張俊,劉永光
(1.廣東省廣州市韋士泰血液透析所,廣東 廣州511431;2.南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院 器官移植科,廣東 廣州510000)
血液透析(hemodialysis, HD)是急慢性腎功能衰竭患者腎臟替代治療方式之一,盡管HD 顯著提升了急慢性腎功能衰竭患的存活率,但血液透析患者死亡風(fēng)險仍然較高[1]。導(dǎo)致血液透析患者死亡風(fēng)險較高的因素主要包括:高血壓、左心室肥大、糖尿病、高脂血癥、營養(yǎng)不良、體液過載、高磷血癥、貧血、炎癥、氧化壓力、內(nèi)皮細(xì)胞功能異常、胰島素抵抗、交感神經(jīng)張力過高、高胱胺酸血癥、脂蛋白(a)濃度高及非對稱性二甲基精氨酸偏高等[2-3]。蛋白質(zhì)能量消耗(protein energy wasting,PEW)與炎癥發(fā)生率高和死亡率較高密切相關(guān),有研究指出PEW 合并炎癥可導(dǎo)致透析患者營養(yǎng)不良-炎癥綜合征(malnutritioninflammation complex syndrome, MICS) 或 營 養(yǎng) 不良-炎癥-動脈粥樣硬化(malnutrition-inflammationatherosclerosis,MIA)綜合征[4]。
目前臨床上采用白蛋白等標(biāo)志物評估患者營養(yǎng)不良與炎癥狀態(tài),這些指標(biāo)也可用于預(yù)測透析患者的死亡率[5]?;|(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(stromal cell-derived factor-1, SDF-1)是一種人體內(nèi)的趨化因子蛋白,由CXCL12 基因編碼。SDF-1 的生成與組織炎癥過程中白細(xì)胞遷移有關(guān),是發(fā)育及維持組織穩(wěn)定的重要調(diào)控因子,腎臟損傷后組織再生及穩(wěn)定的關(guān)鍵調(diào)控因子就是SDF-1。SDF-1 還與冠狀動脈疾病、結(jié)直腸癌及腎臟移植結(jié)局等疾病的發(fā)病機(jī)制有關(guān)[6-7];此外,SDF-1 在急性腎臟損傷時發(fā)揮趨化因子的調(diào)控作用[8]。本研究主要探討SDF-1 對血液透析患者炎癥和營養(yǎng)狀況的影響。
共募集152 例于2013 年1 月至2016 年12 月在南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院開始接受透析治療的慢性腎病患者為HD 組,并以同期在本院例行體檢的50 名健康志愿者作為對照組,本研究經(jīng)廣州市衛(wèi)生健康倫理委員會批準(zhǔn)。所有患者均對本次研究知情同意,并自愿簽署知情同意書。慢性腎病患者年齡、性別、體重指數(shù)(Body Mass Index,BMI);糖尿病、高血壓、乙型肝炎及丙型肝炎等共病情況;是否吸煙;血液透析模式(低/高透量);尿素清除率(urea reduction ratio, UUR);尿素清除指數(shù)(Kt/V)及超過濾率等基線特性均來自透析患者病歷。受試者生化數(shù)據(jù)來自空腹血自動生化分析儀檢測結(jié)果,檢測項(xiàng)目包括透析前血清白蛋白、尿素氮、血清肌酐、納、鉀、鈣、磷、尿 酸、 谷 丙 轉(zhuǎn) 氨 酶(alanine aminotransferase,ALT),谷 草 轉(zhuǎn) 氨 酶(aspartate aminotransferase,AST)、膽固醇、甘油三酯及空腹血糖;采用免疫熒光法檢測受試者全段甲狀旁腺激素(intact parathyroid hormone,iPTH)含量。
所有患者每周均通過動靜脈瘺管或人工血管接受3 次常規(guī)HD,每次4~5 h,血液流速為250~350 mL/min,每例患者均使用流速500~700 mL/min的碳酸鹽透析液;所有HD 治療均使用高透量或低透量聚砜膜透析器(日本旭化成株式會社,型號:APS-15U)執(zhí)行,采用Kt/V 值評估透析效率。
血漿中SDF-1、髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)及骨橋蛋白(osteopontin,OPN)含量采用酶聯(lián)免疫吸附測定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測,直接移取50 μL 血漿標(biāo)本滴加至ELISA 測試板,檢測光密度(optical density, OD)450 nm 值,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算SDF-1、MPO 及OPN 含量。
取出儲存于冰箱的患者血漿樣本,室溫中復(fù)溫后抽取20 μL 的樣本加入含180 μL 滅菌雙蒸水使其均勻混合;用Lowry 法蛋白質(zhì)定量測定試劑盒進(jìn)行蛋白質(zhì)定量;配制含2 mg/mL 明膠的10%分離膠,血漿樣本20 μL(總蛋白約為100 μg)加入加樣孔。電流強(qiáng)度20 mA,保持恒流,4℃電泳,1.5 h,將凝膠置入培養(yǎng)皿,加入2.5%Trixton-X100 沖洗后放入酶反應(yīng)液,37℃,18 h。凝膠置于0.25%考馬斯亮藍(lán)R-250 染液中染色5 h,最后置入脫色液中脫色至膠原酶消化區(qū)透明清晰為止。凝膠于UVIpro 凝膠凝膠成像與分析系統(tǒng)(美國UVP 公司)下觀察并攝像,讀取各消化條帶的灰度和面積,計算酶解活性含量。酶解活性含量=條帶面積×(條帶灰度-背景灰度);以酶比活性(酶解活性含量/樣品蛋白濃度)反映酶的相對含量。
采用SSPS 20.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),相關(guān)性用Spearman 相關(guān)分析;計數(shù)資料采用百分率(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
兩組受試者年齡性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。HD 組患者糖尿病、高血壓、乙型肝炎、丙型肝炎、尿素氮、肌酐、標(biāo)準(zhǔn)化蛋白質(zhì)分解率(normalized protein catabolic rate,nPCR)、膽固醇、甘油三酯及葡萄糖均高于對照組受試者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩組受試者其他參數(shù)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
HD 組患者SDF-1 和MPO 含量高于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);OPN、MMP-2、MMP-9 含量低于對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 兩組SDF-1、OPN、MPO、MMP-2 及MMP-9 含量比較 (± s)
組別n SDF-1/(pg/mL)MPO/(pg/mL)OPN/(ng/mL)MMP-2/(ng/mL)MMP-9/(ng/mL)HD組對照組t值P值152 50 58.7±14.2 40.6±16.3 2.582 0.023 65.3±5.8 53.7±5.2 3.472 0.013 22.6±3.8 89.2±10.2 6.892 0.001 483.3±39.1 569.7±68.1 7.482 0.001 328.6±28.9 1 270.6±289.1 5.918 0.001
Pearson 相關(guān)分析顯示,血液透析患者SDF-1與MMP-2(r=0.312, P= 0.001)、MMP-9(r=0.193,P=0.021)、MPO (r=0.532, P=0.001) 及OPN (r=0.317, P=0.001)呈正相關(guān);與白蛋白(r=-0.192,P=0.018)、GNRI 分 數(shù)(r=-0.227, P=0.007) 及nPCR(r=-0.216,P=0.012)呈負(fù)相關(guān)。
本研究結(jié)果表明血液透析患者SDF-1 含量高于腎功能正常者,且與MMP-2、MMP-9、MPO 及OPN 呈正相關(guān);與白蛋白、GNRI 及nPCR 呈負(fù)相關(guān)。就筆者所能查閱到的文獻(xiàn),本研究是國內(nèi)首次探討SDF-1 對血液透析患者的影響,結(jié)果顯示SDF-1 與血液透析患者營養(yǎng)及炎癥狀態(tài)密切相關(guān)。
趨化因子與組織炎癥過程中白細(xì)胞遷移有關(guān),是發(fā)育及維持組織穩(wěn)定的重要參與因子;SDF-1 是含93 個氨基酸的細(xì)胞因子,最初被認(rèn)為是前體B細(xì)胞的生長因子,后來發(fā)現(xiàn)SDF-1 能夠募集前體細(xì)胞至缺氧組織、是上皮前體細(xì)胞遷移、血管新生及自然殺傷細(xì)胞/B 細(xì)胞發(fā)育等重要功能的必需調(diào)節(jié)因子。血漿SDF-1 濃度較高與慢性腎病患者心血管疾病發(fā)生風(fēng)險較高有關(guān)[9],即使在調(diào)整傳統(tǒng)危險因子與腎功能后,SDF-1 仍可預(yù)測偶發(fā)性心肌梗死及死亡率。本研究中HD 組血漿SDF-1 高于對照組,與炎癥標(biāo)志物呈正相關(guān),與營養(yǎng)標(biāo)志物呈負(fù)相關(guān)。
基質(zhì)金屬蛋白酶、鈣依賴性含鋅內(nèi)肽酶類參與動脈粥樣硬化過程,進(jìn)而增加主動脈鈣化區(qū)域MMP-2 及MMP-9 表達(dá),兩者表達(dá)與活性隨慢性腎臟病惡化而增加,阻斷MMP 活性可抑制動脈鈣化[10-11]。MMP-2 及MMP-9 亦與血液透析患者炎癥狀態(tài)有關(guān),PAWLAK 等[12]研究表明HD 組患者M(jìn)MP-2 與血小板及白細(xì)胞計數(shù)呈正相關(guān);與三酸甘油酯及白蛋白濃度呈負(fù)相關(guān)。MMP-9 與年齡呈負(fù)相關(guān),與白細(xì)胞計數(shù)呈正相關(guān)。盡管血液透析患者M(jìn)MP-2 濃度較高,但MMP-9 濃度并無差異;另一方面,本研究發(fā)現(xiàn)HD 組患者M(jìn)MP-2 與MMP-9 低于對照組;此外,HSIAO 等[13]研究表明,與白蛋白相比,血清MMP-2 是一種可用于預(yù)測血液透析患者存活期的預(yù)后標(biāo)志物。
MPO 與透析患者心血管并發(fā)癥致病機(jī)制有關(guān)。本研究結(jié)果表明HD 組患者血漿MPO 濃度高于對照組。OPN 對透析患者死亡率的預(yù)測效果仍受爭議,在另一項(xiàng)針對602 例透析患者進(jìn)行的3 年期隨訪研究中,SCIALLA 等[14]發(fā)現(xiàn),OPN 是透析患者全死因死亡率與心血管疾病死亡率的危險因素;在一項(xiàng)于5 年觀察期間對97 例透析患者執(zhí)行的前瞻性觀察研究中,LEE 等[15]發(fā)現(xiàn)護(hù)骨因子并非一般的炎癥標(biāo)志物。本研究發(fā)現(xiàn)HD 組患者OPN 濃度低于對照組,因此尚待進(jìn)一步研究探討OPN 在透析患者炎癥反應(yīng)中的具體作用機(jī)制。
血清白蛋白是血液透析患者可靠有效的營養(yǎng)狀態(tài)與死亡風(fēng)險指標(biāo),HONDA 等[16]研究發(fā)現(xiàn)血清白蛋白是末期腎臟病患者死亡率、營養(yǎng)不良及心血管疾病預(yù)測因素;血清白蛋白濃度低與死亡率較高間的關(guān)系可能是同時存在炎癥過程促成,或者由營養(yǎng)狀態(tài)不良導(dǎo)致。蛋白質(zhì)分解率(protein catabolic rate, PCR)代表每天蛋白質(zhì)代謝量超過蛋白質(zhì)合成量的比率;PCR 代表穩(wěn)定速率時的膳食蛋白質(zhì)攝取量。nPCR 是根據(jù)患者體重標(biāo)準(zhǔn)化PCR,以g/(kg·d)表示;JUAREZ-CONGELOSI等[17]研究表明,nPCR 是長期血液透析青少年患者營養(yǎng)狀態(tài)監(jiān)測的有用工具。血液透析患者營養(yǎng)狀態(tài)采用GNRI 分?jǐn)?shù)評估,YAMADA 等[18]研究顯示GNRI 與營養(yǎng)不良-炎癥評分呈明顯負(fù)相關(guān);在一項(xiàng)針對753 例血液透析患者執(zhí)行的7 年期隨訪研究中,PANICHI 等[19]發(fā)現(xiàn),低GNRI(<92)不僅與血液透析患者營養(yǎng)不良有關(guān),也是整體死亡率的有效預(yù)測因子。本研究顯示SDF-1 與白蛋白、nPCR 及GNRI 分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān);因此,SDF-1 與血液透析患者營養(yǎng)狀態(tài)有關(guān)。
綜上所述,本研究顯示SDF-1 與血液透析患者炎癥及營養(yǎng)狀態(tài)密切相關(guān),但仍需在大樣本量研究中加以證實(shí)。本研究主要不足之處是樣本量小,生化指標(biāo)僅有測量一次;此外,本研究為單中心研究,所以仍需大型前瞻性研究證實(shí)SDF-1在血液透析患者中的重要性。