王曉娜，周蕓

1 山西醫(yī)科大學(xué)，太原030000；2 山西醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院腎內(nèi)科

慢性腎臟?。–KD）是全球健康問題，全球患病率為11%～13%，我國(guó)患病率為10.8%［1］，并呈逐年增加趨勢(shì)。1 項(xiàng)納入了11 個(gè)國(guó)家的201 918 例患者的研究表明，腦卒中、心肌梗死及出血是血液透析患者重要死亡原因［2］，嚴(yán)重影響患者預(yù)后。血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙使血管系統(tǒng)缺乏完整性，在動(dòng)脈粥樣硬化（AS）和急性血栓形成的心血管疾病如冠心病、心力衰竭、外周動(dòng)脈疾病、腦卒中等發(fā)病機(jī)制中起關(guān)鍵作用，而尿毒癥毒素是腎功能不全時(shí)導(dǎo)致心血管疾病發(fā)生的重要因素，特別是蛋白結(jié)合類尿毒癥毒素與血管內(nèi)皮損傷聯(lián)系緊密。結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究，尿毒癥毒素對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的影響體現(xiàn)在炎癥、氧化應(yīng)激、細(xì)胞結(jié)構(gòu)、血栓形成、尿毒癥毒素受體和轉(zhuǎn)運(yùn)體表達(dá)及內(nèi)皮微粒（EMPs）形成等方面?，F(xiàn)將尿毒癥毒素相關(guān)血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙機(jī)制研究進(jìn)展綜述如下。

1 CKD與血管內(nèi)皮功能障礙的關(guān)系

血管內(nèi)皮細(xì)胞是一層單層細(xì)胞，位于血管腔內(nèi)，不僅可保護(hù)組織和血液，而且有內(nèi)分泌功能。內(nèi)皮細(xì)胞通過一氧化氮依賴性途徑與血管平滑肌細(xì)胞協(xié)同作用，調(diào)節(jié)血栓形成、纖溶、炎癥和血管張力。內(nèi)皮細(xì)胞在控制白細(xì)胞運(yùn)輸、新陳代謝、血管通透性和血管生成方面起重要作用。內(nèi)皮細(xì)胞在各個(gè)器官以及不同血管中表現(xiàn)不同，重要的形態(tài)學(xué)、生理學(xué)和表型差異使內(nèi)皮細(xì)胞在不同部位以及不同血管之間均可發(fā)揮特定功能［3］。

內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是指內(nèi)皮細(xì)胞喪失生理功能導(dǎo)致血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡。各種外部因素刺激內(nèi)皮細(xì)胞，容易發(fā)生炎癥及凝血，血管張力異常，增強(qiáng)黏附分子的表達(dá)及增加活性氧（ROS）的產(chǎn)生，甚至?xí)苯訐p害內(nèi)皮細(xì)胞，使其喪失完整性。內(nèi)皮功能障礙還會(huì)損害內(nèi)皮細(xì)胞與血管平滑肌細(xì)胞的相互作用，干擾血管平滑肌細(xì)胞的成熟、分化和增殖，促進(jìn)血管鈣化及AS 等發(fā)生。內(nèi)皮細(xì)胞在維持血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)中起重要作用，內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是動(dòng)脈粥樣硬化的基礎(chǔ)，參與心血管疾病的發(fā)病機(jī)制［4］，隨著CKD的進(jìn)展，其作用越來越明顯。在CKD 中，內(nèi)皮功能受損的特點(diǎn)是氧化應(yīng)激增加、促炎因子和血栓前分子的表達(dá)增加、結(jié)構(gòu)損傷以及內(nèi)皮修復(fù)和保護(hù)機(jī)制的障礙，在CKD 各個(gè)階段，血管內(nèi)皮功能障礙均與心腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)。

尿毒癥毒素是指隨著腎功能減退及腎小球?yàn)V過率下降，不斷蓄積在血液和組織中，可導(dǎo)致代謝紊亂或產(chǎn)生一系列臨床表現(xiàn)的物質(zhì)，是CKD 患者發(fā)生心血管疾病的危險(xiǎn)因素。根據(jù)生化特性及清除方式，將尿毒癥毒素分為三大類：①水溶性小分子物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量較小，如肌酐、尿素氮、尿酸、胍類，此類物質(zhì)容易被血液透析清除；②中分子物質(zhì)，相對(duì)分子質(zhì)量較大，如甲狀旁腺素、β2-微球蛋白，此類物質(zhì)常規(guī)血液透析清除效果不高，只能通過大孔徑透析膜的血液凈化方式清除；③毒性最強(qiáng)的蛋白結(jié)合性毒素，如硫酸吲哚酚（IS）、硫酸對(duì)甲酚（PCS），多數(shù)血液凈化方式對(duì)此類物質(zhì)的清除效果較差，蛋白結(jié)合性尿毒癥毒素與CKD心血管并發(fā)癥緊密相關(guān)。

2 尿毒癥毒素?fù)p傷CKD 血管內(nèi)皮細(xì)胞相關(guān)機(jī)制

2.1 參與炎癥反應(yīng) 內(nèi)皮細(xì)胞參與了CKD 患者炎癥反應(yīng)發(fā)生。尿毒癥毒素可改變炎性因子、趨化因子［5］以及黏附分子的表達(dá)，如基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1（SDF-1）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）、E-選擇素、P-選擇素、細(xì)胞間黏附分子-1（ICAM-1）和血管細(xì)胞黏附分子-1（VCAM-1），可促進(jìn)單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞向內(nèi)皮細(xì)胞募集，促進(jìn)炎癥反應(yīng)發(fā)生，造成內(nèi)皮細(xì)胞損傷［6］。IS 是來源于色氨酸代謝的尿毒癥毒素，可通過SLCO2B1 基因編碼的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（包括OATP2B1）及Dll4-Notch 信號(hào)促進(jìn)巨噬細(xì)胞的活化［7］。研究表明，尿毒癥血清可降低 SDF-1，升高 IL-8，增加 MCP-1 表達(dá)，研究發(fā)現(xiàn)，CKD 患者透析前血漿中的 IS、PCS 和 IAA 水平越高，sVCAM-1 越高。IS 能增加 ICAM-1 和 VCAM-1 表達(dá)，高磷血癥增強(qiáng)了CKD 小鼠主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞ICAM-1和 VCAM-1 表達(dá)。CHEN 等［8］證明，PCS 誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞中ICAM-1、VCAM-1 和E-選擇素表達(dá)，并在體外和體內(nèi)增強(qiáng)單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用，馬尿酸亦能增加人主動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞中ICAM-1表達(dá)［9］。

2.2 參與氧化應(yīng)激 氧化應(yīng)激是指體內(nèi)氧化還原反應(yīng)的不平衡，進(jìn)而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生各種損傷。研究顯示，氧化應(yīng)激主要變化是ROS的蓄積，ROS是RhoA/ROCK 通路上游激活劑，可通過異常活化的RhoA/ROCK 通路誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞依賴性血管舒張和血管收縮失衡，進(jìn)而損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞［10］。氧化應(yīng)激還可誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞增殖遷移、導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、促進(jìn)黏附因子及炎性因子表達(dá)，造成血管壁損傷，導(dǎo)致斑塊的形成、破裂，促進(jìn)AS 的發(fā)生。尿毒癥毒素可抑制一氧化氮（NO）合成，促進(jìn)ROS 的產(chǎn)生［11］，可通過增強(qiáng)氧化劑氧化能力，降低抗氧化能力促進(jìn)氧化應(yīng)激［12］。研究表明，IS通過激活NADPH氧化酶及促進(jìn)線粒體功能障礙，抑制抗氧化系統(tǒng)、降低內(nèi)皮細(xì)胞的活力和誘導(dǎo)ROS 產(chǎn)生來損傷內(nèi)皮細(xì)胞，PCS 通過增加ROS 產(chǎn)生促進(jìn)AS 的形成。體外實(shí)驗(yàn)表明由馬尿酸鹽引起的內(nèi)皮功能障礙機(jī)制取決于動(dòng)力蛋白相關(guān)蛋白1 介導(dǎo)的線粒體裂變的活化和線粒體ROS 的產(chǎn)生［9］。

2.3 參與血栓形成 內(nèi)皮細(xì)胞可合成和釋放NO、前列環(huán)素、血栓調(diào)節(jié)素和組織纖溶酶原激活劑等物質(zhì)，進(jìn)而促進(jìn)血栓形成，參與止血系統(tǒng)的血栓前和抗血栓形成平衡。內(nèi)皮細(xì)胞可產(chǎn)生凝血因子，尿毒癥毒素?fù)p害內(nèi)皮細(xì)胞，使部分凝血和纖溶因子如組織因子、血管性血友病因子、血栓調(diào)節(jié)素因子Ⅷ和D-二聚體水平升高，可導(dǎo)致凝血和纖溶過程異常［13］。IS 和組織因子均參與血栓形成［14］。吲哚-3 乙酸（IAA）可通過非基因組AhR/p38 MAPK/NF-κB 途徑增加人內(nèi)皮細(xì)胞中組織因子水平，促進(jìn)凝血［15］。KARBOWSKA 等［16］發(fā)現(xiàn)，接受 IS 治療的大鼠體內(nèi)纖溶酶原激活物抑制劑1水平比對(duì)照組高。鄰氨基苯甲酸（AA）是一種色氨酸來源的尿毒癥毒素，與CKD患者纖溶系統(tǒng)相關(guān)，AA和纖維蛋白溶解的各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系因CKD階段不同而異［17］。

NO在血管舒張方面起重要作用，還可抑制血小板黏附和聚集，尿毒癥毒素可降低內(nèi)皮細(xì)胞的NO生成和生物利用度。體外研究表明，IS 和無機(jī)磷酸鹽會(huì)降低NO 的生物利用度，這與內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激的增加有關(guān)［18］。此外，不對(duì)稱二甲基精氨酸（ADMA）是一種eNOS 拮抗劑，在CKD 患者體內(nèi)水平較高，可減少NO 的產(chǎn)生［19］。在體內(nèi)，與未暴露于尿毒癥毒素的大鼠相比，用IS 治療的大鼠血栓形成更大［16］。尿毒癥毒素IS和IAA可增加內(nèi)皮細(xì)胞環(huán)氧化酶-2 表達(dá)［15］，產(chǎn)生前列腺素，如前列腺素E2，可誘導(dǎo)血小板聚集，具有促凝血作用。這些數(shù)據(jù)表明尿毒癥毒素可引起內(nèi)皮細(xì)胞活化和促凝血活性，與CKD患者血栓事件和其他心腦血管疾病的發(fā)生有關(guān)。

2.4 損害內(nèi)皮結(jié)構(gòu) 內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整是正常生理功能的基本保障。尿毒癥毒素可損傷內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)，增加通透性［20］。尿毒癥毒素降低了跨內(nèi)皮電阻［21］，損傷細(xì)胞間連接，特別是與血管內(nèi)皮—鈣黏蛋白和小帶封堵器-1 蛋白有關(guān)的細(xì)胞間連接［8，22］，增加了由酪氨酸激酶介導(dǎo)的血管內(nèi)皮—鈣黏蛋白在酪氨酸658的磷酸化。

尿毒癥毒素還會(huì)損害保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞的機(jī)制。尿毒癥毒素可導(dǎo)致內(nèi)皮祖細(xì)胞功能障礙，包括趨化運(yùn)動(dòng)和血管生成減少，阻礙內(nèi)皮修復(fù)過程［23］。在尿毒癥條件下形成的內(nèi)皮祖細(xì)胞可介導(dǎo)靶細(xì)胞的功能障礙，并有助于血管損傷和腦血管疾病的發(fā)展。尿毒癥毒素可改變內(nèi)皮細(xì)胞中具有保護(hù)功能的分子表達(dá)，可抑制內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)的重要轉(zhuǎn)錄因子Krüppel樣因子2 表達(dá)［24］，維持內(nèi)皮功能的 Sirtuin 1 表達(dá)可被 PCS、IS、晚期糖基化終末產(chǎn)物（AGEs）抑制［16］。Klotho 的表達(dá)可保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞，增加內(nèi)皮細(xì)胞NO 生成，可減弱 TNF-α 誘導(dǎo)的 NF-κB 活化以及內(nèi)皮細(xì)胞中 ICAM-1 和 VCAM-1 表 達(dá)，CKD 患 者的 Klotho 表達(dá) 降低 ，PCS 和IS 能通過DNA 甲基化降低腎小管細(xì)胞中Klotho表達(dá)。

2.5 尿毒癥毒素轉(zhuǎn)運(yùn)體和受體結(jié)合誘導(dǎo)血管內(nèi)皮損傷 轉(zhuǎn)運(yùn)體和受體可通過分泌和重吸收特性改變基質(zhì)的血漿水平，可能在內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙中發(fā)揮作用。有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體（OAT）是一類主要的轉(zhuǎn)運(yùn)體，可清除尿毒癥毒素。研究表明，OAT 介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞吸收 PCS 和 IS，阻斷 OAT 可抑制 MCP-1 表達(dá)［5］。AGEs 是由蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)和DNA 的氧化和糖基化過程產(chǎn)生的一組異質(zhì)分子，通過與其受體RAGE 的相互作用誘導(dǎo)細(xì)胞損傷。研究證明，AGEs誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞 RAGE 的表達(dá)［25］。 WANG 等［26］使用體內(nèi)（大鼠模型）和體外（HAECs）試驗(yàn)來驗(yàn)證抑制AGEs 和RAGE 之間的相互作用有助于減少內(nèi)皮功能障礙，證明阻斷RAGE 的重要性。因此，阻斷RAGE 配體軸可能是一個(gè)治療靶點(diǎn)，與其他研究一致［27］。提示轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白或受體與其配體（如尿毒癥毒素）之間的相互作用可能提供新的治療策略，因?yàn)檫@些相互作用會(huì)在內(nèi)皮和其他身體組織中引發(fā)有害效應(yīng)。然而，這一過程中涉及的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

2.6 尿毒癥毒素誘導(dǎo)內(nèi)皮微粒形成導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷 內(nèi)皮微粒（EMPs）來源于細(xì)胞膜的囊泡，含有磷脂酰絲氨酸，表達(dá)黏附分子，如鈣黏素、ICAM-1、E-選擇素和整合素，可通過與單核細(xì)胞的相互作用發(fā)揮促炎和促凝血作用，可誘導(dǎo)細(xì)胞間信號(hào)反應(yīng)，導(dǎo)致炎癥、氧化應(yīng)激和凋亡［28］，還與血管生成有關(guān)。內(nèi)皮細(xì)胞是EMPs 的一種靶細(xì)胞，EMPs 是內(nèi)皮細(xì)胞損傷的循環(huán)標(biāo)志之一。研究表明，尿毒癥毒素可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞形成EMPs，而EMPs 亦可增加內(nèi)皮細(xì)胞氧化應(yīng)激及降低NO 的生物利用度，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷。IS 和IAA 誘導(dǎo)的EMPs 比未暴露于尿毒癥毒素的細(xì)胞具有更強(qiáng)的促凝血活性。暴露于硫酸吲哚氧基（250 μg/mL）的細(xì)胞釋放的EMPs 參與氧化應(yīng)激和細(xì)胞調(diào)亡信號(hào)通路，可阻礙內(nèi)皮修復(fù)［23］。尿毒癥毒素可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞釋放EMPs，但機(jī)制尚未完全闡明，降低EMPs 水平對(duì)臨床結(jié)果的影響尚不確定，EMPs是生化標(biāo)志物還是治療靶點(diǎn)尚待確定。

綜上所述，血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙與CKD 密切相關(guān)，是導(dǎo)致CKD 患者心腦血管并發(fā)癥的重要原因，而尿素癥毒素可通過各種機(jī)制損傷血管內(nèi)皮，但具體機(jī)制仍不明確，需進(jìn)一步研究。