國際胱氨酸尿協(xié)會（ICC）提供了一份關于胱氨酸尿患者的統(tǒng)計信息。這類患者首次發(fā)病年齡在2-40歲，但中位數(shù)年齡在男性為12歲，女性為15歲。在3歲之前，男性更有可能發(fā)病。相應地，男性每年平均為0.42次出現(xiàn)結石事件，女性為0.21次。ICC數(shù)據(jù)里，224位患者中有10位沒有發(fā)展為結石病，但只有2位年齡超過40歲。ICC發(fā)現(xiàn)，如果不考慮表型和基因型，這些患者的臨床癥狀是相似的。但在帶有一樣突變的同胞中存在性別差異。這種差異可能是由于其它結石風險因素造成的，環(huán)境和基因都可以影響發(fā)病風險。

近年來，分子生物學的迅速發(fā)展，使人們對胱氨酸結石的病理生理和遺傳基因等方面有了更深入的認識。胱氨酸結石成因主要是胱氨酸尿癥。胱氨酸結石是由先天性胱氨酸尿所致，屬常染色體隱性遺傳。胱氨酸尿癥是由于近端腎小管腔刷狀緣對胱氨酸和二堿基氨基酸(鳥氨酸、精氨酸、賴氨酸)重吸收機制障礙引起的遺傳性疾病。腎小管上皮的II型膜糖蛋白rBAT和b0,+膜轉運體的協(xié)同作用負責胱氨酸的重吸收。SLC3A1基因和SLC7A9基因分別控制兩種蛋白的表達，而這兩種基因的變異則可引起胱氨酸重吸收障礙，從而導致胱氨酸尿癥。

正常情況下，98%-99%的這些氨基酸在近端腎小管時被重吸收，但是經(jīng)典胱氨酸尿癥患者的重吸收障礙，些氨基酸負荷使這些氨基酸濃度逐漸升高，使遠端腎單位處于酸性環(huán)境。當濃度超過酸性pH條件下的溶解閾時，胱氨酸(不包括其他二堿基氨基酸)開始析出，形成特征性的六角形胱氨酸結晶。結晶體可以常規(guī)地在這些病人的濃縮尿樣里通過顯微鏡發(fā)現(xiàn)，而且通過B超經(jīng)常在膀胱內(nèi)發(fā)現(xiàn)無定形晶體。長期如此，這些在腎集合系統(tǒng)或尿路里的微晶體可以聚集為固態(tài)結石，但是決定這些事件的基因和環(huán)境因素仍未完全清楚?；颊吣c道和腎近端小管對這些氨基酸重吸收降低。腎重吸收缺陷發(fā)生在腎近端小管細胞頂質膜表面。這導致這些氨基酸排泄增加，并且促進尿液胱氨酸過飽和與結晶形成。

胱氨酸結石是Wollaston于1810年在膀胱內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)的，它稱這種來自膀胱的結石為“膀胱氧化物”（希臘語kystis）。Berzelius意識到這種復合物并非氧化物，但是他仍認為這種結石最初源于膀胱，所以他稱之為胱酸。Friedman于1902年首次描述了它的化學結構。1908年，Garrod指出胱氨酸尿癥是含硫氨基酸代謝異常的先天疾病。這種錯誤的觀點一直持續(xù)到20世紀中期。后來的Dent和Rose的研究顯示胱氨酸尿癥患者的尿二堿基氨基酸排泄量異常升高而血中含量正常。

Harris等人描述了胱氨酸尿癥的基因學基礎，包括指出它是常染色體隱性遺傳病。Crawhall等人于1963年首次應用青霉胺治療胱氨酸尿癥。后來隨著分子生物學的進步，發(fā)現(xiàn)了位于染色體2p上的轉運分子rBAT，這使我們對胱氨酸尿癥的發(fā)病機制有了進一步的認識。1994年首次報道負責編碼rBAT蛋白的SLC3AI基因變異與I型胱氨酸尿癥有關，由此開始了包括I型和非I型胱氨酸尿癥的基因多重性變異的發(fā)現(xiàn)。