腹膜透析患者腹膜纤维化发生机制及防治的研究进展

童孟立

腹膜透析（peritoneal dialysis，PD）是慢性肾脏病（chronic kidney disease，CKD）患者进入终末期肾脏病（end stage renal disease，ESRD）阶段后的一种成熟的替代治疗方法。PD全球年增长率为8%，已超过血液透析的增长率（约6%～7%）[1]。近年来我国采用PD治疗的ESRD患者占比迅速增长，占透析治疗的15%～20%[2]，然而PD时间≥5年的比例仅占26.2%。患者腹膜功能衰竭产生一系列并发症会影响PD质量，从而使PD时间缩短。腹膜纤维化（peritoneal fibrosis，PF）是腹膜功能衰竭的一个重要原因，病理特点是腹膜表面间皮细胞（HPMC）失去上皮细胞表型而出现成纤维细胞特征，该病理过程称为上皮间质转化（EMT）[3]。EMT、间皮细胞下间质增厚、新生血管生成等会导致腹膜基本结构破坏。因此，如何延缓PF是临床研究的热点，本文就PD患者PF发生机制及防治的研究进展作一介绍。

1 PD患者PF发生机制

长期PD患者体内糖降解产物（GDPs）、糖基化终产物（AGEs）蓄积，在腹膜中沉淀。GDPs可以促进AEGs的产生，AGEs可激活HPMC上的AGEs受体[4]，导致炎症细胞聚集、炎症因子活化，并通过各种细胞内信号途径的活化引起血管转化生长因子-β1（TGF-β1）、血管内皮生长因子（VEGF）等过度表达。有研究通过AGEs刺激大鼠腹膜间皮细胞发现，AGEs能上调大鼠腹膜间皮细胞 TGF-β1、VEGF mRNA 和蛋白表达水平[5]。TGF-β1通过Smad信号途径介导EMT并使HPMC产生细胞外介质（ECM）。AGEs能促进HPMC分泌VEGF，已被较多实验证实[5-7]。腹膜炎亦可以使单核巨噬细胞等炎症细胞聚集并释放TGF-β1。目前认为尿毒症本身、非生理性透析液以及反复发作的腹膜炎是PD患者发生PF的3个主要因素。

1.1 尿毒症本身所致的生化改变 尿毒症本身与浆膜通透性增加有关，最终会导致胸腔或心包积液[8]。尿毒症可促使腹膜平均厚度增厚，管腔/血管直径比低于正常值[9]。其主要机制是尿毒症羰基产物的形成，AGEs在ESRD患者体内蓄积，较正常人明显增多[10]。AGEs沉积于腹膜，使腹膜羰基化应激，血清中VEGF、成纤维细胞生长因子-2增多，一氧化碳合成酶活性增高，导致腹膜结构的改变，VEDF及FGF-2上调、AGEs血管沉积使尿毒症大鼠血管增生和纤维化[11]。FGF-2则可通过诱导基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9释放，破坏基底膜[7]，促进EMT的发生。

1.2 非生理性透析液 传统PD透析液具有高浓度葡萄糖（HG）、高渗透性、低pH值等非相容性因素。其中HG本身就可以诱导EMT，早期HG引起的EMT是可逆的，然而腹膜长期处于HG环境后，EMT是不可逆的[12]。HPMC在腹膜透析液的刺激下，HG、低pH诱导细胞损伤，产生氧化应激，HG使线粒体氧自由基含量明显增加，引发细胞炎症自噬[13]；PD时HG可上调HPMC上葡萄糖转运蛋白1（GLUT1）的表达，通过活化蛋白激酶C途径，使细胞内葡萄糖浓度增加，增加了AGEs的蓄积[14]；此外透析液的热杀菌作用和活性氧的刺激也使葡萄糖代谢产生GDPs和AGEs。AGEs结合RAGE，致HMPC分泌VEGF、单核细胞趋化因子1（MCP-1）、肿瘤坏死因子 α（TNF-α）等一系列因子，促 HPMC 产生 TGF-β1，使ECM生成，促进新生血管形成。Lee等[15]用高糖及等效甘露醇培养HPMC，发现葡萄糖可诱导MCP-1 mRNA表达促进EMT，并呈时间和剂量依赖性，而等效甘露醇无显著影响。这也解释了HG诱导的EMT似乎是由葡萄糖引起的，与高渗无关[12，15]。透析液使腹膜一直处于微炎症环境下，炎症细胞聚集，ECM堆积，新生血管形成，加快PF进展。

1.3 腹膜炎 腹膜炎是PD常见的并发症，病原微生物刺激导致腹膜炎症，细菌的脂多糖（LPS）是一种强力的炎症介质，可激活NF-κB信号通路[16]，诱导炎症介质TNF-α、白细胞介素-1α等释放，显著上调 TGF-β1型受体的表达[17]，导致HPMC释放TGF-β1增多，趋化炎症细胞聚集，参与炎症反应，使ECM生成增多，HPMC转分化，促进EMT形成。王欣等[18]对急性细菌性腹膜炎大鼠的腹膜研究发现壁层腹膜水肿增厚，脏层腹膜可见大量炎症细胞浸润，免疫荧光显示腹膜NF-κB、TGF-β/Smads信号在间皮细胞过度激活。此外HPMC具有抗凝和纤溶活性。体外培养的HPMC可分泌纤溶酶原激活剂（tPA）及组织纤溶酶原激活剂（uPA），同时尚可分泌纤溶酶原激活抑制剂（PAI），由于tPA分泌相对较多，而PAI相对少，正常腹膜具有纤溶倾向。而炎症发生后，TGF-β1诱导HPMC的PAI-1的转录与表达，HMPC由正常的纤溶倾向转为高凝倾向，纤维连接蛋白和Ⅰ型胶原（COL-Ⅰ）的mRNA和蛋白表达[19]，纤维素沉积，引起腹膜渗出、粘连，致PF进展。

2 PD患者PF的防治

2.1 防治PF药物的研究 （1）雷帕霉素(rapamycin)通过与FK结合蛋白（FKBP）结合，阻断哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）的表达，进而抑制细胞生长与增殖。在肾、肝、心等多个脏器领域的研究中，雷帕霉素在抗增殖和抗纤维化方面已经显示了重要作用。Xu[20]将大鼠以4.25%透析液+LPS刺激制成PF模型，以雷帕霉素灌胃治疗发现大鼠壁层腹膜 COL-Ⅰ、平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、TGF-β1表达明显下调，间皮下致密层的厚度增幅也较小。Xiang等[21]通过高糖透析液建立大鼠腹膜EMT模型，以不同浓度雷帕霉素治疗，发现其能显著改善EMT表现，且高浓度效果更明显。（2）阿利吉仑（aliskiren）是一种肾素抑制剂，它能显著且持续地降低血浆肾素活性、血管紧张素AngⅠ、AngⅡ，与剂量呈正相关，在第一环节阻断RAS系统，减少AngⅡ和醛固酮的生成，不影响缓激肽和前列腺素的代谢。Ke等[22]将大鼠以葡萄糖酸氯PD制成PF模型，阿利吉仑静脉给药，发现大鼠腹膜上TGF-β1、α-SMA、FN、胶原蛋白、VEGF的表达下降，血清及透出液中TGF-β1水平下降，腹膜增厚减轻。（3）吡非尼酮（pirfenidone）是一种细胞因子抑制剂，具有抗氧化、抗炎、抗转化生长因子、抗血小板等多种药理作用。除了抗肺纤维化外，吡非尼酮还对心脏、肾脏、肝脏的纤维化有抑制作用，其下调TGF-β1或能改善PF。（4）中药及中药中提取成分。杨洪涛等[23]将大鼠以PD治疗+阿霉素注射处理制作PF模型，以肾疏宁（柴胡、黄芩、生黄芪等）灌胃，发现大鼠腹膜FN及 TGF-β1、结缔组织生长因子、VEGF、HGF、人骨成型蛋白7的表达下降，腹膜增厚幅度下降，PF减轻。程锦绣等[24]将大鼠以4.25%透析液+LPS刺激处理制成PF模型，腹腔注射大黄素，发现大黄素治疗能明显增加腹膜纤维化大鼠超滤量，降低胶原沉积，抑制腹膜增厚。

2.2 理想透析液的研制 它与腹膜中的生理性液体相似，具有中性pH、机体不易吸收的渗透剂，不或极少产生GDPs、AGEs，提供足够营养，有良好的生物相容性等特点。（1）艾考糊精（icodextrin）透析液是其中应用最广泛的，艾考糊精是一种多聚葡萄糖，其超滤率较高，特别适用于高转运、水分超滤较低或腹膜炎症状态下透析，常用浓度为7.5%。卢志等[25]在一项Meta分析中发现艾考糊精透析液能使患者有更好的腹膜肌酐和尿素清除率，且安全性与葡萄糖透析液相当。Wang等[26-27]报道艾考糊精透析液可降低PD患者卒中及充血性心衰风险，但与传统透析液相比，在残余肾功能和腹膜功能上无明显的利弊[28]。其对PF是否有改善仍需研究。（2）氨基酸透析液与葡萄糖渗透剂相比，能减少蛋白丢失，改善各方向营养状态，适用于消化吸收不良、腹膜炎状态的患者，可减少腹膜与葡萄糖接触。孙玉玲等[29]通过用不同透析液对体外HPMC处理，发现以氨基酸替代葡萄糖作为透析液对HPMC功能损伤作用较前者明显减轻。（3）传统透析液使用乳酸盐作为缓冲碱，经肝脏转化为碳酸氢盐，用于纠正ESRD患者酸中毒，由于pH值低，可造成腹膜细胞的损伤和死亡。乳酸盐/碳酸氢盐腹膜透析液有较中性的pH值，较少GDPs，乳酸盐浓度降低，减少了对腹膜的刺激[30]，这可能与透析液呈中性且具有较低的GDPs有关。研究发现使用低GDPs含量的PD透析液可以降低AGEs水平[31]，从而延缓PF，但需通过工艺的改进，成本也将变高。

2.3 腹膜炎防治 腹膜炎与腹膜失功、PF呈相关关系，腹膜炎发作频率、累计感染时间及严重程度都会促进PF。腹膜炎的防治首先是预防，无菌操作规范进行，减少及避免发作，注意个人及环境卫生有助于预防腹膜炎的发生。一项单中心PD相关性腹膜炎的临床危险因素回顾性分析发现长期PD患者血清低白蛋白水平容易发生感染性腹膜炎[32]。早诊断早治疗可以减少腹膜受炎症因子的刺激，减少PF进展。

2.4 合理的透析方案 不宜过多使用高渗透析液；尽可能利用患者的残余肾功能，在能维持生理平衡的状况下，切忌盲目增加透析剂量；在超滤良好的状况下，仍应要求患者控制水分摄入，避免过分超滤。其次适时终止PD是必须的：感染难以控制，为缩短感染时间，暂时终止，以血液透析过渡，之后再进入PD；PF早期，适时暂停PD，结合药物的干预，可能延缓PF发展，超滤衰竭者可采用PD+血液透析联合治疗。

2.5 基因技术 （1）基因转染：转染抗炎症细胞因子和抗纤维化分子的基因的方法，如抗TGF-β1基因转染于HPMC[33]，可减少 TGF-β1 释放，防治腹膜纤维化。（2）基因修饰：如HMPC体外培养、基因修饰（增加外源性抗纤维化非编码RNAs表达，如miR-200c）[34]，回输入腹腔，抑制HPMC细胞EMT的发生。尽管基因治疗在动物模型已进行了大量研究，但其应用于临床还有许多问题需解决。

3 小结

我国PD在透析治疗中的占比升高，而PD时间≥5年的患者占比较低，与PF密切相关。PF影响腹膜功能，造成腹膜超滤功能下降，最终导致长期PD患者退出PD。PF的机制与AGEs蓄积、TGF-β激活有关。尿毒症、非生理性腹透液及腹膜炎可以激活TGF-β因子，促发PF。预防腹膜炎及合理的透析将减缓PF进程。新型药物、透析液及基因治疗的研究或有助于治疗PF，有望延长PD患者透析时间，改善PD质量。