陳鏗 陳薇薇 潘富林 何成文 姜朝霞 張斯?jié)h 崔海燕 李萍華++沈育麗
【摘要】 目的:觀察維持性血液透析(MHD)患者血清高遷移率族蛋白1(high mobility group box 1 protein,HMGB1)和微炎癥指標(biāo)水平變化,探討HMGB1與微炎癥指標(biāo)的關(guān)系,并研究在線血液透析濾過是否可清除HMGB1及改善微炎癥狀態(tài)。方法:選擇2015年7月-2017年3月本院收治的29例維持性血液透析患者(均接受維持性血液透析治療6個月以上),按隨機原則分為在線血液透析濾過組(HDF組)17例及血液透析組(HD組)12例,另選取10例健康體檢者作正常對照。分別檢測HDF組與HD組患者入選時單次透析前、單次透析后及透析3個月后的血清HMGB1、IL-6、TNF-α、hs-CRP水平,同時檢測正常對照組的上述指標(biāo)。結(jié)果:MHD患者單次透析前血清HMGB1、IL-6、TNF-α水平均顯著高于正常對照組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),hs-CRP雖高于正常對照組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);MHD患者單次透析前血清HMGB1與TNF-α、hs-CRP分別呈顯著正相關(guān)(r=0.823、0.627,P<0.01),而HMGB1與IL-6則無相關(guān)性(r=0.282,P>0.05);與單次透析前比較,HMGB1在HDF組單次透析后、透析3個月后均有所下降,在HD組單次透析后、透析3個月后均有所升高,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);IL-6在HDF組單次透析后有所升高,差異有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),而在HDF組透析3個月后、HD組透析3個月后升高,HD組單次透析后降低,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);TNF-α在HDF組單次透析后、透析3個月后均有明顯下降,在HD組單次透析后有所下降,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),在HD組透析3個月后雖有所下降,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);hs-CRP在HDF組單次透析后有所升高,透析3個月后有所下降,在HD組單次透析后,透析3個月后有所升高,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);HDF組與HD組透析3個月后比較,HDF組hs-CRP低于HD組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),HMGB1、IL-6、TNF-α亦低于HD組,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論:MHD患者血清HMGB1、IL-6、TNF-α水平升高,提示普遍存在微炎癥狀態(tài),MHD患者血清HMGB1與TNF-α、Hs-CRP呈顯著正相關(guān),考慮其可能作為一項評價MHD患者微炎癥狀態(tài)的新指標(biāo),在線血液透析濾過可明顯降低MHD患者TNF-α水平,并可能有助于降低患者HMGB1水平,改善微炎癥狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】 維持性血液透析; 在線血液透析濾過; HMGB1; 微炎癥
Effect of Online Hemodiafiltration on HMGB1 and Microinflammatory Indicators in Maintenance Hemodialysis Patients/CHEN Keng,CHEN Wei-wei,PAN Fu-lin,et al.//Medical Innovation of China,2017,14(26):008-012
【Abstract】 Objective:To observe serum high mobility group box 1 protein(HMGB1) and microinflammatory indicators levels in patients on maintenance hemodialysis(MHD),then to study HMGB1 level in association with microinflammatory indicators,and to investigate whether online hemodiafiltration can remove HMGB1 and improve microinflammation.Method:From July 2015 to March 2017,29 MHD patients who were hemodialyzed over 6 months were randomly divided into two groups:HDF group(n=17) and HD group(n=12),as well as 10 healthy volunteers were investingated as the normal control group.The levels of serum HMGB1,IL-6,TNF-α and hs-CRP were detected before the first hemodialysis,after the first hemodialysis and after hemodialysis for 3 months,and the above indicators of the normal control group were examined.Result:The levels of serum HMGB1,IL-6,TNF-α of MHD patients were significantly higher than those of the normal control group(P<0.01),and serum hs-CRP of MHD patients was higher than that of the normal control group,but there was no statistical significance(P>0.05).Serum HMGB1 positively correlated with TNF-α(r=0.823,P<0.01) and hs-CRP(r=0.627,P<0.01),but did not correlate with IL-6(r=0.282,P>0.05).Serum HMGB1 decreased after the first hemodialysis and after hemodialysis for 3 months of HDF group,however,HMGB1 increased after treatment in HD group,but there were no statistical significance(P>0.05).IL-6 significantly increased after the first hemodialysis in HDF group(P<0.05),but there were no significant differences(P>0.05)after hemodialysis for 3 months in HDF group and after treatment in HD group.TNF-α significantly decreased after the first hemodialysis of both group and after hemodialysis for 3 months of HDF group(P<0.01).Serum hs-CRP had no significant differences after treatment in both group(P>0.05).However,after hemodialysis for 3 months,the level of serum hs-CRP of HDF group was significantly lower than that of HD group(P<0.01),and the levels of HMGB1,IL-6 and TNF-αof HDF group were lower than those of HD group,but there were no significant differences(P>0.05).Conclusion:Higher serum HMGB1,IL-6 and TNF-α are found in MHD patients,it suggests that microinflammatory state exists in MHD patients frequently.Serum HMGB1 positively correlated with TNF-α and Hs-CRP.Therefore,serum HMGB1 may be used clinically as a new microinflammation biomarker in MHD patients.Online hemodiafiltration can significantly reduce the level of TNF-α in MHD patients,and may help to reduce the level of HMGB1 in patients to improve the microinflammatory state.endprint
【Key words】 Maintenance hemodialysis; Online hemodiafiltration; HMGB1; Microinflammation
First-authors address:Longgang District Peoples Hospital of Shenzhen,Shenzhen 518172,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.26.003
研究發(fā)現(xiàn),維持性血液透析(maintainace hemodialysis,MHD)患者普遍存在微炎癥狀態(tài),循環(huán)中白細胞介素6(interleukin-6,IL-6)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、超敏C反應(yīng)蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)等炎癥指標(biāo)水平升高,如得不到改善將影響患者生存質(zhì)量及生存率[1-2]。高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein,HMGB1)是一種具有多種生物學(xué)功能的核內(nèi)蛋白,其在細胞外可發(fā)生強大的致炎效應(yīng),被視為晚期促炎因子在炎癥過程中起潛在的中心作用,這使HMGB1成為抗炎治療的新靶向分子[3-4]。本研究通過觀察分析MHD患者血清HMGB1和微炎癥指標(biāo)的水平變化,初步探討其與微炎癥的關(guān)系,并研究在線血液透析濾過(on-line hemodiafiltration,OLHDF)是否可清除HMGB1及改善微炎癥狀態(tài)?,F(xiàn)報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料 選取2015年7月-2017年3月本院收治的29例維持性血液透析患者作為研究對象,其中男22例,女7例;年齡24~79歲,平均(48.6±15.0)歲;所有患者均已行規(guī)律血液透析6個月以上,平均(2.6±2.2)年;原發(fā)?。耗I小球腎炎15例,糖尿病腎病6例,高血壓腎病4例,梗阻性腎病2例,多囊腎1例,藥物性腎損害1例。排除合并急慢性感染、惡性腫瘤、急性心腦血管意外、創(chuàng)傷手術(shù)及自身免疫性疾病患者。所有患者均每周透析2~3次,4 h/次。對照組選擇本院健康體檢人員10例,男6例,女4例,年齡18~60歲。
1.2 方法 將入選的29例維持性血液透析患者(MHD組),分為在線血液透析濾過組(HDF組)17例與血液透析組(HD組)12例。HDF組采用1次/周HDF+1~2次/周HD的治療模式,HDF采用德國貝朗Dialog+血液透析濾過機,后稀釋模式,置換液>15 L,采用日本旭化成REXEEDTM-15UC或18UC聚砜膜高通量透析器,表面積為1.5 m2或1.8 m2,超濾系數(shù)>20 mL/(h·mm Hg)。HD組采用2~3次/周HD治療模式,透析機產(chǎn)家及透析器同HDF組。HD或HDF血流量230~280 mL/min。兩組均采用碳酸氫鹽透析液和低分子肝素或肝素抗凝,透析液流量500 mL/min,每次治療時間4 h,同時常規(guī)應(yīng)用紅細胞生成素、降壓藥和鐵劑等治療,均治療觀察3個月。
1.3 觀察指標(biāo)與檢測方法 記錄所有觀察對象的性別、年齡、身高、體重、血壓及MHD患者的各種透析指標(biāo)。測定HDF組、HD組入選時單次透析前、透析后及透析3個月后血清HMGB1及微炎癥指標(biāo):IL-6、TNF-α、hs-CRP的水平;對照組檢測HMGB1及微炎癥指標(biāo)作對照。抽取MHD患者透析前無菌靜脈血,對照組收集清晨空腹靜脈血,離心后取上清,于-70 ℃冰箱分裝保存待測。采用第二代酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)檢測血清HMGB1、IL-6、TNF-α,自動生化儀測定Hs-CRP等生化指標(biāo)。
1.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 17.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,所有正態(tài)分布的計量資料用(x±s)表示,比較采用兩獨立樣本t檢驗,兩組單次透析后、透析3個月后與單次透析前比較采用配對t檢驗;計數(shù)資料以率(%)表示,比較采用 字2檢驗。相關(guān)性分析使用Pearson相關(guān)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 MHD患者(HDF組+HD組)單次透析前與正常對照組血HMGB1、IL-6、TNF-α、hs-CRP水平比較 單次透析前MHD患者血清HMGB1、IL-6、TNF-α水平均顯著高于正常對照組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);hs-CRP雖高于正常對照組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
2.2 MHD患者治療前血HMGB1與微炎癥指標(biāo)相關(guān)性 MHD 患者單次透析前血清HMGB1與TNF-α、hs-CRP分別呈正相關(guān),而HMGB1與IL-6則無相關(guān)性,見表2。
2.3 兩組血HMGB1與微炎癥指標(biāo)水平單次透析后、透析3個月后分別與單次透析前比較 與單次透析前比較,HMGB1在HDF組單次透析后、透析3個月后均有所下降,HD組單次透析后、透析3個月后均有所升高,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);IL-6在HDF組單次透析后有所升高,差異有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),而在HDF組透析3個月后、HD組透析3個月后升高,HD組單次透析后降低,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);TNF-α在HDF組單次透析后、透析3個月后均有明顯下降,在HD組單次透析后有所下降,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),在HD組透析3個月后雖有所下降,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);hs-CRP在HDF組單次透析后有所升高,透析3個月后有所下降,在HD組治療后,透析3個月后有所升高,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
2.4 HDF組與HD組治療3個月比較 HDF組hs-CRP低于HD組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),HMGB1、IL-6、TNF-α亦低于HD組,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。endprint
3 討論
隨著血液凈化技術(shù)的不斷改進,MHD患者的生存時間不斷延長,但仍有很多因素影響MHD患者的生存質(zhì)量[5-6]。研究發(fā)現(xiàn)MHD患者體內(nèi)普遍存在持續(xù)性微炎癥狀態(tài),這與透析膜的生物不相容性、透析液中內(nèi)毒素、血管通路的長期使用及慢性腎臟病本身的免疫紊亂等原因有關(guān)。這種微炎癥狀態(tài),表現(xiàn)為一種非微生物感染引起的、低強度、慢性進展的非顯性炎癥狀態(tài)[6-7]。其中主要以循環(huán)中CRP和IL-6、TNF-α等中大分子炎癥因子水平的持續(xù)升高[8-9],并與營養(yǎng)不良、貧血及動脈粥樣硬化等并發(fā)癥密切相關(guān)。而hs-CRP被認為是預(yù)測MHD患者心血管事件的重要危險因素,可能是微炎癥狀態(tài)的最敏感和特異的指標(biāo)[10]。
HMGB1為真核細胞大量存在的一種DNA結(jié)合蛋白,由單核細胞、巨噬細胞、中性粒細胞和樹突狀細胞等免疫活性細胞分泌,在HMGB家族的3個成員中含量最為豐富,廣泛分布于淋巴、腦、肝、肺、心、脾、腎等組織中[11-12]。生理狀態(tài)下HMGB1具有DNA結(jié)合蛋白的功能,但在炎癥或損傷狀態(tài)下HMGB1可由免疫活性細胞主動釋放,此外壞死細胞亦被動釋放HMGB1。HMGB1一旦釋放進入細胞間隙,則表現(xiàn)出炎性因子、損傷信號因子及干細胞趨化吸附因子等作用,可與IL-1、IL-6和TNF-α等重要炎癥因子相互誘生,并在多種疾病及組織器官損傷、修復(fù)過程中發(fā)揮重要作用。作為一種可溶性細胞外炎癥介質(zhì),HMGB1可活化全身炎癥細胞[13-14]。
本研究結(jié)果顯示,MHD患者血清HMGB1、IL-6、TNF-α水平均顯著高于正常對照組(P<0.01),hs-CRP亦高于正常對照組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),提示MHD患者存在一定程度的微炎癥狀態(tài),且HMGB1高于正常人。Bruchfeld等[15]研究也發(fā)現(xiàn)慢性腎臟病患者存在血清HMGB1水平升高。另有研究發(fā)現(xiàn)透析患者的HMGB1水平顯著升,且MHD患者高于腹膜透析患者[16],考慮血液透析過程中透析膜生物不相容性、透析液內(nèi)毒素等因素加重了血液透析患者的炎癥狀態(tài)有關(guān)。而本研究hs-CRP未見明顯增高,可能與部分患者在研究前已開始高通量透析改善了微炎癥狀態(tài)及hs-CRP水平,故hs-CRP只是略高于正常人。此外,相關(guān)性分析顯示,MHD患者T前血清HMGB1與TNF-α、
hs-CRP分別呈顯著正相關(guān),提示HMGB1參與MHD患者微炎癥反應(yīng)的發(fā)生。另有研究顯示,HMGB1與TNF-α、IL-6的水平均呈顯著正相關(guān)[17],而本研究未顯示HMGB1與IL-6的相關(guān)性,可能與本研究樣本例數(shù)較少有關(guān)。
本研究MHD患者均采用高通量透析,與治療前比較,HMGB1在HDF組單次透析后、透析3個月后均有所下降,在HD組則均略有升高,但差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),提示在線血液透析濾過可能有助于降低患者HMGB1水平。另外,HDF組、HD組單次治療后均可顯著降低TNF-α水平(P<0.01),且HDF組透析3個月后TNF-α水平較治療前亦有明顯下降(P<0.01),而HD組透析3個月后無明顯下降,提示高通量透析有助于清除TNF-α,改善微炎癥狀態(tài),可能與高通量透析器生物相容性好及有利中大分子物質(zhì)清除有關(guān)[18],而HDF效果更佳,考慮為濾過模式提高了對中大分子物質(zhì)清除[19]。但IL-6在HDF組單次治療后有所升高(P<0.05),可能為透析中血液直接接觸置換液誘發(fā),而在HD組治療后及兩組透析3個月后均無明顯改變(P>0.05),這與大多數(shù)研究顯示HDF可降低IL-6不符[18-19],可能需加大樣本量進一步觀察。同時,本研究未觀察到hs-CRP在兩組單次透析后有明顯改變(P>0.05),考慮高通量透析器生物相容性好,未引起hs-CRP明顯升高。但透析3個月后,hs-CRP在HDF組有所下降,而在HD組有所升高,且HDF組低于HD組(P<0.01),而HMGB1、IL-6、TNF-α水平亦低于HD組,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。提示HDF可能更有助于改善MHD患者微炎癥狀態(tài)。
研究發(fā)現(xiàn),在膿毒癥患者中,連續(xù)性血液凈化(CBP)有助于清除HMGB1及炎癥介質(zhì),改善全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)患者預(yù)后。其清除HMGB1方式,可能是通過連續(xù)性血液濾過(CVVH)或連續(xù)性血液透析濾過(CVVHDF)實現(xiàn)[20]。而本研究雖觀察到HDF組HMGB1有所下降,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),可能與單次透析時間短及間歇性透析有關(guān)。同時,HMGB1與hs-CRP及其他炎癥因子之間如何相互影響及誘生,目前機制尚未完全明了,對于何種血液凈化方式更有利于HMGB1的清除及控制微炎癥狀態(tài)仍有待進一步研究。
綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)HMGB1可能可作為一項評價MHD患者微炎癥狀態(tài)的新指標(biāo),其具有一定臨床應(yīng)用價值。但是,OLHDF是否通過降低患者HMGB1水平來改善微炎癥狀態(tài)及其機制還有待進一步研究。由于本研究樣本量尚少,觀察時間短,因此也有待獲取更大樣本及后續(xù)相關(guān)研究的進一步證實。
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(收稿日期:2017-06-01) (本文編輯:程旭然)endprint