趙天然
慢性腎衰患者多種促炎性細(xì)胞因子水平增高,與多種并發(fā)癥的發(fā)生有關(guān),使患者病死率增加[1]。血液透析時,血液與透析管道反復(fù)接觸,透析膜的生物不相容性,透析液污染所致的細(xì)菌內(nèi)毒素碎片入血等,導(dǎo)致細(xì)胞因子進(jìn)一步增加。本試驗(yàn)通過慢性腎衰患者首次透析前后白介素18(IL-18)水平的變化,了解單次透析不同透析膜對慢性腎衰患者炎癥狀態(tài)的影響。
1.1 一般資料 選取我院腎內(nèi)科就診的慢性腎衰竭患者45例,男25例,女20例;平均年齡(55±18)歲,病程(2.5±1.5)年;均符合慢性腎臟病-5期的診斷標(biāo)準(zhǔn)。45例患者入組前無血液透析及腹膜透析史,3個月內(nèi)無感染,無心力衰竭,無活動性自身免疫疾病及惡性腫瘤,未服用免疫抑制劑,應(yīng)用促紅細(xì)胞生成素(Epo)及鐵劑,血紅蛋白(Hb)>90 g/L,隨機(jī)分為3組,每組15例。CA組:使用醋酸纖維素膜透析器。HE組:使用血仿膜透析器。PS組:使用聚砜膜透析器。3組一般資料具有均衡性。
1.2 研究方法
1.2.1 標(biāo)本采集:3組患者分別在透析前于肘靜脈,透析結(jié)束前5 min于血管通路靜脈端取血8 ml,分離血漿保存于-70℃,采用Ficoll密度梯度離心(2 500 r/min,離心25 min),獲取外周血單個核細(xì)胞,細(xì)胞總量達(dá)1×106~5×106個。測定血漿腫瘤壞死因子α(TNF-α)、IL-18水平及PBMCIL-18 mRNA表達(dá)量。
1.2.2 實(shí)驗(yàn)方法:①血漿TNF-α、IL-18水平測定:采用ELISA法檢測。②PBMCIL-18 mRNA表達(dá)量的檢測:細(xì)胞總RNA抽提;反轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)及PCR產(chǎn)物半定量分析法進(jìn)行檢測。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)用SPSS10.0統(tǒng)計軟件,計量資料以±s表示,采用F檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 血漿IL-18水平及PBMC IL-18 mRNA表達(dá)量 透析前3組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),首次透析后3組比較,PS組低于HE組(P<0.05),HE組低于CA組(P<0.05)。見表1。
2.2 血清TNF-α水平檢測結(jié)果 透析前3組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),首次透析后3組比較,PS組低于HE組(P<0.05),HE組低于CA組(P <0.05)。見表2。
表1 3組血漿IL-18水平及PBMC IL-18 mRNA表達(dá)量n=15,±s
表1 3組血漿IL-18水平及PBMC IL-18 mRNA表達(dá)量n=15,±s
注:與HE組比較,*P <0.05;與CA組比較,#P <0.05
HE組 589±236 997±3751.028±0.089 1.324±0.163 PS組 621±246 813±298* 1.040±0.105 1.198±0.192*
表2 3組血清TNF-α水平n=15,fmol/ml,±s
表2 3組血清TNF-α水平n=15,fmol/ml,±s
注:與HE組比較,*P <0.05;與CA組比較,#P <0.05
PS組 13.0±1.2 17.1±1.3*
血液透析是慢性腎衰的重要治療方法,可以改善代謝紊亂所致的相關(guān)癥狀,但不能有效改善免疫系統(tǒng)的異常,Gangemis[2]的研究發(fā)現(xiàn)血液透析不能降低ESRD患者體內(nèi)的IL-18的水平,還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)血液透析使血漿IL-18水平及PBMC IL-18 mRNA的表達(dá)量進(jìn)一步升高[3]。我們在研究中發(fā)現(xiàn),慢性腎衰患者應(yīng)用不同的透析膜進(jìn)行首次透析后,IL-18水平增高的程度不同,CA膜高于HE膜,HE膜高于PS膜。
CA膜具有與細(xì)菌脂多糖相類似的多糖和羥基結(jié)構(gòu),血中少量自發(fā)產(chǎn)生的C3b極易沉積于該膜的表面,這樣C3b就容易和B因子的裂解產(chǎn)物Bb相結(jié)合,形成旁路激活的C3轉(zhuǎn)化酶(C3bBb),加速了補(bǔ)體的激活,最終形成膜攻擊復(fù)合物(MAC)、C3a、C5a。此外纖維素膜表面的L巖藻糖可與單核細(xì)胞表面特異性植物血凝素相互作用,促使PBMC激活[4]。PS膜不具有上述結(jié)構(gòu)而較少激活補(bǔ)體。在體外循環(huán)中,由于PS膜能夠吸收補(bǔ)體激活后的產(chǎn)生C3a、C5a,只有少量的C3a、C5a進(jìn)入患者體內(nèi),而C3a、C5a進(jìn)一步激活PBMC產(chǎn)生的細(xì)胞因子TNF-α、IL-1及PBMC產(chǎn)生的IL-18都屬于小分子蛋白質(zhì),當(dāng)它們再次進(jìn)入透析器時,PS膜就可以通過吸收的方式加以清除。CA膜、HE膜等則沒有吸收溶質(zhì)的能力,無法清除這些物質(zhì)。因此,血漿IL-18的水平是補(bǔ)體激活和膜對其清除兩者共同作用的結(jié)果。也許正是因?yàn)镻S膜具有對炎癥介質(zhì)的吸收和清除的作用而使其具有良好的生物相容性,所以透析后PS組血漿IL-18的水平上升幅度最小。
細(xì)胞因子的產(chǎn)生分為兩個獨(dú)立的步驟:mRNA合成和蛋白質(zhì)的翻譯。血液-透析膜直接接觸可以誘導(dǎo)細(xì)胞因子mRNA轉(zhuǎn)錄水平的明顯增加,但在缺乏內(nèi)毒素等第二信號的情況下,mRNA并不能翻譯成相應(yīng)的蛋白質(zhì)[5]。有研究顯示,CA膜比合成膜對內(nèi)毒素的通透性要大一些,而PS膜因其吸附小分子蛋白質(zhì)的能力,不易內(nèi)毒素通過也使細(xì)胞因子產(chǎn)生減少[6]。
綜上所述,慢性腎衰患者處于微炎癥狀態(tài),不同透析膜對炎癥反應(yīng)的影響不同,生物相容性好的透析膜,可以減少對炎癥反應(yīng)的影響。
1 Pertosa G,Grandaliano G,Gesualdo L,et al.Clinical relevance of cytokine production in he modialysis.Kid Int,2000,58:76sl 04.
2 Gangemi S,Mallamace A,Minciullo P.Involvement of interleukin-18 in patients on maintenance hemodialysis.Am JNephrol,2002,22:417-421.
3 許勇芝,唐德淼,梁東,等.慢性腎衰患者外周血IL-18水平及血液透析對其的影響.上海免疫學(xué)雜志,2003,23:50-52.
4 Deppisch R,Ritz E,hansch GM,et al.Bioincompatibility-perspectives in 1993.Kidney Int Suppl,1994,44:S77.
5 Schindler R,Lonnemann G,Shaldon S,et al.Transcription,not synthesis,of interleukin-1 and tumor necrosis factor by complement.Kidney Int,1990,37:85.
6 Urena P,Herbelin A,Zingraff J,et al.Permeadility of cellulosic and noncellulosic membranes to endotoxin subunits and cytokine production during in vitro hemodialysis.Nephrol Dial Transplant,2003,7:16.