维持性血液透析患者的微炎症状态

王景福

（承德医学院附属医院肾内科，河北承德 067000）

维持性血液透析患者的微炎症状态

王景福

（承德医学院附属医院肾内科，河北承德 067000）

血液透析；尿毒症；炎症状态

维持性血液透析(maintenance hemodialysis，MHD）是终末期肾病的主要治疗方法。随着血液透析技术的改进，透析患者的生存率较前有了很大提高，但其合并症及病死率仍明显高于一般人群。1999年，Stenvinkel等[1]提出了营养不良－炎症－动脉粥样硬化综合征，论述了尿毒症患者炎症状态与营养不良、动脉粥样硬化及高死亡率之间的关系，其核心是微炎症反应状态，它通过不同的机制严重影响血管硬化、营养不良、贫血，影响患者预后。近年的研究证实，透析患者普遍存在微炎症状态，文献报道约占35%-65%[2]。炎症标志物C-反应蛋白(C-reactive protein，CRP）水平与营养不良、动脉硬化存在明显相关性，且CRP水平、营养不良、动脉粥样硬化是影响透析患者预后的强烈预测因子[3]。尽早发现患者的微炎症状态，进行早期干预治疗，是改善预后的一项重要举措。本文就微炎症状态的原因、后果及检测进行综述。

1 微炎症状态的概念

MHD患者的微炎症状态是指一种由非病原微生物引起的、表现为全身循环中炎性蛋白、炎性细胞因子升高，导致患者出现各种并发症的非显性炎症状态，具有持续及相对隐匿性，其实质是免疫性炎症。其主要标志物包括：CRP、血清淀粉样蛋白A、IL-1、IL-6、TNFa、Lp(a）、血清白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白、铜蓝蛋白、结合珠蛋白、纤维蛋白原等急性时相反应蛋白。

2 微炎症状态的原因

研究表明，微炎症的发生与肾衰竭本身及其代谢产物蓄积、血液透析治疗、静脉铁剂的应用、遗传等多种因素有关。

2.1 肾衰竭本身因素 Panich等[4]发现，透析前的慢性肾衰竭患者有25%出现CRP和IL-6升高，其升高的程度与肾功能呈负相关。Ortega等[5]对66例透析前患者血清CRP进行为期一年的跟踪检测，发现23例(35%）CRP升高，表明肾衰竭患者透析前即存在明显的炎症状态。随着肾功能减退，对毒素的清除减少，使体内糖基化终产物(AGEs）和晚期蛋白氧化产物(AOPPs）大量堆积是产生微炎症的主要原因[6]。代谢性酸中毒是尿毒症最常见的并发症，研究表明，酸中毒可加速趋化因子、IL-6对机体的损伤[7]，也是引起微炎症状态的原因之一。另外，透析前患者体内的高容量负荷、心力衰竭，可导致体内内毒素水平增加，并进一步刺激机体炎症细胞活化、细胞因子水平上调，产生炎症反应[8]。

2.2 透析因素 在HD过程中，患者的血液与透析膜、透析液相接触，可促进炎症的发生、发展。Stenvinkle从一些研究中归纳出，未行HD的患者中有35%CRP水平增高，而HD患者50%升高，提示HD可加重炎症状态[9]。

2.2.1 透析通路：血管通路甚至动静脉内瘘可致炎性细胞激活，合成大量细胞因子，使患者长期处于慢性炎症状态，尤其静脉留置管反复的感染可使炎症反复活动。

2.2.2 透析通量大小：Panich等[10]证实，低透析通量的MHD患者血清CRP、IL-6浓度高于高通量透析的患者，考虑与高通量透析排除较多炎症因子有关。

2.2.3 透析膜的生物相容性：Memoli等[11]研究发现，使用生物相容性较差的透析膜(铜仿膜）的患者血清CRP、IL-6水平显著高于使用生物相容性好的膜(聚砜膜）的患者。生物相容性差的透析膜可激活循环中单核细胞和补体，并分泌一系列炎性介质，进而引起炎症反应。

2.2.4 透析液污染：Boenisch等[12]认为，普通的碳酸氢盐透析液易被革兰氏阴性菌污染，可产生致热源，刺激单核细胞释放大量炎症因子，诱导体内产生一种亚临床的炎症反应。

2.3 静脉铁剂治疗 生理状态下游离铁几乎不存在，静脉补铁时铁直接进入血循环，当超过转铁蛋白的结合能力时，游离铁催化Fentun反应，产生活性氧化物(AOS），激活NF-κB，进而活化炎症细胞，使炎症因子表达增加。同时，通过Fentun反应，引起脂类和蛋白的过氧化，刺激血管内皮细胞产生炎症因子，激活炎症细胞，加重微炎症状态。

2.4 遗传因素 研究表明，亚洲血统的透析患者具有较低的炎症发生率和较高的生存率[13]。CRP基因的单个核苷酸多态性与白种人血浆中CRP的高水平有关[14]。提示患者微炎症与遗传因素有关。

3 微炎症状态存在的后果

近年来的研究认为，心血管疾病、营养不良、贫血是维持性血液透析患者高死亡率和住院率的主要危险因素，而炎症与上述并发症的发生、发展密切相关[3]。

3.1 微炎症与心血管疾病 微炎症状态是反应心血管事件危险性的标志之一。MHD患者心脏病病死率是普通人群的30倍，除外年龄、性别、糖尿病等因素影响后仍高达10-20倍[15]。除了年龄、已有的心脏病外，微炎症状态是HD患者危险性预测指标[16]。微炎症与心血管疾病的关系是复杂的，近来一项较大的横断面研究证实，即使血中炎症细胞因子或急性时相反应蛋白较小幅度的升高都会提示血管损害的发生[17]。Honda等[18]研究发现，即使短时间的微炎症状态也可增加心血管事件的发生，因为微炎症时，血浆蛋白组成发生变化，血管内皮的脂蛋白结构和功能的变化，以及引起血小板、中性粒、单核细胞表面配位体的变化，共同促进血管损伤，一旦血管损伤发生，即可有自我加速过程，炎症细胞(单核细胞）侵入内皮系统可导致血中急性时相蛋白及细胞因子的持续升高，进一步通过不同的机制引起复杂的血管损伤及随之而来的病死率的增加。

3.2 微炎症与营养不良 营养不良是MHD患者的常见并发症，是影响患者生存率的独立危险因素[8]。炎症状态(CRP水平）与血清白蛋白、前白蛋白、转铁蛋白呈负相关，血浆CRP水平升高的HD患者营养不良的发生率及严重程度明显高于正常的患者[19]。采用不同的营养评价方法，对MHD患者营养不良的检出率为20%-60%，至少40% 的患者存在有临床症状的营养不良[20]。Kopple[21]报道一组MHD患者，33%存在轻、中度营养不良，6%-8%存在重度营养不良。国内MHD患者营养不良的发生率高达77%[22]，老龄患者达91.67%[23]。Bergstrom等[24]提出，ESRD患者可能存在着两种类型的营养不良：I型为单纯营养不良，主要与尿毒症毒素潴留、透析不充分、饮食限制、缺少活动、社会因素等有关，表现为血清白蛋白水平中度降低，促炎症性细胞因子水平不升高；II型营养不良可能与炎症有关，常伴有明显的低白蛋白血症，同时CRP和促炎症性细胞因子升高。可能与炎症状态导致患者食欲不佳、机体处于饥饿状态、主动活动减少、基础能量消耗增高、蛋白质合成减少、降解增强等因素有关。该型营养不良经透析及营养治疗无效。

3.3 微炎症与贫血 微炎症状态在ESRD患者贫血的产生过程中起重要作用，同时又与促红素抵抗密切相关[25]。Gunnell等[26]研究认为，CRP升高是透析患者促红素抵抗的预测因子。微炎症导致贫血的机制可能为：①感染后患者红细胞破坏增加，同时，炎症反应促进老化的红细胞被活性巨噬细胞吞噬，是急性炎症引起红细胞下降原因之一。②人体及动物实验证实，肿瘤坏死因子a、IL-1、IL-6直接影响红系祖细胞，干扰素γ促进红系祖细胞凋亡，产生增生性贫血。③降低骨髓造血细胞对促红素的敏感性。④降低红细胞生成刺激素对红细胞下降的敏感性。⑤干扰铁代谢，减低骨髓铁利用。⑥IL-6和肿瘤坏死因子a可导致慢性消化道出血。

4 微炎症状态的检测

4.1 CRP CRP是相对分子质量为115-140KD的一种血清β球蛋白，因能和肺炎双球菌的细胞壁的C多糖起沉淀反应而得名[27]。正常人血清中含量极微(平均3.5mg/L），是机体受感染、肿瘤、免疫损伤及理化等因素刺激后，生成大量细胞因子，进而介导机体产生急性时相反应，由肝脏大量合成的一种急性时相蛋白。其半衰期短(19h），反应快(6h），短期内浓度增长100-1000倍，升高幅度与感染程度成正比，炎症治愈后迅速下降，一般7-12天可恢复正常，是急性时相蛋白中变化最显著、最重要的一种蛋白质，是机体存在细胞因子激活的标志[28]。持续增高提示机体存在慢性炎症或自身免疫性疾病，其变化不受个体差异、机体状态和治疗药物影响，是目前公认的反应体内炎症状态的可靠、精确、特异的炎症标志物。

CRP的检测基于免疫透射或散射比浊方法，检测能力在3-5mg/L以上，对于低浓度CRP水平的变化缺乏敏感性。近年来采用超敏感的方法(ELISA、乳胶增强免疫透射或散射比浊技术）可检测出低水平的CRP浓度(0.05-1mg/L），被称为超敏CRP(high sensitive CRP，hs-CRP）。它是低水平炎症的敏感标志物，水平连续轻度增高(＜10-15mg/L）即可诊断微炎症状态[29]。

因透析病人更多的是存在一种微炎症状态，应用hs-CRP敏感性更高，能更早的反应HD患者存在的微炎症状态[30]。因此，目前临床广泛使用hs-CRP作为微炎症的标志物。

4.2 核因子-κB(nuclear factor kappaB,NF-κB) NF-κB是近期引起关注的一种重要的核转录因子，广泛存在于人体组织细胞中，在机体炎症反应和免疫应答中处于核心地位。1986年，Sen等[31]首先在成熟的B细胞提取物中检测到并报道，因能与B细胞免疫球蛋白上的κ轻链基因增强子κB序列特异结合，并促进其表达和转录，被称为NF-κB。属于NF-κB/Rel蛋白家族(RelA/p65、RelB、c-Rel、NF-κB1/p50、NF-κB2/p52）组成的同源或异源二聚体，其中异源性二聚体活性最强。这些蛋白共同拥有一个氨基酸的结构保守区，称为Rel同源区(Rel homegenous domain，RHD），此区含有DNA结合区、二聚体化区及与抑制蛋白IκB结合的核定位信号点(nuclear localization sequence，NLS）。在异源性二聚体中，由p50和p65组成的异源二聚体分布最广，含量最丰富，生物活性最高，是NF-κB家族参与基因转录的主要成分，因此，NF-κB通常是指由p50和p65组成的异源二聚体，其中p65是转移活化亚单位，p50是与DNA结合的亚单位。

NF-κB的抑制蛋白(inhibitory of NF-κB， IκB）家族成员，在哺乳动物中包括IκB-a、IκB-β、IκB-γ、IκB-δ、IκB-ε、IκB-ζ等，其中IκB-a、IκB-β是NF-κB活性最重要的调节物。

NF-κB既属于组成型转录因子，也属于诱导型转录因子。作为组成型转录因子在组织中保持低水平的持续活化，在正常免疫功能的发挥中起重要作用。当作为诱导型转录因子时，感染、缺血、低氧和创伤等可以使NF-κB活性异常增高，导致大量促炎症因子、急性反应蛋白、粘附分子释放。当细胞处于静息状态时，NF-κB二聚体通过共价键的形式与IκB家族成员以无活性的三聚体形式存在于细胞质中，且含量丰富。当细胞受到有效的细胞内外刺激的作用时，NF-κB诱导激酶(NIK）可被激活，NIK激活IκB激酶(IkK），IKK诱使IκB发生磷酸化，NF-κB与IκB的三聚体解离释放NF-κB，激活NF-κB信号途径，NF-κB移位进入细胞核，与核内相应的靶基因κB位点发生特异结合，启动相关基因的转录。细胞内IκB被降解后又迅速重新合成，新合成的IκB再次进入细胞核与NF-κB结合，能使与DNA结合的NF-κB二聚体失活，NF-κB返回细胞浆被重新利用，由此实现NF-κB活化与失活的循环调控。

目前，NF-κB的检测方法主要是电泳迁移率改变试验(EMSA），通常采用放射性同位素进行标记，由于标记物的稳定性差、存在放射性污染，并且操作费时，无法进行高效筛选，主要用于实验室研究，而不适用于临床[32，33]。酶联免疫吸附试验(ELISA）法，由于测定灵敏、特异，操作简单，易于自动化，且无放射性污染等诸多优点成为目前临床应用最广的一种免疫测定技术。并用于人外周血单核细胞(PBMC)NF-κB活性的定量测定[34，35]。

4.3 NF-κB与CRP的相关性 研究表明，NF-κB活性水平与炎症标志物hs-CRP明显正相关[35-38]。MHD病人NF-κB活性水平普遍升高，且显著高于健康人。Gopala等[38]应用电泳迁移率改变试验的方法对6例透析充分的MHD病人及6例健康志愿者PBMC NF-κB活性水平、CRP等进行了检测，结果发现两组间CRP水平无明显差别，而MHD患者PBMC NF-κB活性水平显著高于健康对照。其原因可能与NF-κB的活性增强出现在炎症性细胞因子升高之前有关。该结果提示，通过检测PBMC NF-κB活性，可能较CRP更早发现病人存在微炎症状态。

5 小结

MHD患者普遍存在微炎症状态，其发生与肾衰竭本身及其代谢产物蓄积、血液透析治疗、静脉铁剂的应用、遗传等多种因素有关，并通过不同的机制影响血管硬化、营养不良、贫血，影响患者预后。检测血清hs-CRP有助于早期发现微炎症状态。通过检测患者PBMC NF-κB活性水平，可能较CRP更早发现该组病人存在微炎症状态。然而，CRP正常而NF-κB活性增强的病人预后如何，以及NF-κB活性与影响该组病人预后的各种严重并发症之间的相关性如何，有待进一步大样本的临床研究。

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