发布时间：2023-02-28

肾结石是一种当代常见的疾病，威胁着全球人类的健康。目前关于肾结石的研究主要集中在元素分析方面，越来越重视微量元素对肾结石形成的影响，但关于肾结石中金属稳定同位素的研究报道几乎没有。锶同位素比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）已广泛应用于考古学、生物学以及食品科学等领域，例如，利用骨骼和牙齿的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr示踪古人类的迁移，这是因为在生物过程中⁸⁷Sr/⁸⁶Sr几乎不发生分馏，可以有效地记录生物从环境中获取的可利用锶。肾结石的形成与人类的生活环境密切相关，尤其与食物和饮水有关。例如，生活在水质较硬地区的人们更容易患上肾结石。与古人类样品不同，肾结石作为现代样品，对研究现代环境对人体的影响具有重要意义。因此，肾结石中的锶同位素能否有效的记录区域环境对人体的影响引起了我们的关注。

针对以上科学问题，中国地质大学（北京）科学研究院博士生屈睿在导师韩贵琳教授的指导下，对北京地区的肾结石样本开展了元素分析与锶同位素测试，取得主要认识如下：

（1）肾结石中Sr元素与Ca元素和Mg元素均有较强的相关性，肾结石中Sr的含量可能更容易受到Mg元素的影响，但是Sr同位素比值则不受这些元素的影响。

（2）肾结石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr的比值范围为0.709662-0.710990，均处于北京地区环境介质（表土、地表水及雨水）的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值范围内，并高于海水的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值（0.7092），远低于沙尘暴黄土的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值（0.713285-0.716032）。这表明北京地区肾结石的Sr同位素不受到海水和沙尘暴的影响。

（3）基于考古学中Sr同位素的研究，不同地区的古人类样本的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值表现出了明显的区域特征。本研究中70%的肾结石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr落在了表土（食物来源）和饮用水的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr范围内（0.709539-0.710543）。这符合肾结石的形成与当地食物和水源密切相关的研究预期，进一步揭示了区域环境对人体具有重要的影响。

本研究首次报道了肾结石中的锶稳定同位素的组成特征并揭示了区域环境效应对人体的重要影响，为今后金属稳定同位素应用于人体与环境交互的相关研究提供了新视角。

图1  肾结石内Ca、Sr、Mg及⁸⁷Sr/⁸⁶Sr的相关性图      

图2  北京地区肾结石与环境介质中锶同位素数据                     

论文信息：Qu Rui, Han Guilin^*, Tian Yu and Zhao Ye (2023). Strontium isotope ratios in kidney stones reveal the environmental implications for humans in Beijing, China. Environmental Geochemistry and Health. 2023. https://doi.org/10.1007/s10653-023-01515-w

文章链接：https://doi.org/10.1007/s10653-023-01515-w