……
作者贡献声明
李波：撰写——原始草稿，数据整理。李峰：撰写——审稿与编辑，概念构思。谢曦：软件开发，资金获取。王颖：撰写——审稿与编辑，研究实施。李绍兴：数据可视化，监督。刘晓勇：数据验证，研究实施。
资助
本研究得到了四川省重点临床专科建设项目（编号YS000173）和成都市卫生健康委员会项目（编号2024298）的资助。
未引用的参考文献
[1], [2], [3], [4], [5], [8], [9], [16], [17], [23], [24], [25]
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
