劉 紅,常 明,劉書馨,張運剛,王凌溪
(大連市中心醫(yī)院 腎內(nèi)科,遼寧 大連 116033)
心血管疾病是尿毒癥患者的主要死亡原因之一。心臟結(jié)構(gòu)和功能的改變及血管內(nèi)皮功能的變化都參與了心血管疾病的發(fā)生發(fā)展。近年來高通量透析(high-flux hemodialysis,HFD)以其較大的清除毒素的能力、較好的生物相容性及相對低廉的價格已經(jīng)得到了越來越多的臨床應用。HEMO研究顯示,HFD能降低心血管疾病的死亡危險,但是機制尚不清楚[1]。本研究旨在探討HFD對尿毒癥維持透析患者心臟結(jié)構(gòu)、功能及血管內(nèi)皮功能的影響,并進一步探討其與營養(yǎng)、脂代謝、炎癥介質(zhì)、中大分子毒素之間的關系。
33例尿毒癥患者選自1998年4月—2009年8月于大連市中心醫(yī)院血液凈化中心維持長期透析的患者。入選患者標準:(1)年齡≥30歲且≤60歲;(2)低通量透析維持時間≥3個月;(3)每周透析3次,每次4 h;(4)穩(wěn)定的血管通路,血流量≥250 mL/min;(5)治療期間排除感染、心衰、創(chuàng)傷、應激等急性事件及慢性消耗性疾病如腫瘤、結(jié)核等。所有患者簽署知情同意書。
33例患者平均年齡(42.33±10.5)歲,透析齡:(51.56±10.29)月。男性21例(63.6%),女性12例(36.4%)。原發(fā)病:慢性腎炎(66.7%),高血壓腎損害(18.2%),多囊腎(9.1%),慢性間質(zhì)性腎炎(3.0%),梗阻性腎病(3.0%)。
全部患者采用德國Fresenius公司4008S容量控制型透析機和雙極反滲超純凈水碳酸氫鹽透析液,應用FX60高通透性濾器,面積1.4 m2;超濾系數(shù):46 mL/h·mmHg·m2,所有透析器均為單次使用,透析液流量500 mL/min,試驗共進行6個月。
檢測儀器為美國IE33 型彩色多普勒超聲心動儀,探頭頻率2.5~3.5 MHz,取左心室長軸切面測定左心房內(nèi)徑(LAD)、左心室舒張末內(nèi)徑(LVDd)、室間隔厚度(IVST)、左心室后壁厚度(LVPWT)、左心室射血分數(shù)(LVEF)。應用脈沖多普勒記錄二尖瓣口血流頻譜,測量舒張早期和晚期最大血流速度比(E/A),等容舒張時間(IRT)。根據(jù)Devereux和 Reichck公式計算左心室心肌重量指數(shù)(LVMI),LVMI=左心室心肌重量(LVM)/體表面(BSA)。LVM=1.04×[(IVST+LVPWT+LVDd)3-LVDd3]-13.6。
超聲儀器為美國飛利浦IE33 型彩色多普勒血流顯像儀,探頭頻率7.5~13 MHz。采用目前國際通用的Celermajer 方法測定血管內(nèi)皮功能。受試者仰臥位,選定肘關節(jié)上2~15 cm范圍內(nèi)的肱動脈為靶動脈,取其縱切面,當動脈前后壁內(nèi)膜顯示最清楚時,與血管舒張末期,即同步ECG顯示R波時,測量肱動脈前后內(nèi)膜之間的距離,每次分別測3個心動周期,取其平均值。測定時每一位受試對象在肘關節(jié)下2~3 cm處縛一血壓計并靜臥休息10 min,首先測定靜息狀態(tài)下肱動脈內(nèi)徑基礎值(D0)然后血壓計加壓至300 mmHg,維持4~5 min,放氣后60~90 s內(nèi)測肱動脈反應性充血后內(nèi)徑值(D1)。反應性充血后肱動脈內(nèi)徑變化百分率(內(nèi)皮依賴性舒張,EDD):EDD(%)=(D1- D0)/ D0×100%
檢測患者高通量血液透析治療前(0個月)、治療6個月血清ALB、PA、CHOL、TG、HDL、LDL(速率法)、β2-MG(放射免疫法)、PTH(電化學發(fā)光法)、AGEs(酶聯(lián)免疫吸附法)、超敏CRP(免疫透射比濁法)、IL-6(化學發(fā)光法)水平。
高通量血液透析6個月后,患者E/A、IRT較治療前改善(P<0.05)。見表1。
表1 治療前后超聲心動圖各項指標比較
與治療前(0月組)比較,1)P<0.05
高通量透析6個月后,肱動脈內(nèi)徑基礎值(D0)、肱動脈反應性充血后內(nèi)徑值(D1)與治療前相比,差異無顯著性意義(P>0.05),反應性充血后肱動脈內(nèi)徑變化百分率(EDD)治療后有升高趨勢,但差異無顯著性意義。見表2。
表2 治療前后血管內(nèi)皮依賴性舒張功能比較
經(jīng)高通量血液透析治療6個月后,血清ALB、HDL 水平上升,血清CHOL、LDL水平下降,β2-MG、AGEs、IL-6均較治療前降低(P<0.05)。見表3。
表3 治療前后各項生化指標比較
與治療前(0月組)比較,1)P<0.05
內(nèi)皮依賴性血管舒張功能與β2-MG呈負相關(r=-0.382,P<0.05),與HDL呈正相關(r=0.323,P<0.05)。心臟結(jié)構(gòu)和功能指標未發(fā)現(xiàn)與檢測指標有相關性。
隨著血透技術的發(fā)展,對尿毒癥患者的治療水平不斷得到提高,一方面要提高患者的長期生存率,另一方面還要努力改善患者的生活質(zhì)量。高通量透析通過提高透析膜的通透性,改善膜的生物相容性,增加透析器的超濾系數(shù),可能更好地改善尿毒癥患者的預后。本組通過自身對照研究發(fā)現(xiàn),HFD治療6個月后,患者血清ALB、HDL 水平上升,CHOL、LDL水平下降,提示HFD能有效改善患者的營養(yǎng)狀態(tài),改善脂代謝紊亂;同時治療后患者的炎癥因子IL-6、中大分子毒素β2-MG及氧化應激產(chǎn)物AGEs均顯著降低;提示HFD在保持對小分子毒物清除的同時,增加了對中大分子毒素和蛋白結(jié)合毒素的清除效率。有文獻報道,HFD可降低患者的PTH水平,本研究治療前后血清PTH水平無顯著變化,考慮可能與某些因素影響腎性骨病的持續(xù)進展有關,如低鈣透析液的應用等。另外,與患者的治療參數(shù)如血流量、治療時間等可能有關,進一步研究有待繼續(xù)深入。
與同等年齡、性別、基礎病的人群相比,尿毒癥患者心血管疾病的死亡率高10~20倍[2]。這些心血管疾病包括左心室肥厚、心功能障礙、缺血性心臟病、心臟瓣膜、血管的病變等,它們病理生理的改變都與心臟結(jié)構(gòu)和功能及血管內(nèi)皮功能密切相關。本研究發(fā)現(xiàn),治療前患者有不同程度的左室舒張末期內(nèi)徑增大、左心室心肌重量指數(shù)增加、E/A水平降低,提示患者的左心室功能減退,心臟舒張功能降低; 這可能與貧血、高血壓、動脈硬化、水鈉潴留等多因素造成左心壓力和容量負荷增加,引發(fā)心肌肥厚,導致舒張功能降低有關。通過自身對照研究發(fā)現(xiàn),高通量透析治療6個月后,患者的E/A升高、IRT降低,提示HFD可能改善尿毒癥患者的心臟舒張功能。IL-6可直接損傷心肌細胞,促進心肌細胞肥大,加重心室重塑[3];β2-MG在心肌沉積,可引起心肌淀粉樣變性,引發(fā)心肌結(jié)構(gòu)和功能的損傷[4]; AGEs是心血管疾病的獨立危險因素,由于體內(nèi)生化環(huán)境改變被修飾后結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生明顯改變,引發(fā)動脈粥樣硬化等心血管疾病。HFD有效清除IL-6、β2-MG、AGEs等中大分子毒素及蛋白結(jié)合毒素,因而減輕了心肌損傷及動脈粥樣硬化,改善了患者的舒張功能。但是本研究尚未發(fā)現(xiàn)影響心臟舒張功能的相關性指標,可能與樣本例數(shù)、觀察時間有關。
血管內(nèi)皮功能受損是導致終末期腎病患者心血管疾病發(fā)生及死亡的重要原因[5]。外周血管內(nèi)皮功能可能作為全身內(nèi)皮功能的一個潛在窗口。目前超聲檢測評估血管內(nèi)皮功能作為最常見的無創(chuàng)方法,在臨床廣泛應用。血流介導的血管舒張作用,能較好地反映血管內(nèi)皮功能[6]。本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過6個月的高通量透析,患者內(nèi)皮依賴性血管舒張功能與治療前比較無進一步降低,提示HFD可能延緩尿毒癥患者血管內(nèi)皮功能的損傷。透析患者普遍存在內(nèi)皮細胞功能紊亂,與糖尿病、吸煙、脂代謝異常,氧化應激、高同型半胱氨酸血癥,AGE蓄積、生物不相容反應、微炎癥狀態(tài)等多種因素有關。透析后單核細胞激活使細胞因子和氧自由基釋放增加,加之透析膜的生物不相容性,加重了微炎癥狀態(tài),使內(nèi)皮功能進一步損害[7]。HFD有效清除尿毒癥毒素,改善微炎癥狀態(tài)、氧化應激,營養(yǎng)不良及脂代謝紊亂等心血管疾病的危險因素,從而延緩了內(nèi)皮功能的損傷。進一步相關分析顯示EDD與β2-MG呈負相關;提示有效清除β2-MG可能延緩血管內(nèi)皮功能的損害。HEMO研究顯示β2-MG是血透患者死亡風險的預報因子[8],有效清除β2-MG對改善患者的預后至關重要。HFD由于膜的良好通透性及對流、吸附作用,加大了對β2-MG清除,同時由于膜的生物相容性的提高,減輕了血膜反應所致補體激活、中性粒細胞脫顆粒、淋巴細胞活化引起的β2-MG的合成與釋放,從而延緩了血管內(nèi)皮功能的損傷,這可能部分解釋了HEMO的研究結(jié)果。本研究同時發(fā)現(xiàn)EDD與HDL呈正相關。HDL是抗動脈粥樣硬化的重要因子, HDL通過促進膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運,抑制低密度脂蛋白的氧化、抑制粘附因子的表達等方面共同抑制動脈粥樣硬化的發(fā)生。近年研究發(fā)現(xiàn)高密度脂蛋白能改變內(nèi)源性一氧化氮合酶的表達及活性,刺激內(nèi)皮細胞產(chǎn)生一氧化氮[9],從而能改善血管內(nèi)皮功能;同時HDL促進前列環(huán)素釋放,抑制血小板聚集;有效防止低密度脂蛋白氧化引發(fā)的內(nèi)皮功能障礙,抑制內(nèi)皮細胞凋亡等[10]。因此,血清HDL水平與心血管事件發(fā)生率呈明顯負相關[11]。本研究顯示,HFD延緩尿毒癥患者內(nèi)皮功能損害可能與有效改善了HDL水平有關。HEMO研究發(fā)現(xiàn)高通量透析降低了20%心血管死亡危險,降低13%的心血管病住院率,顯著提高患者的生存率[3]。本研究通過HFD對尿毒癥患者心臟及血管內(nèi)皮功能的影響進一步解釋了上述可能的機制。
綜上所述,高通量透析可能改善尿毒癥患者的心臟舒張功能、延緩血管內(nèi)皮功能的進一步損害,可能與其有效清除了β2-MG、AGEs、IL-6等中大分子毒素及蛋白結(jié)合毒素,改善了脂質(zhì)代謝有關。
[1] Cheung AK, Levin NW, Greene T, et al. Effects of high-flux hemodialysis on clinical outcomes: Results of the HEMO study[J]. J Am Soc Nephrol, 2003,14: 3251-3263.
[2] Sarnak MJ.Cardiovascular complication in chronic kidndey diease[J].Am J Kidney Dis,2003,41(Suppl 5):S11-S17.
[3] Comper WD,Osicka TM. Albumin-like material in urine[J].Kidney Int, 2004,Suppl 92:S65-S66.
[4] Zumrutdal A,Sezer S,Demircan S,et al.Cardiac troponin and beta 2 microglobulin as risk factors for early-onset atherosclerosis in patients on haemodiajysis[J].Nephro-logy(Carlton),2005,10:453-458.
[5] Zoccali G,Mallamaci F,Tripepi.Inflammation and atherosclerosis in end-stage renal disease[J].Blood Purif,2003,21(1):29-36.
[6] Benjamin EJ,Larson MG,Keyes MJ,et al.Clinical correlates and heritability of flow-Mediat-ed dilation in the community:the framingham heart study[J].Circulation,2004,109(5):613-619.
[7] Galle J,Seibold S,Wanner C.Inflammation in uremic patients:What is the link? [J]. Kidney Blood Press Res,2003,26:65-75.
[8] Alfred KC,Michael VR,Guofen Yan,et al.Serum beta-2 microglobulin levels predict mortality in dialysis patients: results of the HEMO study[J]. J Am Soc Nephrol,2006,17(2):546-555.
[9] Ramet ME,Ramet M,Lu Q,et al.High-density lipoprotein increases the abundance of eNOS protein in human vascular endothelial cells by increasing its half-life[J].J Am Coll Cardiol,2003,41:2288-2297.
[10] Nofer J,Kehrel B,Fobker M,et al. HDL and atheriosclerosis:beyond reverse cholesterol transport[J].Atherosclerosis,2002,161(1):1-16.
[11] Forrester JS,Shan PK.Emerging strategies for increasing high-density lipoprotein [J].AmJ Cardiol,2006,98(11): 1542-1549.