持续性非卧床腹膜透析患者血清及腹透液热休克蛋白47的表达及其与微炎症的关系

孙筱竹,张秋萍,王 函,毕慧欣

0 引 言

腹膜透析是一种重要的肾替代治疗方法,具有保护残存肾功能、操作简便、依从性好等优势,可有效提高终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)患者生活质量[1]。尽管透析技术已经逐渐成熟;但腹膜透析相关并发症,如腹膜炎、腹膜功能减退、微炎症状态等仍限制了腹膜透析的临床应用,导致患者最终退出腹透治疗[2-4]。持续性微炎症状态是引发腹膜炎的主要危险因素。既往研究表明,长期暴露于腹膜透析液中可诱发腹腔内巨噬细胞表型改变及细胞活化,促进氧化物与炎症因子释放,最终发展为腹膜炎及腹膜纤维化[5-7]。热休克蛋白47(heat shock protein 47,HSP47)是一种胶原特异性分子伴侣,位于肌成纤维细胞中,参与多种组织纤维化及胶原合成,与腹膜纤维化的进展密切相关[8-10]。既往研究表明,可通过抑制HSP47表达减少增厚的中皮下区域胶原蛋白累积及巨噬细胞浸润,从而减轻炎症阻止腹膜纤维化进展[11-12]。Obata等[12]发现下调HSP47可通过减轻腹膜纤维化动物腹腔内巨噬细胞浸润程度而改善腹腔内炎症状态。本研究拟通过观察持续性腹膜透析患者血清、腹透液中HSP47变化情况,探明其对持续性非卧床腹膜透析(continuous ambulatory peritoneal dialysis,CAPD)患者体内微炎症状态的评估意义,并为其治疗提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2018年6月至2020年2月在门诊规律随诊的CAPD患者、血液透析中心规律血液透析患者、CKD(Chronic Kidney Disease)5期未透析患者及健康体检者临床资料。CAPD组入选标准:符合慢性肾脏病5期标准。腹膜透析液均为百特公司生产,浓度为1.5%或2.5%葡萄糖乳酸钠腹膜透析液,透析剂量为6～10 L/d,2 L/次,均规律CAPD 1个月以上。HD(Hemodialysis)组入选标准:符合慢性肾脏病5期标准。透析机为威高日机装(威海)透析机器有限公司生产,型号为DBB-27C,给予碳酸氢盐透析液2～3次/周,共8～12h/周,均规律HD 1个月以上。CKD5期组入选标准:符合慢性肾病5期标准,暂未行任何肾替代治疗。各组研究对象入组标准:年龄≥18周岁;原发病为慢性肾小球肾炎、高血压肾病、糖尿病肾病等。排除标准:①近3个月内有手术史、外伤史、感染史,如腹透相关性腹膜炎、隧道感染、肺部感染等,需应用抗生素治疗;②多器官功能衰竭;③合并各种良、恶性肿瘤;④近3个月内发生过急性心脑血管事件,如急性冠脉综合征、一过性脑缺血发作、脑梗死、脑出血等;⑤有自身免疫性疾病,长期服用免疫抑制剂或激素治疗。根据上述标准,共纳入符合标准CAPD组研究对象50例,HD组研究对象13例,CKD5期组研究对象12例及健康组研究对象10例。研究对象年龄、性别及原发病各组间差异无统计学意义(P>0.05)。本研究经过医院伦理委员会批准(批准号:2022QTLL-84)

1.2方法收集所有研究对象的性别、年龄、原发病、透析患者开始腹膜透析时间(透析龄)、超敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)。所有指标均由桂林医学院附属医院检验科进行检测。严格按照酶联免疫吸附测定试剂盒说明书操作步骤,批量检测所收集血清及腹透液中HSP47、转化生长因子β1(TGF-β1)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)等因子的浓度。

1.3统计学分析应用SPSS 24.0软件进行分析。对所有数据进行正态检验,呈非正态分布的计量资料采用中位数(四分位间距)的形式表达,组间比较采用非参数检验;在相关性分析中采用Spearman相关分析;显著相关的数据之间采用多元线性回归分析方法进行多因素分析。以P≤0.05为有统计学意义。

2 结 果

2.1 各组患者血清HSP47及微炎症的比较与健康组比较,CAPD组、HD组中血清HSP47的水平明显较高(P<0.05)。与健康组比较,HD组中血清TNF-α的水平明显较高(P<0.05)。见表1。

2.2不同透析时间CAPD患者HSP47及微炎症指标的比较与透析≤1年患者相比,透析>1年患者血清IL-6、腹透液IL-6及hs-CRP水平较高(P<0.05)。与透析≤1年患者相比,透析>1年患者腹透液HSP47的水平呈上升趋势。见表2。

表2 不同透析时间CAPD患者HSP47及微炎症指标的比较

2.3CAPD患者HSP47与微炎症的相关性分析

2.3.1 CAPD患者HSP47与微炎症指标的Spearman相关性分析血清HSP47与hs-CRP呈正相关(r=0.568,P<0.001),与腹透液HSP47呈正相关(r=0.584,P<0.001)。腹透液HSP47与血清中HSP47、IL-6及hs-CRP等均呈正相关(r=0.584、0.360、0.373,P<0.001、0.031、0.028)。见表3、图1。

图1 CAPD患者HSP47与微炎症指标的相关性分析

表3 CAPD患者HSP47(pg/mL)与微炎症指标的Spearman相关性分析

2.3.2CAPD患者血清HSP47的多元线性回归分析多元线性回归分析结果显示,hs-CRP是血清HSP47的独立影响因素(回归系数=15.061>0,P<0.05),腹透液HSP47是血清HSP47的独立影响因素(回归系数=1.288>0,P<0.001)。回归分析结果准确可靠,回归方程的拟合度R2=0.689,拟合较好。见表4。

表4 CAPD患者血清HSP47的多元线性回归分析

2.3.3CAPD患者腹透液HSP47的多元线性回归分析多元线性回归分析结果显示,hs-CRP是腹透液HSP47的独立影响因素(回归系数=13.117>0,P<0.05)。回归分析结果准确可靠,回归方程的拟合度R2=0.142,拟合较好。见表5。

表5 CAPD患者腹透液HSP47的多元线性回归分析

2.4HSP47对CAPD患者微炎症状态的诊断价值使用ROC曲线进一步评价血清HSP47及腹透液HSP47对CAPD患者微炎症状态的诊断价值,以约登指数最大的CUT-OFF为临界点,血清HSP47截断值为516.65 pg/mL时,AUC为0.789(95%CI:0.612～0.911),诊断CAPD患者微炎症状态的敏感度为86.7%,特异性为72.2%;腹透液HSP47截断值为640.69 pg/mL时,AUC为0.704(95%CI:0.520～0.849),诊断CAPD患者微炎症状态的敏感度为66.7%,特异性为72.2%。见表6,图2。

图2 HSP47水平预测CAPD患者微炎症状态的ROC曲线

表6 HSP47对CAPD患者微炎症的预测价值

3 讨 论

目前,PD是终末期肾脏病患者维持生命的重要手段之一,临床上主要采用持续性非卧床腹膜透析,将腹膜作为透析膜,通过弥散、对流、超滤等方式,清除体内代谢废物,维持电解质、酸碱平衡的稳态[13-14]。12%～65%的PD患者存在微炎症状态。微炎症状态是一种隐匿、持续且低水平的免疫炎症性状态,表现为体内TGF-β1、IL-6、TNF-α、hs-CRP等炎症性细胞因子或蛋白持续性轻度升高[15-17]。PD患者腹膜长期暴露于腹透液中,腹膜抵抗力降低,持续性刺激使腹膜长期处于微炎症状态中,诱发腹膜间皮细胞脱落、腹膜纤维化及腹膜超滤障碍等情况发生,导致体内炎症因子进一步蓄积[18-20]。本研究发现,与透析≤1年组患者相比透析>1年组患者hs-CRP表达显著升高(P<0.05),说明随PD治疗时间延长,体内微炎症状态逐渐加重,腹膜纤维化风险也逐渐升高。

HSP47是一种前胶原特异性分子伴侣,通常存在于内质网内,对胶原合成具有调节作用,参与体内多种器官纤维化过程[8,21-24]。已有研究表明,下调HSP47表达可以减轻组织中胶原沉积[25-26],进而延缓组织纤维化的进展。Obata[12]等发现HSP47 siRNA可通过抑制腹膜纤维化小鼠模型腹膜胶原蛋白表达与巨噬细胞浸润防止腹膜纤维化进展。Nishino[27]等利用HSP47反义寡核苷酸下调大鼠腹膜中HSP47表达减轻其腹膜纤维化程度,并认为抑制HSP47表达有望成为治疗CAPD患者腹膜纤维的新靶点。本研究结果显示,CAPD组患者血清及腹透液均存在HSP47表达,且腹透液HSP47随透析时间延长呈上升趋势。说明HSP47与CAPD导致的腹膜纤维化存在内在关联,HSP47或许可以作为反应CAPD患者腹膜纤维化严重程度的有效指标。

基于微炎症状态及HSP47与腹膜纤维化关系,本研究进一步探讨了HSP47对CAPD患者微炎症状态的诊断价值。既往研究表明,下调HSP47表达可以阻断TGF-β诱导的胶原蛋白过度生成[28-29]。Sun等[30]于2021年首次发现,HSP47可通过激活视网膜Müller细胞中的IRE1α/XBP1s/HIF-1α通路,诱导HSP47表达并促进炎症反应。在肾缺血/再灌注小鼠模型中经慢病毒载体介导KSR1基因沉默后炎症因子与HSP47出现了相同的变化趋势[31]。自身免疫性炎症性疾病患者体内存在HSP47抗原、抗体表达显著升高[32]。在CAPD治疗过程中,体内容量负荷过高或腹透液诱发炎性介质释放[33-34]及HSP47表达上调,导致腹膜间皮细胞发生上皮细胞-间充质转化,最终发展为腹膜纤维化[35]。本研究结果显示,腹透液HSP47与血清HSP47、IL-6及hs-CRP均呈正相关,血清HSP47及腹透液HSP47均对CAPD患者微炎症状态有较好的预测能力,此结果与既往研究结果相符。说明,HSP47表达情况可以反应CAPD患者体内微炎症状态严重程度,并且可以作为一项有效标志物对CAPD患者体内微炎症状态进行评估,有助于临床医生作出前瞻性对策。本研究为单中心横断面研究,样本量及观察时间有限,后续还需对其具体机制作进一步阐明。