慢性肾脏病肌肉减少症的研究进展
2021-02-13董朝坤翁敏
董朝坤 翁敏
摘要:肌肉减少症最早是在1988年由欧文·罗森伯格(Irwin Rosenberg)提出,用于定义老年人肌肉丢失的情况。肌肉减少症是一种与生理衰老过程相关的慢性疾病,指的是肌肉质量、肌肉力量和身体机能的下降。许多对慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease, CKD)的研究表明,肌肉减少症主要发生在进行血液透析(Hemodialysis, HD)的终末期肾病(End Stage Renal Disease, ESRD)患者中。因此,需明确肌肉减少症的病因、发病机制,并制定有效的治疗干预措施,从而减少CKD患者肌肉减少症的发病率及相关并发症。
关键词:肌肉减少症;慢性肾脏病;生活质量
1定义及临床表现
CKD是指各种病因引起的肾实质持续损害,随着疾病进展,最终导致肾功能衰竭。CKD患病率逐年上升,全球一般人群患病率已高达14.3%,而我国18岁以上人群CKD的患病率为10.8%[1]。随着肾功能的进行性恶化,大部分患者选择血液净化、腹膜透析等肾脏替代治疗,随着透析时间的延长及透析次数的增多,患者食欲减退导致蛋白摄入减少、营养物质丢失,引起肌肉质量、力量和(或)身体机能的下降,称之为CKD肌肉减少症。CKD肌肉减少症临床主要表现为肌力及肌肉功能减退,个体行动能力下降,易致残、跌倒、疲劳,心理承受能力差。过去许多研究认为,CKD患者的肌肉丢失与生活质量低下、蛋白质能量消耗、骨折风险增加、心血管并发症发生、移植失败和移植术后并发症以及住院率和死亡率增加相关。
2诊断
目前CKD肌肉减少症尚无统一的诊断标准,主要参考肌肉质量、肌肉力量、肌肉功能检查结果。肌肉质量的测定可以使用生物电阻抗分析法(BIA)、全身双能X线吸收法(DXA)。肌肉力量的测定主要依靠握力,握力测量成本低、有效、易使用,是测量肌肉力量较为可行且方便的方法。握力还与腿部力量有关,低握力是运动能力低的临床标志,比低肌肉质量更能预测临床结局。
3发病机制
CKD肌肉减少症的发病机制复杂,包括肌卫星细胞功能异常、炎症细胞因子增加、代谢性酸中毒、维生素D缺乏、性激素和生長激素(GH)改变、胰岛素抵抗、UPS-ATP依赖性等。
3.1 肌卫星细胞功能异常
在肌肉损伤后,卫星细胞被激活,通过表达肌细胞生成素转录因子,促进成肌细胞的形成和增殖,并分化形成新的肌纤维以修复受损的肌肉。CKD患者肌卫星细胞功能受损,产生低水平的肌细胞生成素,阻碍肌肉再生。
3.2 炎症细胞因子增加
CKD早期循环中C反应蛋白(CRP),白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等炎症细胞因子开始升高,并随病情进展而更高。炎症反应通路的激活、线粒体功能障碍以及肌细胞异常死亡和修复增生受限均可导致骨骼肌结构和功能异常[2]。
3.3 代谢性酸中毒
代谢性酸中毒通过触发两个负责细胞内蛋白质降解的系统[细胞凋亡蛋白酶和泛素-蛋白酶体系统(UPS)]和增强胰岛素和生长激素抵抗力,从而作为一种有效的蛋白质分解代谢刺激剂。
3.4 UPS-ATP依赖性
通过UPS进行ATP依赖性的蛋白水解被认为是CKD患者肌肉质量降低的主要原因。炎症和代谢性酸中毒在UPS激活中发挥关键作用。炎症激活UPS,裂解14-kD肌动蛋白片段,是CKD相关肌肉蛋白水解的标志。该肌动蛋白片段的密度可作为早期检测肌肉损失的标志。代谢性酸中毒常见于CKD患者,也可刺激UPS,导致骨骼肌氨基酸氧化。
3.5 维生素D的变化
合适的维生素D水平与包括骨骼肌细胞在内的各种细胞的增殖和分化有关。补充维生素D与肌肉功能改善、减少跌倒有关,并可能影响老年人的肌肉纤维组成和形态。无论钙、磷和甲状旁腺素血清水平高低,CKD患者都会有更长的肌肉收缩期。
3.6 性激素和GH变化
超过60%的晚期CKD患者血清睾酮水平较低,可能导致肌肉质量减少。低睾酮水平可导致肌肉分解代谢的潜在机制包括IGF-1信号改变和肌肉生长抑制素水平升高。患有CKD的女性在疾病早期通常会出现月经稀发和雌激素缺乏,这可能会导致肌肉力量下降。另外,CKD与GH抵抗相关,被认为是蛋白质分解代谢增加和骨骼肌损失的潜在原因。
3.7 胰岛素抵抗
当肾小球滤过率正常时,CKD与疾病早期的胰岛素抵抗有关,维生素D缺乏和贫血可能导致患者胰岛素抵抗增加。胰岛素抵抗也与肌肉蛋白丢失有关,主要是通过UPS途径。
4治疗措施
4.1 合理运动
研究表明,运动和CKD发病率呈负相关,运动负荷每增加1个代谢当量,CKD的风险就降低22%。锻炼对肌肉质量、力量和性能均有好处,尤其是阻力训练和体育锻炼。与有氧运动相比,阻力训练可促进肌肉生长,改善心肺耐力和体能状况,被认为是促进肌肉减少症群体身体机能的首选运动。
4.2 营养补充剂
长时间以来,以能量和蛋白质补充为特征的营养干预措施已被用来改善营养不良或肌肉减少症患者的营养状况。Caglar等评估了55例HD患者的CPL,他们接受常规营养咨询3个月,并在随后的6个月内,对每周进行3次透析的患者给予特定的营养补充剂,结果显示患者血清白蛋白和前白蛋白水平显著增加。
4.3 纠正代谢性酸中毒
有研究表明,对连续进行门诊腹膜透析的患者纠正代谢性酸中毒后,患者肌肉质量增加,且体质量增加约2 kg。
4.4 补充氨基酸
CKD和ESRD的特征是氨基酸代谢异常,特别是支链氨基酸和酮酸。因此,血浆和细胞水平的支链氨基酸和酮酸水平很低。支链氨基酸中的亮氨酸是刺激肌肉合成和抑制分解代谢最强大的氨基酸。研究表明,补充亮氨酸可以改善老年人的肌肉蛋白质合成。因此,推荐在CKD和ESRD患者中使用支链氨基酸补充剂以改善肌肉合成和氨基酸血浆水平。
4.5 纠正胰岛素抵抗
在CKD的动物模型中,胰岛素/IGF-1比率的信号改变与肌肉损失之间存在密切关联,因此,应该确定损害胰岛素/IGF-1比率信号传导的机制以制定治疗策略。
4.6 补充维生素D
通过爬楼、定时行走和步态速度测试表明,补充维生素D可以改善CKD患者的身体机能。但目前尚缺乏更多、更普遍的给予肌肉减少症补充维生素D的试验。
5小结
肌肉减少症在CKD患者中发病率较高,且对患者的健康状况有较大的影响,本文阐述了肌肉减少症的定义及CKD肌肉减少症患者的各种不良影响,考虑到这些不良影响对患者的死亡率以及生活质量有重大负面影响,因此有必要做进一步研究;同时,总结了CKD肌肉减少症的发病机制及可采取的预防和治疗措施,以提高人们对肌肉减少症的认识,为个体制定个性化的治疗方案,对提高患者的生活质量、降低病死率等至关重要。
参考文献
[1]张路霞,王海燕.中国慢性肾脏病的高患病率及其对检验医学的挑战[J].中华检验医学杂志,2012(9):769-72.
[2]董梅,代正燕,翁敏,等.营养不良–炎性反应综合征对维持性血液透析患者生活质量的影响研究[J].中国全科医学,2016,19(28):3444-47.