國內外對於乙二醇的研究結果壹致認為其本身毒性較低，而其代謝產物毒性較高，對腎臟的毒性主要是由乙二醇氧化代謝物所致。Gordon列舉出乙二醇的主要三種代謝產物乙醛酸、草酸和乳酸的毒性。乙醛酸能抑制糖酵解和三羧酸循環，刺激大腦；草酸可引起腎損傷和代謝性酸中毒，還可與鈣離子結合形成草酸鈣結晶，導致低鈣血癥，並沈積於腎、腦等處，造成腎、腦功能障礙；乳酸進壹步加重酸中毒。
乙二醇能引起高草酸鹽尿和草酸鈣結晶沈積於腎壹直被看作是腎損傷和腎結石的重要致病機制。綜合國內外乙二醇與腎臟結石形成關系的研究，腎結石形成的可能機制是：① 自由基和抗氧化酶***同作用機制；②結石基質蛋白和蛋白簇表達抑制劑***同作用機制；③單核．巨噬細胞趨化因子誘導草酸鹽和草酸鈣結晶致腎損傷機制。近年有學者相繼發現乙二醇在導致腎損傷和腎結石的同時伴有壹些過氧化合物酶及過氧化產物的增高，如脂質過氧化物酶、MDA(丙二醛)、 半乳糖苷酶以及中性肽鏈內切酶 。在乙二醇致大鼠腎結石形成過程中存在著氧化．抗氧化系統的失衡。乙二醇代謝產物早期隨血液循環進入腎臟，產生活性氧，後期浸潤到白細胞而使抗氧化酶活性水平減低，腎臟後期處於過氧化應激狀態下，加重腎臟的損傷程度。
總之，乙二醇代謝物引起的急、慢性酸中毒和組織中草酸鈣結晶沈積是乙二醇重要的毒性基礎。
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