朱小靜,張 媛,孟梅霞
(陜西省西安市人民醫(yī)院(西安市第四醫(yī)院)西安 710004)
慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)已經(jīng)成為全球嚴重威脅人類健康的重大公共衛(wèi)生問題。流行病學調(diào)查[1]顯示,我國成年人群中CKD的患病率為10.8%,據(jù)此估計我國現(xiàn)有成年慢性腎臟病患者達1.2 億例,由此造成了龐大的透析人群。雖然血液和腹膜透析這些腎臟替代治療為CKD 患者的生活質(zhì)量及存活時間帶來了極大的改善,但與一般人群相比,這些患者的全因死亡率仍較高,特別是心血管疾病、感染及惡性腫瘤[2-3]。多項研究[4-6]證實,CKD 患者具有獨特的全身性病理生物學改變,存在明顯的免疫功能紊亂。免疫系統(tǒng)是機體內(nèi)重要的防御系統(tǒng),T 淋巴細胞亞群的輔助細胞CD4+/CD8+比例失調(diào)可影響人體免疫系統(tǒng),導致機體免疫水平處于抑制狀態(tài)而發(fā)生腫瘤、肝炎、自身免疫病等[7-9]多種疾病。B 淋巴細胞在機體體液免疫方面也發(fā)揮著重要作用。有研究[10]證實,B 淋巴細胞在終末期腎臟?。╡ndstage renal disease,ESRD)過程中具有重要作用。NK 細胞在病毒、腫瘤、急性白血病等[11-12]多種疾病中發(fā)揮著重要的作用,其發(fā)生作用的機制已被充分認識。除了傳統(tǒng)觀點認為的代謝、血流動力學以及基因等[13]危險因素外,免疫因素也被證明在CKD 的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用。本課題旨在探討CKD 患者在不同階段免疫系統(tǒng)的變化趨勢,以及與炎癥指標C-反應蛋白(CRP)的相關(guān)性,從而為控制疾病并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展提供新的思路。
所有對象均來自西安市人民醫(yī)院住院及腹透管理中心、血液凈化中心,共91 例。以簡化的腎臟病膳食研究MDRD 公式計算腎小球濾過率(glo-merular filtration rate,GFR),GFR[mL/(min·1.732)]=186×(Scr)-1.154×(年齡)-0.203,女性×0.742。根據(jù)GFR 進行CKD 分期,分為CKD3期(GFR 為30~59)、CKD4 期(GFR 為15~29)、CKD5 期(GFR<15),CKD5 期按照治療方式分為未行血液透析(NHD)、血液透析(HD)及腹膜透析(PD)。CKD3 期共22 例,男性12 例,女性10例,平均年齡(58.9±19.0)歲;CKD4 期共19 例,其中男性10 例,女性9 例,平均年齡(58.3±13.1)歲;CKD5 期共50 例,其中NHD 組14 例,男性8例,女性6 例,平均年齡(54±20.1)歲;HD 組18例,男性9 例,女性9 例,平均年齡(48.3±17.5)歲;PD 組18 例,男性9 例,女性9 例,平均年齡(46.6±15.0)歲。所有患者原發(fā)病均為慢性腎小球腎炎,同時符合以下條件:血壓控制穩(wěn)定;近3個月未合并感染、心力衰竭;近1 個月內(nèi)未輸血;無肝臟與結(jié)締組織性疾??;非妊娠或哺乳期婦女;未合并心腦血管及造血系統(tǒng)等嚴重并發(fā)癥及其他嚴重原發(fā)?。粺o嚴重精神疾?。晃从妹庖咭种苿┑扔绊懕緦嶒灆z測結(jié)果的藥物。若出現(xiàn)其中一項或多項與以上要求不符則無法入組。血透患者均符合尿毒癥期診斷標準且已規(guī)律透析(3 次/周)3 個月以上,透析劑量每次4 h,使用低分子肝素抗凝,透析器膜均為聚砜膜,膜面積1.2~1.5 m2,血流量200~250 mL·min-1,透析液流量500 mL·min-1。采用低鈣無糖透析液。腹透患者符合尿毒癥診斷標準且已規(guī)律腹透3 個月以上,采用低鈣腹透液,每日置換液量8 000 mL。
對照組20 例,源于我院體檢中心的健康志愿者,其中男性12 例,女性8 例,平均年齡(48.9±11.4)歲,無高血壓糖尿病史,無肝炎結(jié)核等疾病史,無相關(guān)免疫性疾病及近期感染史。該研究得到西安市人民醫(yī)院倫理委員會的批準,所有參與調(diào)查的患者及志愿者均知情同意。
CD45-FITC/CD4-RD1/CD8-ECD/CD3-PC5、CD3-FITC/CD16+56-PE、CD3-FITC/CD19-PE、mouse IgG1- RD1/IgG1-ECD/IgG1-PC5(Beckman Coulter USA);紅細胞裂解液、固定緩沖液(FBS)、BD FACS Calibur 流式細胞儀、流式上樣管(美國BD 公司);鹽酸鹽緩沖液(PBS,由西安交通大學免疫組化實驗室提供);淋巴細胞分離液(美國Amresco 公司);高速冷凍離心機、各種規(guī)格移液槍(德國Eppendorf 公司);各種規(guī)格EP 管(湖北孝感市宏業(yè)醫(yī)用儀器有限公司);15 mL 及50 mL 離心管(美國Sigma 公司);超低溫冰箱(美國REVCO 公司)。
1.3.1 血常規(guī)及有關(guān)生化指標的測定 所有入選患者及志愿者晨起空腹抽肝素抗凝血2 mL×2管,促凝血3 mL×1 管(血液透析患者上機治療前采血),抗凝血2 mL 送檢驗科行血常規(guī)檢查(紅細胞及血紅蛋白),促凝血3 mL 送檢驗科行腎功、胱抑素-C、甲狀旁腺素(PTH)及CRP 等檢測。
1.3.2 流式T 細胞檢測過程 取抗凝全血2 管各約100 μL,分別加單克隆四色抗體CD45-FITC/CD4-RD1/CD8-ECD/CD3-PC5 以及同型對照抗體mouse IgG1- RD1/IgG1-ECD/IgG1-PC5,室溫避光反應15~20 min,加2 mL 稀釋后的溶血劑,室溫避光反應10 min,300 ×g 離心5 min,棄上清,以2 mL PBS 洗滌2 遍,最后加入0.5 mL PBS 立即上機檢測。采用雙平臺法四色流式細胞術(shù)以CD45 設門后分析總T 細胞(CD3+)、T4 細胞(CD3+CD4+)和T8 細胞(CD3+CD8+)的百分含量,并計算CD4+/CD8+細胞比值。
1.3.3 流式B 及NK 細胞檢測過程 取抗凝全血4 管各約100 μL,分別加單克隆二色抗體CD3-FITC/CD16+56-PE、CD3-FITC/CD19-PE(Beckman Coulter USA)及各自相應的同型對照抗體,室溫避光反應15~20 min,加2 mL 稀釋后的溶血劑,室溫避光反應10 min,300 ×g 離心5 min,棄上清,以2 mL PBS 洗滌2 遍,最后加入0.5 mL PBS 立即上機檢測。分析總B 細胞(CD3-CD19+)、NK 細胞(CD3-CD16+56)比例。采用BD Calibur 流式細胞儀檢測,F(xiàn)low Jo 流式細胞分析軟件分析。
數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0 統(tǒng)計學軟件進行分析。計量資料以均數(shù)±標準差(±s)表示。多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析(ANOVA),組間兩兩間比較采用LSD-t 檢驗。相關(guān)性采用Spearman’s秩相關(guān)分析。P≤0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
與對照組相比,肌酐、尿素氮、胱抑素-C 等反應腎功能的指標均隨著CKD 病程的進展逐漸升高,CKD5 組(NHD、HD、PD)增高最為明顯(P 均<0.05),CKD5 期中NHD 與HD、PD 者差異均無統(tǒng)計學意義(P 均>0.05);與對照組相比,CKD患者血紅蛋白隨著病程進展逐漸下降(P<0.05),CKD5 組中NHD、HD、PD 間血紅蛋白差異有統(tǒng)計學意義,以NHD 者下降最明顯(P 均<0.05);與對照組相比,PTH、CRP 隨著病程進展逐漸上升,CKD5 組(NHD、HD、PD)增高最為明顯(P 均<0.05),在CKD5 組中NHD、HD、PD 間PTH、CRP差異均有統(tǒng)計學意義,以PD 組上升最明顯(P 均<0.05)。CKD 患者與對照組的性別、年齡均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05),見表1。
表1 所有CKD 患者與正常對照組臨床資料指標比較(±s)
表1 所有CKD 患者與正常對照組臨床資料指標比較(±s)
與對照組比較*P<0.05;與CKD3 組比較#P<0.05;※與CKD4 組P<0.05;與NHD 組比較&P<0.05;與HD 組比較§P<0.05;與PD 組比較$P<0.05。
CKD5 組NHD(n=14)HD(n=18)PD(n=18)年齡/歲48.90±11.4058.90±19.0058.30±13.1054.00±20.1048.3±17.546.6±15.0性別(男/女)/例12/812/1010/98/69/910/8紅細胞/(×1012/L)4.62±0.573.46±0.82*2.81±0.65*#2.55±0.68*#3.30±0.72*&2.89±0.69*#血紅蛋白/(g·L-1) 135.00±15.50104.00±26.00*82.8±18.10*77.50±12.70*#101.00±21.30*※&85.30±20.00*#肌酐/(μmol·L-1)69.60±11.60267.20±112.30*556.6±80.30*#983.40±372.70*#※ 897.30±242.20*#※ 851.60±218.00*#※尿素氮/(mmol·L-1)4.30±0.9314.50±7.01*20.00±5.94*#25.80±9.50*#※26.10±7.64*#※20.70±8.12*#胱抑素-C/(mg·L-1)0.77±0.163.42±1.90*5.31±1.86*#5.84±1.94*#8.22±4.10*#※&$6.06±1.09*#尿酸/(μmol·L-1)276.00±89.40 400.70±136.40*370.70±108.10*412.20±158.40*400.20±83.80*434.20±119.80*PTH/(pg·mL-1)38.00±14.80129.30±131.70*203.80±87.10*274.70±129.20*#397.30±349.50*#※ 319.50±136.90*#※CRP/(mg·L-1)6.80±0.6612.60±0.78*15.70±0.58*18.20±0.46*#19.40±0.57*#15.70±0.61*項目對照組(n=20)CKD3 組(n=22)CKD4 組(n=19)F/χ2 值1.919 3.175 10.905 13.827 19.403 23.481 18.778 14.940 16.482 14.372 P 值0.551 0.787 0.004<0.001<0.001<0.001<0.001 0.001<0.001<0.001
與對照組相比,NHD 患者的CD3+細胞比例降低(P<0.05),其余病例組與對照組差異均無統(tǒng)計學意義(P 均>0.05)。與對照組相比,CKD 病例組患者的CD4+淋巴細胞比例均降低(P 均<0.05),各病例組間差異均無統(tǒng)計學意義(P 均>0.05)。CKD 各組CD8+淋巴細胞百分比及CD4+/CD8+比值與對照組相比差異均無統(tǒng)計學意義(P 均>0.05)。與對照組相比,反應B 淋巴細胞比例的CD19+細胞比例隨著CKD 病程的進展逐漸降低,CKD5組(NHD、HD、PD)降低最為明顯(P 均<0.05),HD、PD 及NHD 組間差異均無統(tǒng)計學意義(P 均>0.05)。反應NK 淋巴細胞比例的CD16+56 細胞比例隨著CKD 病程的進展逐漸增高,CKD5 組(NHD、HD、PD)增高最為明顯(P 均<0.05),HD、PD 及NHD者間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
表2 不同組間T、B、NK 淋巴細胞水平比較(±s)
表2 不同組間T、B、NK 淋巴細胞水平比較(±s)
與對照組比較*P<0.05;與CKD3 組比較#P<0.05。
CKD5 組NHD(n=14) HD(n=18)CD3+/%73.20±4.3871.50±6.1470.30±5.81 63.60±8.30* 72.40±5.12 CD4+/%54.10±5.2941.60±4.68* 40.90±4.17* 42.10±6.50* 41.50±8.01*CD8+/%27.20±5.0824.10±9.6224.80±6.1122.60±5.31 24.90±7.12 CD4+/CD8+1.96±0.771.70±0.921.63±0.881.84±0.971.66±0.81 CD19+/%22.20±5.3813.50±4.14* 10.30±4.82* 5.60±5.32*# 6.40±2.15*#CD16+56/%8.50±6.1215.80±5.19* 16.50±3.84* 26.60±3.49*# 23.90±5.06*#項目對照組(n=20)CKD3 組(n=22)CKD4 組(n=19)PD(n=18)69.80±7.04 42.00±7.03*23.10±8.04 1.80±0.61 7.00±4.03*#24.80±6.01*#F/χ2 值1.236 19.778 1.382 0.896 22.473 9.798 P 值0.219<0.001 0.176 0.412<0.001 0.002
T 淋巴細胞流式細胞檢測分析流程示意圖:1)畫FSC/SSC 點圖,圈淋巴細胞門CD45;2)畫CD3/CD8 點圖,圈CD3+及CD8 細胞門;3)畫CD3/CD4 點圖,圈CD3+及CD4 細胞門。見圖1。
圖1 T 淋巴細胞流式分析流程示意圖
B 淋巴細胞流式細胞檢測分析流程示意圖:1)畫FSC/SSC 點圖,圈淋巴細胞門;2)畫CD3/CD19 點圖,圈CD3+及CD19 細胞門。見圖2。
圖2 B 淋巴細胞分析流程示意圖
NK 細胞式細胞檢測分析流程示意圖:1)畫FSC/SSC 點圖,圈淋巴細胞門;2)畫CD3/CD16+56 點圖,圈CD3+及CD16+56 細胞門。見圖3。
圖3 NK 細胞分析流程示意圖
CD3+、CD3+CD4+、CD3-CD19+細胞比例均與CRP 呈負相關(guān)(r=-0.273、-0.300、-0.323,P 均<0.05);CD3-CD16+56 與CRP 呈正相關(guān)(r=0.591,P<0.01)。
本文結(jié)果顯示,CKD 患者不但存在腎功明顯受損,相關(guān)并發(fā)癥如腎性貧血、腎性骨病相關(guān)指標亦存在明顯異常,尤以CKD5 組中的各組變化最為明顯,證實CKD 并非單一系統(tǒng)受損,而是使全身各系統(tǒng)受累的一種臨床綜合征。除了泌尿系統(tǒng),CKD 患者常常存在全身各個系統(tǒng)的病變及異常,其中以心血管系統(tǒng)異常最為常見,且是致死的主要原因。同時,CKD 患者由于細胞損傷及氧化應激反應,導致患者長期存在微炎癥狀態(tài),CKD組患者CRP 高于對照組,尤以CKD5 組的變化最為顯著。
本研究結(jié)果顯示,CKD 患者的CD4+T 淋巴細胞較對照組下降,說明T 淋巴細胞可能參與了CKD 疾病的發(fā)生、發(fā)展。Wherry 等[14]研究認為CKD患者長期存在微炎癥狀態(tài),長時間的炎癥信號改變了T 細胞的功能,從而導致其處于衰竭狀態(tài)。Blank 等[15]亦認為,T 細胞在長期慢性刺激下會損害細胞因子的產(chǎn)生,如果炎癥持續(xù)存在,將最終導致細胞耗竭。Liu 等[16]研究發(fā)現(xiàn),尿毒癥患者存在T 細胞異常且CD4+T 淋巴細胞促進慢性腎纖維化的進展。Chung 等[17]研究也證實CKD 患者T細胞相關(guān)的免疫系統(tǒng)發(fā)生明顯改變,但在CKD中免疫紊亂變化規(guī)律及其引起疾病發(fā)展的機制并不明確。本文結(jié)果與有關(guān)研究結(jié)果一致[18-19]。Griveas 等[20]研究認為,CD4+明顯下降可能是尿毒癥毒素,尤其是PTH 對T 細胞功能抑制的作用;Bhasksran 等[21]認為其可能是由Fas/FasL 介導而導致T 細胞凋亡增加引起的;Meier 等[22]研究發(fā)現(xiàn),在慢性腎衰竭患者中氧化的低密度脂蛋白通過Fas 機制激活了CD4+T 的凋亡。大量的研究[23-25]也證實T 細胞的凋亡與心血管疾病、慢性炎癥及自身免疫性疾病密切相關(guān),也是CKD患者死亡風險明顯高于普通人群的主要原因,而通過調(diào)節(jié)免疫細胞來改善CKD 患者的預后可能具有重要的意義。
CKD 患者B 淋巴細胞較對照組下降,且隨著腎衰竭程度的加重,B 淋巴細胞比例逐漸下降,表明B 淋巴細胞在CKD 的發(fā)生、發(fā)展中亦發(fā)揮了重要作用,慢性腎臟損傷造成免疫細胞下降,而下降的免疫功能進一步加劇了腎臟損傷的進展,二者互為因果,惡性循環(huán)。Pahl 等[10]研究認為,B細胞分化不良與白細胞介素17(IL-17)、B 淋巴細胞活化因子(BAFF)及其受體關(guān)系密切;Fernandez-Fresnedo 等[26]研究也證實在尿毒癥中存在B淋巴細胞凋亡及分化不良,認為可能與抗凋亡蛋白Bcl-2 的減少導致凋亡增加有關(guān),而腎替代治療并不能明顯糾正抗凋亡細胞的減少。同時也有研究[23]認為B 細胞可以調(diào)控T 細胞反應,二者關(guān)系密切,相輔相成,也進一步證實了CKD 患者免疫紊亂對預后的影響。
本研究結(jié)果顯示,NK 細胞活性隨著腎衰竭程度的加重而逐漸升高,而替代治療組未見下降,這與Nishimoto 等[27]的研究結(jié)果一致,可能是尿毒癥患者機體對執(zhí)行特異性免疫功能的淋巴細胞數(shù)量下降的一種代償機制或者是由機體的慢性炎性反應導致。本研究結(jié)果顯示,免疫細胞變化與CRP 呈正相關(guān),說明免疫系統(tǒng)與炎癥的發(fā)生密切相關(guān),證明CKD 患者存在明顯的免疫系統(tǒng)紊亂現(xiàn)象,且多以免疫功能低下為主,由于CKD 患者存在免疫功能低下,因此容易引起感染及腫瘤發(fā)病的增加,且隨著疾病進展,免疫紊亂持續(xù)惡化,使相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生概率進一步增加,從而進入惡性循環(huán),這也是尿毒癥患者中感染及腫瘤高發(fā)的原因,其具體機制還有待進一步評估。
本研究還顯示,血液透析對于糾正患者的免疫系統(tǒng)紊亂作用不明顯,雖然透析治療可以明顯地清除患者體內(nèi)的毒素及一些中小分子物質(zhì),維持患者電解質(zhì)及酸堿平衡,使部分免疫細胞活性增強,進而延長和提高尿毒癥患者的生存時間及質(zhì)量,但血液透析患者可能存在因透析中失血而加重貧血、血流動力學不穩(wěn)定、鋁中毒以及透析器的生物相容性等多種多樣的問題,并不能使免疫細胞的活性完全恢復,甚至可能加重患者的免疫功能紊亂。腹膜透析雖然在這些方面略優(yōu)于血液透析,但由于其具有易導致蛋白丟失過多、葡萄糖攝入過量以及三酰甘油異常等缺點,故其糾正免疫紊亂的作用也不顯著。從本研究結(jié)果中也可以看出,替代治療僅代替腎臟清除水分及毒素,而腎臟的分泌功能、神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)是無法替代的,機體內(nèi)其他系統(tǒng)的病變亦無法改善,因此并沒有顯著改善患者的免疫紊亂及炎癥狀態(tài),想要改善患者的異常狀態(tài)需要尋找新的途徑。
綜上所述,CKD 患者明顯存在體液及細胞免疫的紊亂以及炎癥狀態(tài),從而導致感染、心血管疾病及腫瘤等發(fā)病率增高,因此,改善CKD 患者的免疫功能及炎癥狀態(tài)對患者的治療及預后極其重要。免疫功能狀態(tài)是CKD 患者預后的重要因素之一,而腎臟替代治療對于糾正免疫系統(tǒng)的紊亂作用有限,需要尋找新的路徑來改善患者的免疫失衡及炎癥狀態(tài),對延長患者生命、降低并發(fā)癥發(fā)生率及提高生活質(zhì)量具有重要意義。