8 4 8. 中国血液净化2006年12月第5卷第12期Chinese Journal ofB ·、bl_5.No.12 综述· 维挣陛血液透析患者慢性炎症状态的研究现状 曹娅丽综述王世相审校 中图分类号:R31 8.1 6 文献标识码:A 近2O年来随着血液净化技术的不断进展,尿毒 症患者已能得到长期生存。但是,尿毒症患者的各种 近、远期并发症,死亡率仍明显高于正常人群。以往 认为这与透析膜的生物相容性、透析液及透析用水 有关。自从著名的Hemo研究【 ]问世以来,认识到即 使使用高通量、生物相容性好的透析器,增加透析剂 量,患者的死亡率和并发症亦无明显改善。进一步的 研究发现,引起尿毒症患者死亡的主要疾病是心血 管疾病。Stenvinkel等 提出营养不良、炎症、动 脉粥样硬化综合征(malnutrition-inflammatory- 表1不同国家维持性血液透析患者慢性炎症反应的发生率 2血液透析患者慢性炎症状态的原因 血液透析患者慢性炎症反应的原因是多方面 的,具体的病因与发病机制还不十分清楚,但主要 与慢性肾衰竭本身、血液透析过程及遗传种族因素 有关。 atherosclerosis syndrome,MIA)与患者的心血管 疾病和高死亡率显著相关,三者形成了恶性循环,其 中炎症起到了起始和驱动作用。本文就维持性血液 透析患者慢性炎症状态的发生率、原因、炎症存在的 临床意义以及预测炎症反应的细胞因子的研究现状 2.i慢性肾衰竭是基本原因 随着残余肾功能的不断丧失,患者血清CRP水 平普遍增高。一般认为,糖尿病、水潴留引起充 血性心力衰竭[ 、动脉粥样硬化llo 者更易出现慢性 炎症反应。肾功能减低时机体的免疫应答已发生改 变,呈现出促炎症状态,刺激单核一巨噬细胞释 放炎性细胞因子。随着肾功能的进一步恶化,肾 脏清除率的不断下降,毒素水平逐步升高,传统 意义上的尿毒症毒素,如肌酐、尿素氮、13。一微 球蛋白、甲状旁腺素等,以及近年来认识的尿毒 症毒素,如同型半胱氨酸、低密度脂蛋白、晚期 糖基化终末产物等,均可以促进炎症的发生发展。 尿毒症患者由于免疫功能的下降,往往合并 不同类型的慢性感染,包括肝炎、消化道溃疡、 口腔和牙龈感染等。这些感染可以引起高炎性细胞 因子血症。Agui 1era等…]研究发现引起消化道溃疡 的幽门螺杆菌与尿毒症患者的炎症、营养不良状态 高度相关。慢性肝炎也可以造成血液透析患者的炎 症反应,尤其是慢性丙型肝炎[1 ,这类患者循环 中肝细胞生长因子(HGF)水平高,并与CRP显著相 关,提示HGF水平能预测血液透析患者体内的炎症 反应。Zoccal i等[13 认为肺炎衣原体的IgG抗体水 平与血液透析患者的慢性炎症状态有关,并增加了 作一综述。 1血液透析患者慢性炎症状态的发生率 大量的临床研究表明,维持性血液透析患者 普遍存在慢性炎症状态。持续性炎症状态不但包括 由外源性或体内机会性病原微生物感染引起的全身 炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS),更主要的是存在微炎症状态,即 患者不会出现典型的炎症临床症状,如发热、低血 压等,而仅表现为急性时相蛋白浓度的升高。血清 C一反应蛋白(CRP)、前炎症因子如IL一1、IL一6、 TNF一0及近年研究发现的降钙素原(procalcitonin, PCT)、血清淀粉样蛋白A(serum amyloid,SAA)、同 型半胱氨酸(homocysteine,HCY)是慢性炎症反应的 标志物。研究发现这种炎症有明显的人种差别,超 过l30%的白种血液透析患者出现慢性活动性炎症反 应,而亚裔血液透析患者的炎症状态较弱[3-7]。我 国目前尚未血液透析患者炎症反应的大规模流行病 学调查数据,闭闵等[s]报道了74例血液透析患者中 CRP升高所占的比例为23%。 作者单位:100020北京,首都医科大学附属北京朝阳医院血液净化中心 通信作者:王世相 100020北京,首都医科大学附属北京朝阳医院血液净化中心 维普资讯 http://www.cqvip.com
中国血液净化2006年12月第5卷第12期Chinese Journal of Blood Puriifcation.December 12.2006.Vo1.5.No.12 .8 4 9. 动脉粥样硬化和心血管疾病的发生率与死亡率。 2.2血液透析引起慢性炎症反应 血液透析通过以下几个方面引起慢性炎症反 应:①患者血液与透析液长期接触,而常规使用的 碳酸氢盐透析液易被革兰氏阴性杆菌污染,虽然透 析膜为半透膜,细菌不能直接通过,但病原菌的代 谢产物可逆向滤过及扩散至血液侧,释放的致热原 刺激单核细胞产生大量炎症因子[ 。Panichi等[ s] 的多中心研究证实,血液透析滤过(HDF)过程中, 由于存在反滤过机制,患者血中的IL-1 Q和IL-1 的水平显著增加。使用超纯净透析液和双极反渗水 可以明 降低IL-6和CRP等炎性因子水平,也支 持上述观点…J;②患者的血液与透析膜长期接触, 这种由透析膜引起的炎症反应与膜的生物不相容性、 通透性、孔径及流量有关,透析膜与血液接触后,激 活了患者的免疫、凝血及纤溶系统,引起炎症。生 物相容性差的透析膜如铜仿膜、聚碳酸酯膜引起的 炎症反应强于生物相容性好的聚甲基丙烯酸甲酯膜 等合成膜[1 ];③是由血管通路相关性感染激活的 炎症反应,尤其是移植物内瘘和深静脉导管更易导 致慢性炎症状态。HEM0研究 观察了1 846例维持性 血液透析患者,使用导管透析者感染相关性住院率 与死亡率明显升高。临床研究证实m],在中心静脉 插管的皮肤局部应用抗生素有效的降低了感染发生 率。 2.3遗传因素 尿毒症血液透析患者中,与欧美种族比较,亚 裔人群的炎症发生率较低,可能与文化背景、饮 食结构等的差异有关。szalai等f19 认为血液中的 CRP水平是由CRP的单核苷酸多态性决定的,美国 白种人的CRP水平是黑人的2倍。因此,不同人群 和种族的基因型也可能影响了血液透析患者的炎症 状态。 3血液透析患者慢性炎症状态的临床意义 动脉粥样硬化、心血管疾病、营养不良等是 维持性血液透析患者高死亡率的主要危险因素。尽 管仅有不到5%的血液透析患者直接死于炎症[2o], 但炎症反应与上述危险因素相互作用,对血液透析 患者的预后有重要影响。 3.1慢性炎症与营养不良 Sayarlioglu H等F21]提出了两种类型的营养不 良。I型营养不良主要由透析不充分、食欲降低 而致蛋白质和能量摄入不足引起,透析不充分、代 谢性酸中毒还可导致机体分解代谢增强,进一步加 重营养不良。此型通过增加透析剂量、补充营养 可得到改善。而II型主要是炎症反应参与发生发展 的营养不良,炎性细胞因子IL一6、TNF Q等引起 肌肉蛋白分解代谢增加,肌肉和脂肪体积下降,表 现为体重指数下降、食欲降低,呈现消耗性代谢状 态;同时血清白蛋白的合成减少,出现低白蛋白血 症。II型营养不良经加强透析和(或)增强营养往往 效果不佳。许多研究表明,维持性血液透析患者的 营养不良大多数属于II型,具体的发生机制如下① 炎症因子直接抑制胃肠系统的消化与吸收,间接通 过厌食中枢引起患者食欲下降,造成营养不良;② 炎性细胞因子激活核转录因子K B或泛肽一蛋白水 解酶加速蛋白,尤其是肌肉蛋白的分解代谢 ③ 动物实验证实 ],升高的炎症因子可以促进瘦素分 泌,介导食欲下降。 3.2炎症状态与动脉粥样硬化 慢性炎症状态不仅可以预测动脉粥样硬化的形 成,而且是动脉粥样硬化的起始和驱动因素。CRP 高的维持性血液透析患者的动脉粥样硬化和心血管 疾病发生率明显高于CRP低的患者。Huber SA等 们 将认为IL一6是引起动脉粥样硬化的独立危险因素, 维持性血液透析的老年患者血中的IL一6水平显著升 高。慢性炎症反应通过多种机制促进动脉粥样硬化 的发生发展:①慢性升高的急性时相反应物如 CRP、脂蛋白a和纤维蛋白原可以直接导致动脉硬 化和纤维化;②TNF-Q通过下调脂蛋白E的分泌, 介导内皮细胞失功,促进粥样斑块形成:③炎症 反应还可以通过降低基质y 羧基谷氨酸蛋白(MGP) 导致血管钙化,促进动脉粥样硬化的发生;④慢 性炎症反应还能引起胰岛素抵抗、氧化应激等间接 促进动脉粥样硬化发生。 3.3炎症反应与血管钙化 血管钙化与心血管事件的笈生密切相关。健康 人群随着年龄的增长,65岁以上者可以有明显的血 管钙化发生。然而维持性血液透析患者,尤其是 糖尿病引起的尿毒症患者,3O岁以下即可出现血管 钙化。Stompor T等l25 认为炎症反应是引起血管钙 化的一个主要原因。目前多数学者认为,血管钙 化主要是由于炎症反应引起胎球蛋白水平下降所造 成的。Ketteler等[26]检测了312例维持性血液透析 患者的血清胎球蛋白一A水平,发现其低的患者血 管钙化的发生率显著高于水平高的患者,认为低胎 球蛋白血症与炎症反应、动脉粥样硬化及心血管事 件密切相关。其他如瘦素、基质Y 一羧基谷氨酸 维普资讯 http://www.cqvip.com
8 5 0. 中国血液净化2006年12月第5卷第l2期Chinese Journal ofBlood Punficadon.December 12.2o06.V0l_5.No.12 蛋白、骨形成蛋白、护骨素(OPG)可能也参与了血 Ducloux等[ 。 观察了法国l0个透析中心的459 例血液透析患者,检测其血清Hcy与炎性细胞因子 的水平,发现两者显著相关,认为Hcy可以预测血 液透析患者的慢性炎症状态。在随访的54个月内, 219例(47.7%)患者死亡,其中114例(52%)患者的血 清Hcy水平高于30 gmo1/L,均死于心血管疾病。 高同型半胱氨酸血症也是判断血液透析患者预后的 指标之一。 4.3降钙素原 管钙化的发生发展。 4常用的预测炎症反应的细胞因子 4.1 C反应蛋白 C RP是急性反应时相蛋白之一,由肝细胞合 成。人的CRP分子质量为117 056 Iu是由5个相同 的亚单位以非共价键聚集而成的环状对称五聚体, 在血清、脑脊液、关节滑膜液、羊水、胸腹水和水 疱液内均可检测到。CRP不能穿过胎盘,正常人血浆 浓度<5m g/L。当机体处于感染、外伤、手术、 肿瘤、栓塞、免疫损伤以及理化因素等刺激时, CRP水平升高。CRP通过以下机制参与炎症反应:① 诱导内皮细胞表达内皮间黏附因子一1、血管间黏附 因子1和E一选择素等;②通过结合Clq和H因子 激活补体的经典途径;⑧诱导单核细胞表达组织因 子从而激活外源性凝血过程。 血液透析患者血浆CRP和细胞因子升高提示存 在慢性炎症反应,并且CRP的水平可以预测患者的 预后。Kato等 z ]选择稳定的血液透析患者343例, 排除营养不良、肝病、活动性免疫系统疾患和感染 性疾病,观察l3个月,期间30例死亡, CRP> 10.0mg/L者死亡率较CRP<5.0mg/L者明显增加。 CRP增高是死亡率的独立预测指标。Chauveau等[28] 排除感染、肿瘤、创伤等因素,对6 1例维持性 血液透析患者进行了2年的研究,发现CRP>9.9mg/ L的患者多在24月内死于心血管疾病。 然而传统的CRP检测方法对于微炎症状态缺乏 敏感性,新的超敏c一反应蛋白(hs-CRP)可以更好 的检测出血液透析患者存在的慢性炎症水平,敏感 性更高。hs—CRP是肝脏在IL一1、IL一6的刺激下产 生的,对慢性炎症反应的早期发现更有意义。 4.2同型半胱氨酸 同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)亦称高半胱 氨酸,是蛋氨酸(甲硫氨酸)的中间代谢产物,是蛋 白质生物合成过程中未被正常利用的一种氨基酸前 体。Hcy在人体内主要有两种代谢过程,即再甲基化 过程和转硫基过程。正常空腹血浆Hcy总量为5~15 umol/L,血浆l5~30 mol/L为轻度升高,30~ 100 ̄mol/L为中度升高,>100mol/L为重度升高。 Hcy不但可以直接促使氧化应激反应、激活核转录 因子KB参与炎症反应,而且还通过致内皮细胞损 伤、对脂代谢的影响、致血栓形成、影响血管平 滑肌细胞增殖、促进血管钙化等间接参与炎症反应 的发生发展。 降钙素原(PCT)是降钙素(calcltonin,CT)的 前体,是由116个氨基酸组成的糖蛋白,分子质量 大约12 896 Iu。PCT主要在甲状腺滤泡旁细胞内合 成,在细胞内通过蛋白水解酶的作用,裂解成降钙 素而具有激素活性。正常条件下,人血清PCT含量 般不超过0.1ng/mL。发生严重细菌感染和败血症 时,PCT整个分子可释放入血,浓度可增高10 000 倍。因而许多学者已将血清PCT作为细菌感染和判 断预后的指标。 Schmidt等㈨ 检测了36例长期血液透析患者的 血清PCT浓度,发现44%的患者血清PCT水平升高 (0.6~1.6)ng/m],但无明显临床表现,认为长期 血液透析患者血清的PCT临界值应为<1.5ng/ml。 Conti等 。 检测了51例维持性血液透析患者的血清 PCT水平,并与C一反应蛋白、血清淀粉样A蛋白、 同型半胱氨酸比较,发现PCT可以更精确的反映血 液透析患者的慢性炎症水平。 5结语 多种因素参与维持性血液透析患者的慢性炎症 反应,常见的监测指标有C一反应蛋白、血清淀粉 样蛋白A、同型半胱氨酸和降钙素原等。炎症状态 与营养不良及心血管疾病密切相关,是影响血液透 析患者预后的重要因素,但目前对维持性血液透析 患者慢性炎症状态的发病机制还不很清楚,也缺乏 有效的防治方法,因此需要给予更多的关注和更深 入的研究。 参考文献 1 A11on M,Depner TA,Radeva M。et a1.Impact of dialysis dose and membrane on infection—related hospitalization and death: Resu]ts of the HEMO Study.J Am Soc Nephrol。2003。14:1863— 1870. 2 Stenvinkel P,Heimburger 0,Paultre F。et a1.Strong associa tion between malnutrition,inflammation。and atherosclero— sis in chronic renal failure.Kidney Int,1999,55:1899-1911. 3 Owen wF.Lowrie EG.C reactire protein as an outcome predic— tor for maintenance hemodialysis patients.Kidney Int,1998, 54:627—636 维普资讯 http://www.cqvip.com
加 ¨ 他 坞 M 坫 坩 " 血液净化2006年12月第5卷第12 ̄Chinese Journal ofBlood Puriifcation,December 12,2006,Vo1.5,No.12 zimlllermann.7,HeI_r1 lager S,Pruy A,et a1.inflammation en hances cardi ovascular risk and mortality ia hemodialysi s patients,Kidney Int,1999,55:648~658. Oureshi AR。Alvestrand A,Danielsson A,et a1.Factors pre— dictjng malnutri tjon jn hemodia]ysis pati erlts:A CROSS— sectional study,Kidney Int。1998,53:773 782. 14:169 l79. 8 5 1· 19 Szalai AJ.McCrory MA。Cooper GS,et al,Association between basel ine level s of C reactive protein(CRP)and a dinucte otlde repeat polymorphi sm in the intron of the CRP gene. Genes I ranun,2002,3:14—19. 20 Foley RN,Parfrey PS,Sarnak MJ.elinical epidemiology of Bayes B,Pastot MC,Bonal J,et a1.Homocysteine,C-reactive protein.1ipid pezoxidation and mortality in haemodial ysi s patient s.Nephrol Dial Transp]arlt,2003,18:106—112. Iseki K, rozawa M。Yoshi S,et a1.Serum C reactive protein cardi0vascular disease in chronic renal disease.Am J Kid ney Dis.1998。32(Suppl 3):SII2 119. 2i Sayarlioglu H,Erkoc R,Demir C,et a1.Nutritional status and immune funetions in maintenance hemodialysis patients. Mediators lnflamm.2006,1:202—264. 22 Guttridge DC,Mayo MW,Madrid LV,et a1.NF—kappaB—induced 1oss of MyoD messenger RNA:rossible role in musele decay (CRP)and ri sk of death in chronic dialysi s patj ent s. Nephrol Dial Transplant。1999,14:1956 1960, 闭闰,李家燕,肖华秀,等.超净水与超净透析液对血液透析患者微 炎症的影响.广西医科大学学报,2004,2l(6):878 879. Hase H。Joki N。ishikawa H,et a1.independent risk factors for progression of coronary atherosclerosis in hemodialY and cachexie.Science.2000。289:2363—2366. 23 Grunfeld C。Zhao C,Ful 1er J,et a1.Endotoxin and cytokines induced expression of lept in,the ob gene product,in hamsters si s patients.Ther Apher Dial,2006。10(4):32卜327. Hase II.Tsunoda T,Tanaka Y,et a1.Risk factors for de novo 24 T Clin Invest,1996,97:2152—2157. ltuber SA.Sakkinen P,Conze D,et a1.Interleukin 6 exacer— acute cardiac events in patients initiating hemodialysis bates earlY atherosclerosis in mice.Arterioscler Thromb Vasc Biol,l999,19:2364 2367. wi th no preyious cardiac symptom.Kidney Int。2006,70(6): l】42—1148. 25 Stompor T,Pasowicz M,Sullowicz W,et a1.An association Aguilera A,Codoceo R,Bajo MA,et a1.Helicobacter pylori infecti0n:A new cause of anorexia in peritoneal dialysi s patients.Perit Dial lnt,2001,21Suppl 3:S152~156. between coronary artery calcification score.1ipid profile, and selected markers of chronic infl ammation in ESRD pa— tients treated with peritoneal dialysis.Am J Kidney Dis, 2003.41:2032—11. 26 Ketteler M,Bongartz P,Westenfeid R,et a1.Assetiation of Malatino L8,Mal 1amaci F,Benedetto FA,et a1.Hepatocyte growth factor predicts survival and relates to inf1arma— tion and intima media thickness in end stage renal disease。 low fetuin-A(AHSG)coneentrations in serum with eardiovas cular mortal{ty in patients on dialysj s:A cross sectional study.Lancet,2003,361:827—833. 27 Kate A。Odamaki M。Taki ta M,et a1.C-reactive protein is a Am J Kidney Dis,2000,36:945—592. Zoccali C.Benedetto FA,Mallamaci F,et a1.Inflan ̄ati0n is associated with caretid atherosc]erosis in dialysl s patients. Creed investigators.CardiovaSCUlar risk extended eva1ua~ predictor of short—term morta1ity in hemodialysi s patients. tion in dialysi s patients.J Hypertens,2000,18:1207—1213. Stefon S.Coli I ,Ciantiolo G,et a1.Inflammatory response of a new synthetie dialyzer membrane.A randomised cross~ Am J Nephrol,2001,21(2):170. 28 Chauveau P,Level C,Lasseur C,et a1.C-reactive protein and Dfocalc{tonin as markers of mortalitY in hemodialysis over compari son between polysul lone and hel ixone.Int J patients:A 2-year prospecti ve study.J Ren Nutr,2O03。I3 (2):137一l43. 29 Ducl0ux D。Klein A,Kazory A,et a1.Impact of malnutriti0n— inflamation 0n the ass0ciation between h0mocysteine and Artif Organs,2003,26(1):26—32. Panichi V,De Pietro S,Andreini B,et a1.Cytokine production in hemodiafi1tration:A multicentre study.Nephrol Dial Transplant.1998,13:i737 l744. Schiffl H,Lang SM,Stratakis D,et a1.Effects of ultrapure dialvsi s fluid on nutritiona1 status and inflammatcry parameters.Nephro]Dial Transplant,2001,16:1863 1869. mortality.Kjdney Internationa1,2OO6,69:33l 335. 3O chmidt M.Burchardic。Sitter T,et a1.Proca1cit0nin in pa tients underg0ing chr0nic hemodialysi s.J Nephron,20OO,84: 187—188. 3l Conti G.Am0re A,Chiesa M,et a1.PrOcalcitOnin as a marker Rysz J,Banach M,Cialkowska Rysz A,et a1.Effect of the hemodialysi s membrane on the inflammatory reaction in vivo. 0f micro inflammati0n in hem0dialysis.J Nephr0l,2OO5,18 (3):282—288. Cel】Mol Immune1.2006.3(2):15卜154. Lok CE,Stanley KE,Hux JE,et a1.Hemodialysis infection pl,event ion wi th polysporiil ointment.J Am Soc Nephrol,2003, (收稿日期:2OO6 O7 l5) (本文编辑:王丽萍) ·书讯· 现有北京大学人民医院肾内科主任、《中国血液净化》杂志主编、北京市血液净化质量控制中心 主任王梅教授主译的《牛沣临床透析手册》,此手册适用于广大 肾病及血液净化中心医务工作者,如 有需要者请与《中国血液净化》杂志社联系,每册3 9元。 联系电话:(0l0)66l8l9o0 66l6832卜3l28
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