任紅旗 周 璇 欒智勇 駱曉梅 韓淑靜 蔡 青 李 艷 李 玲
動(dòng)脈粥樣硬化(CAS)是終末期腎病(ESRD)患者心血管疾病(CVD)死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。參與ESRD患者動(dòng)脈粥樣硬化的因素很多,其中部分可逆。越來(lái)越多的證據(jù)表明動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性微炎癥性病變[1-4]。
維持性血液透析(MHD)患者存在腎臟排泄功能障礙,代謝產(chǎn)生的毒素及細(xì)胞因子在體內(nèi)蓄積,氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)失衡,導(dǎo)致氧自由基損傷和脂質(zhì)過(guò)氧化,使糖基化終末產(chǎn)物及晚期氧化蛋白產(chǎn)物在體內(nèi)積聚,并與單核巨噬細(xì)胞表面特異性受體結(jié)合釋放黏附分子,激活核因子 κB(NF-κB),分泌白細(xì)胞介素1(IL-1)、IL-6及腫瘤壞死因子α(TNF-α)等炎癥細(xì)胞因子[5,6]。炎癥細(xì)胞因子及氧化應(yīng)激在MHD患者透析相關(guān)心血管事件進(jìn)展中起重要作用[7,8]。
有關(guān)MHD患者動(dòng)脈僵硬度與炎癥因子及氧化應(yīng)激間的關(guān)系研究較少,本文旨在進(jìn)一步研究這一問(wèn)題。
研究對(duì)象 選取2006年10月至2012年2月解放軍第97醫(yī)院MHD患者62例,其中男性43例,女性19例,年齡45~76歲(59.4±7.6歲),透析齡3~61歲(中位數(shù)34月)。所有患者均符合以下條件:(1)年齡≥45歲;(2)透析時(shí)間≥3月;(3)入組前3月內(nèi)未發(fā)生心血管事件;(4)排除急性感染征象;(5)無(wú)嚴(yán)重營(yíng)養(yǎng)不良[血清白蛋白(Alb)>30 g/L];(6)透析4h/次,3 次/周,尿素清除指數(shù)(Kt/V)≥ 1.2[9,10]。本研究入選患者均知情同意,同時(shí)獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
入選患者根據(jù)有無(wú)動(dòng)脈僵硬度分為CAS組和非CAS組。CAS組42例,其中男性31例,女性11例,年齡45~73歲(57.2±7.8歲),透析齡3~61月(中位數(shù)34月);其中慢性腎小球腎炎32例,糖尿病腎病6例,間質(zhì)性腎炎2例,原發(fā)性高血壓2例。非CAS組20例,其中男性12例,女性8例,年齡47~76歲(56.2±8.7歲),透析齡3~56月(中位數(shù)32月);其中慢性腎小球腎炎13例,糖尿病腎病4例,原發(fā)性高血壓3例。均采用費(fèi)森尤斯4008B血液透析機(jī),F(xiàn)6聚砜膜透析器,透析器膜面積1.3m2,透析液流量500 ml/min,血流量200~300 ml/min,碳酸氫鹽透析液(鈉138 mmol/L、鉀2.5 mmol/L、鈣1.5 mmol/L、鎂0.5 mmol/L、碳酸氫根32 mmol/L)。
正常對(duì)照組為12例健康體檢者,其中男性7例,女性5例,年齡45~68歲(57.9±7.8歲)。
血生化 患者透析當(dāng)天空腹采集靜脈血3 ml,健康對(duì)照者同樣體檢當(dāng)天空腹采血3 ml。應(yīng)用日立7600全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)Alb、鈣、磷、總膽固醇(CH)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、三酰甘油(TG)、血糖、尿素氮(BUN)、肌酐(SCr)及C反應(yīng)蛋白(CRP)等指標(biāo)。
血清 TNF-α,IL-6,8 異前列腺素(8-isoprostane)F2α濃度檢測(cè) 患者透析當(dāng)天空腹采集靜脈血7ml,健康對(duì)照者體檢當(dāng)天同樣空腹采血7 ml。室溫靜置30 min后,3 000 r/min離心15 min,取上清于-20℃冰箱保存;收齊標(biāo)本后一次送檢。檢測(cè)前使樣本置于室溫或冷水中復(fù)融,取血清測(cè)定。采用ELISA 法檢測(cè)血清 TNF-α,IL-6,8-isoprostane F2α 濃度。TNF-α,IL-6試劑盒購(gòu)自 eBioscience公司,8-isoprostane F2α試劑盒購(gòu)自 Cayman Chemical公司,操作按說(shuō)明書(shū)執(zhí)行。
頸總動(dòng)脈硬化參數(shù)β及脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)的測(cè)定 頸總動(dòng)脈硬化參數(shù)β作為評(píng)價(jià)大動(dòng)脈僵硬度指標(biāo)。應(yīng)用飛利浦IU 22彩色多普勒超聲診斷儀高分辨血管探頭(頻率5~13 MHz)在透析結(jié)束后1h,先觀察右側(cè)頸動(dòng)脈管壁情況,在長(zhǎng)軸切面中調(diào)節(jié)M取樣線位于頸總動(dòng)脈竇部下方2 cm處,并使M線位于動(dòng)脈中外膜處使M線與動(dòng)脈壁平行,后啟動(dòng)ET功能,待獲得連續(xù)3~5個(gè)以上穩(wěn)定波形后存儲(chǔ)圖像,后處理中輸入即時(shí)血壓,儀器會(huì)自動(dòng)計(jì)算出該側(cè)頸總動(dòng)脈硬化參數(shù)β及PWV。根據(jù)文獻(xiàn)將頸總動(dòng)脈硬化參數(shù)β>10定義為頸總動(dòng)脈僵硬[11-13]。
統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 運(yùn)用SPSS 15.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,配對(duì)資料用t檢驗(yàn),以P<0.05為差異統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.01為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著。
一般情況 CAS組和非CAS組患者在年齡、透析齡、舒張壓、BUN、SCr、CH、TG、HDL、LDL、血紅蛋白(Hb)方面無(wú)明顯差異,但CAS患者收縮壓高于非CAS患者(P<0.05)(表1);此外,CAS組頸總動(dòng)脈硬化參數(shù)β及PWV均高于非CAS組及正常對(duì)照組(表2)。
表1 CAS組、非CAS組及正常對(duì)照組患者的一般情況
表2 CAS組、非CAS組及正常對(duì)照組患者動(dòng)脈硬化指標(biāo)
血清 TNF-α,IL-6,8-isoprostane F2α 濃度 CAS組患者8-isoprostane水平高于非CAS組[(68.8±45.9)pg/mL vs(25.6 ±27.5)pg/mL,P <0.01]。兩組患者血清CRP、TNF-α、IL-6水平均高于正常對(duì)照組水平,但兩組間比較無(wú)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(表3)。
表3 CAS組、非CAS組及正常對(duì)照組患者血清 TNF-α,IL-6,8-isoprostane F2α水平
在生理狀況下,血管內(nèi)徑隨著血流的速度改變而變化,隨動(dòng)脈僵硬度增加,血管在收縮期和舒張期變化幅度減小,因此通過(guò)檢測(cè)血管壁的運(yùn)動(dòng)振幅,可準(zhǔn)確判斷管壁的僵硬度。采用超聲Echotracking技術(shù)測(cè)定頸總動(dòng)脈僵硬度被認(rèn)為是評(píng)價(jià)大動(dòng)脈僵硬的可靠方法。頸總動(dòng)脈硬化參數(shù)β是評(píng)價(jià)頸總動(dòng)脈僵硬度的常用指標(biāo)[9-11]。影響 ESRD患者大動(dòng)脈僵硬的因素很多,既往研究發(fā)現(xiàn)收縮壓、年齡、高血鈣及糖尿病是中老年MHD患者頸總動(dòng)脈僵硬的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[12,13]。我們采用超聲 Echotracking技術(shù)測(cè)定頸總動(dòng)脈僵硬度,根據(jù)結(jié)果將MHD患者分為CAS組和非CAS組,以期研究MHD患者炎癥細(xì)胞因子及氧化應(yīng)激與頸總動(dòng)脈僵硬度間的關(guān)系。
慢性腎衰竭(CRF)患者存在代謝毒素及細(xì)胞因子排泄障礙,使糖基化終末產(chǎn)物及晚期氧化蛋白產(chǎn)物在體內(nèi)積聚,因而體內(nèi)處于微炎癥狀態(tài)。而MHD患者由于容量超負(fù)荷、透析膜生物不相容性、透析液微生物污染、血管通路及潛在感染等因素,進(jìn)一步加重了炎癥反應(yīng)的進(jìn)展[5,14-18]。本研究發(fā)現(xiàn) CAS 組和非CAS組患者血清CRP、TNF-α、IL-6水平均高于正常水平,說(shuō)明MHD患者體內(nèi)普遍存在微炎癥狀態(tài),但統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)兩組患者之間并無(wú)明顯差異,說(shuō)明在動(dòng)脈硬化形成過(guò)程中,炎癥因子可能參與其中,但可能非主要作用。
由于CRF患者體內(nèi)抗氧自由基系統(tǒng)與氧自由基產(chǎn)生系統(tǒng)之間失衡,可導(dǎo)致氧自由基損傷和脂質(zhì)過(guò)氧化,在MHD患者透析相關(guān)心血管事件過(guò)程中起一定作用[7,8]。近年來(lái),8-isoprostane F2α 是評(píng)估過(guò)氧化損傷的研究熱點(diǎn),8-isoprostane F2α是不飽和二十烷脂肪酸,位于磷脂的SN-2位置。缺氧可激活磷脂酶A2,使細(xì)胞膜上的磷脂水解釋放花生四烯酸(AA),也可能激活磷脂酶C,使三磷酸肌醇分解釋放AA。AA通過(guò)非環(huán)氧化酶途徑,即氧自由基作用于細(xì)胞膜上的AA,經(jīng)β裂解重組形成8-iso-PGF2α。8-iso-PGF2α可特異、準(zhǔn)確地反映機(jī)體內(nèi)的脂質(zhì)過(guò)氧化情況,提示氧自由基損傷的嚴(yán)重程度,可作為評(píng)價(jià)氧自由基損傷和脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)理想的生物學(xué)指標(biāo)[19]。本研究發(fā)現(xiàn)CAS組患者8-isoprostane水平高于非CAS組患者,說(shuō)明在CAS形成過(guò)程中,氧化應(yīng)激可能起一定作用。
ESRD患者普遍存在高血壓,多項(xiàng)研究顯示,ESRD患者大動(dòng)脈硬化參數(shù)與高血壓密切相關(guān)[20,21]。本研究結(jié)果也顯示,在中老年MHD患者中收縮壓與頸總動(dòng)脈硬化參數(shù)β及PWV密切相關(guān)。大動(dòng)脈僵硬時(shí),PWV增快,反射波抵達(dá)中心大動(dòng)脈的時(shí)相從舒張期提前到收縮期,出現(xiàn)收縮期延遲壓力波峰,導(dǎo)致收縮壓升高,舒張壓降低,脈壓增大。血壓升高又可引起動(dòng)脈內(nèi)皮功能受損導(dǎo)致動(dòng)脈壁舒縮功能的變化[22]及動(dòng)脈中層平滑肌細(xì)胞增生和纖維化,并刺激膠原過(guò)度合成,使管壁增厚,僵硬度增大,因此高血壓與大動(dòng)脈硬化互為因果,相互作用。
總之,本研究表明收縮壓、氧化應(yīng)激與頸總動(dòng)脈僵硬度關(guān)系密切,因而在動(dòng)脈僵硬形成中可能起主要作用,而炎癥細(xì)胞因子盡管在MHD患者體內(nèi)高于正常,但由于組間比較無(wú)差異,說(shuō)明炎癥細(xì)胞因子在頸總動(dòng)脈僵硬形成過(guò)程中所起作用尚不明了,需進(jìn)一步研究探討。
1 Blacher J,Safar ME,Pannier B,et al.Prognostic significance of arterial stiffness measurements in end-stage renal disease patients.Curr Opin Nephrol Hypertens,2002,11(6):629 -634.
2 Briet M,Bozec E,Laurent S,et al.Arterial stiffness and enlargement in mild-to-moderate chronic kidney disease.Kidney Int,2006,69(2):350-357.
3 Tseke P,Grapsa E,Stamatelopoulos K,et al.Atherosclerotic risk factors and carotid stiffness in elderly asymptomatic HD patients.Int Urol Nephrol,2006,38(3 -4):801 -809.
4 Blacher J,Pannier B,Guerin AP,et al.Carotid arterial stiffness as a predictor of cardiovascular and all-cause mortality in end-stage renal disease.Hypertension,1998,32(3):570 -574.
5 Kato S,Chmielewski M,Honda H,et al.Aspects of immune dysfunction in end-stage renal disease.Clin J Am Soc Nephrol,2008,3(5):1526-1533.
6 Shahrokh S,Heydarian P,Ahmadi F,et al.Association of Inflammatory Biomarkers with Metabolic Syndrome in hemodialysis Patients.Ren Fail,2012,34(9):1109 -1113.
7 Dounousi E,Papavasiliou E,Makedou A,et al.Oxidative stress is progressively enhanced with advancing stages of CKD.Am J Kidney Dis,2006,48(5):752 -760.
8 Karamouzis I,Sarafidis PA,Karamouzis M,et al.Increase in oxidative stress but not in antioxidant capacity with advancing stages of chronic kidney disease.Am JNephrol,2008,28(3):397 -404.
9 Godia EC,Madhok R,Pittman J,et al.Carotid artery distensibility:a reliability study.J Ultrasound Med,2007,26(9):1157 -1165.
10 張海平,王小花,詹坤高,等.血管回聲跟蹤技術(shù)評(píng)價(jià)單純老年人高血壓患者頸動(dòng)脈彈性,醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2009,19(9):1113-1115.
11 周亦倫,于澤興,賈慧敏,等.血液透析患者頸總動(dòng)脈僵硬度與胰島素抵抗的關(guān)系,中華腎臟病雜志,2008,24(4):249-252.
12 任紅旗,李 艷,蔡 青,等.中老年血液透析患者頸總動(dòng)脈僵硬度的影響因素,中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2010,19(10):1070-1073.
13 Hong-qi Ren,Guo-fang Chen,Qing Cai,et al.Risk factors for carotid artery distensibility in middle-aged and elderly hemodialysis patients.World J Emerg Med,2011,(2):137 -140.
14 Kaysen GA.The microinflammatory state in uremia:causes and potential consequences.J Am Soc Nephrol,2001,12(7):1549 -1557.
15 Merino A,Nogueras S,Buendía P,et al.Microinflammation and endothelial damage in hemodialysis.Contrib Nephrol,2008,161:83 -88.
16 Garibotto G,Sofia A,Procopio V,et al.Peripheral tissue release of interleukin-6 in patients with chronic kidney diseases:effects of endstage renal disease and microinflammatory state.Kidney Int,2006,70(2):384-390.
17 Pouresmaeil R,Razeghi E,Ahmadi F.Correlation of Serum Lead Levels with Inflammation,Nutritional Status,and Clinical Complications in Hemodialysis Patients.Ren Fail,2012,34(9):1114 -1117.
18 焦占峰,白光輝.維持性血液透析患者微炎癥狀態(tài)研究的意義及進(jìn)展.中國(guó)血液凈化,2010,9(12):675 -677.
19 Karamouzis I,Grekas D,Karamouzis M,et al.Enhanced oxidative stress with a gradient between plasma and muscle interstitial fluid in patients with end stage renal failure on hemodialysis.Hormones(Athens),2008,7(1):62 -69.
20 Groothoff JW,Gruppen MP,Offringa M,et al.Increased arterial stiffness in young adults with end-stage renal disease since childhood.J Am Soc Nephrol,2002,13(12):2953 -2961.
21 Sollinger D,Mohauptmg,Wilhelm A,et al.Arterial stiffness assessed by digital volume pulse correlates with comorbidity in patients with ESRD.Am J Kidney Dis,2006,48(3):456 -463.
22 Cohn JN.Arteries,myocardium,blood pressure and cardiovascular risk:towards a revised definition of hypertension.J Hypertens,1998,16(12 Pt 2):2117-2124.