不同劑量和模式連續(xù)性腎臟替代治療對氨基酸的清除

張凱悅 龔德華 徐 斌 劉志紅 季大璽

連續(xù)性腎臟替代治療(CRRT)常用于救治急性腎損傷(AKI)、膿毒血癥、膿毒性休克及多臟器功能障礙綜合征等危重病，其優(yōu)勢在于持續(xù)、緩慢、等滲性清除水分及致病物質(zhì)［如尿素氮(UN)、肌酐(Cr)］，并能清除致病性炎性介質(zhì)及細(xì)胞因子，調(diào)節(jié)免疫內(nèi)穩(wěn)態(tài)［1］。提高濾器的截留分子量(即高截留或超高通量濾器)，或提高治療劑量［即高容量血液濾過(HVHF)］，可提高溶質(zhì)清除率，改善臨床療效。目前CRRT的標(biāo)準(zhǔn)劑量為20～25 ml/(kg·h)，＞45 ml/(kg·h)即為 HVHF［2，3］。隨著 HVHF 使用增多，人們對其不良反應(yīng)的擔(dān)心也隨之增加，尤其是必需物質(zhì)的丟失，包括一些水溶性營養(yǎng)底物(如氨基酸，維生素及微量元素)的清除增加［4］。有研究表明，標(biāo)準(zhǔn)治療劑量CRRT時(shí)氨基酸丟失量可達(dá)11～16 g/d［5，6］，但 HVHF 中氨基酸的丟失情況尚缺乏數(shù)據(jù)。本研究擬觀察不同劑量和模式的CRRT時(shí)氨基酸的清除率，為臨床營養(yǎng)支持提供參考依據(jù)。

對象和方法

對象 選取4例確診為AKI行CRRT治療且無抗凝禁忌的患者。所有患者及家屬均簽署相關(guān)知情同意書。

研究方法

CRRT方法 所有患者均采用頸內(nèi)靜脈中心雙腔導(dǎo)管作為血管通路，AV－600(聚砜膜，F(xiàn)resenius，Germany)濾器，Edwards CRRT(Baxter International Ine，U.S)血液凈化裝置。體外循環(huán)采用低分子肝素抗凝，碳酸氫鈉置換液或透析液;治療過程中患者不能輸入營養(yǎng)液或白蛋白等營養(yǎng)物質(zhì)。

治療方案及標(biāo)本采集 觀察期間血流量(QB)為200 ml/min，凈超濾量為0，劑量和模式切換按表1時(shí)間順序進(jìn)行調(diào)整，分別進(jìn)行連續(xù)性血液靜脈靜脈透析(CVVHD)、連續(xù)性靜脈靜脈血液濾過(CVVH)前稀釋及CVVH后稀釋治療，每次條件改變運(yùn)行20 min后收集標(biāo)本［7］。在濾器動(dòng)脈端置換液輸入前點(diǎn)及濾器靜脈端取血3 ml，同時(shí)在濾器液體流出端取流出液3ml;檢測12種氨基酸、UN和Cr濃度。氨基酸包括5種必需氨基酸:纈氨酸(Val)、甲硫氨酸(Met)、亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)、賴氨酸(Lys)，2種半必需氨基酸:精氨酸(Arg)、組氨酸(His)，5種非必需氨基酸:天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、瓜氨酸(Cit)、鳥氨酸(Orn)。采集的血樣離心后取血漿冷凍保存，廢液直接冷凍保存;所有標(biāo)本不允許反復(fù)凍溶。

氨基酸的測定 采用反相高效液相色譜法。衍生過程由戴安U3000機(jī)器自動(dòng)進(jìn)樣器室溫下在線自動(dòng)完成。甲醇、乙腈和醋酸鈉緩沖系統(tǒng)按不同配比及 pH值作流動(dòng)相，35 min梯度洗脫，分別在254 nm波長處檢測。

表1 CRRT過程中超濾液及透析液量的調(diào)整

參考氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行樣品氨基酸序列的鑒定和定量。溶液的配制:(1)三乙胺乙腈溶液:取1.4 ml三乙胺與8.6 ml乙腈混勻;(2)異硫氰酸苯酯乙腈溶液:取異硫氰酸苯酯25 μl與乙腈2 ml混勻;(3)流動(dòng)相液體:A相液配制時(shí)稱取15.2g醋酸鈉，加水1 850 ml，溶解后混勻，用0.45 μm 的濾膜(有機(jī)尼龍膜)過濾，裝入雪晶瓶中，超聲去氣泡后待用;B相為超純凈水;C相為80%的乙腈液;D相為甲醇液;(4)正亮氨酸內(nèi)標(biāo)液:稱取正亮氨酸10 mg，加0.1 mmol/L的HCl溶液10 ml溶解混勻。樣品的衍生:將血漿或廢液進(jìn)行去蛋白處理后，放入離心機(jī)(12 000 r/min)離心15 min后，取10 μl上清液加90 μl水置于1 ml離心管中，加入正亮氨酸內(nèi)標(biāo)液10 μl，在離心管中加入三乙胺乙腈溶液 50 μl、異硫氰酸苯酯乙腈溶液50 μl(漩渦儀混勻)，室溫下放置1h，加入正己烷200 μl振蕩后放置10 min，離心2 min，取下層液用0.23 μm過濾膜濾至進(jìn)樣管中，按編號(hào)排放至機(jī)器中檢測。

統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件，依據(jù)公式計(jì)算不同劑量及模式CRRT的氨基酸、UN、Cr清除率，結(jié)果采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示;相同劑量下，不同模式的氨基酸清除率比較采用單因素方差分析;相同模式下，不同劑量的氨基酸清除率比較采用配對 t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P＜0.01為統(tǒng)計(jì)學(xué)差異顯著。

結(jié) 果

臨床基本資料 男女患者各2例，平均年齡39.5±21.55歲，4例患者均診斷為AKI，原發(fā)病為狼瘡性腎炎2例、淀粉樣變性1例、過敏性紫癜性腎炎1例。治療前總蛋白為46±8.02 g/L，白蛋白22.8±4.36 g/L，總膽固醇 6.94±1.86 mmol/L，三酰甘油3.9±2.0 mmol/L，血清肌酐(SCr)386.31±202.44 μmol/L，血尿素氮(BUN)24.37 ± 10.20 mmol/L。

氨基酸的SC 12種氨基酸的SC見表2，Asp、Glu的SC分別為0.5±0.04、0.48±0.07，其他10種氨基酸的SC均接近0.85。

表2 12種氨基酸的篩選系數(shù)

不同劑量和模式下氨基酸的清除率 各種劑量和模式下，均以Asp和Glu清除率最低，其他10種氨基酸的清除率較為接近(表3)。劑量為2 000 ml/h時(shí)，ASP和Glu在CVVHD中的清除率為18.08和16.79 ml/min，CVVH前稀釋中為13.39和13.33 ml/min及CVVH后稀釋中為19.1和19.58 ml/min;其他10種氨基酸的清除率與UN和Cr的清除率接近。劑量為4 000 ml/h時(shí)，不同模式下氨基酸的清除率較2 000 ml/h時(shí)增加近1倍(P＜0.01)。三種模式中，CVVHD、CVVH后稀釋清除率明顯高于CVVH前稀釋模式(P＜0.05)。

討 論

氨基酸平均分子質(zhì)量為140 Da(75～215 Da)，能自由通過濾器膜，所攜帶電荷的差異性影響其通過濾器膜的能力。有研究發(fā)現(xiàn)氨基酸的SC接近1.0［8，9］，但也有研究發(fā)現(xiàn)Asp的SC為1.57，而Glu的SC僅0.25［10］。本研究中 Asp、Glu 的 SC 接近 0.5，但其他10種氨基酸的SC接近0.9，且無SC＞1.0的情況。Asp和Glu均為攜帶負(fù)電荷酸性氨基酸，其SC較小可能與AV－600濾器的聚砜膜攜帶負(fù)電荷有關(guān)。

影響CRRT溶質(zhì)清除的因素包括治療模式和劑量。CVVHD和CVVH溶質(zhì)清除的原理為彌散和對流，彌散主要依靠透析膜兩側(cè)的濃度差，而對流則依靠透析膜兩側(cè)的靜水壓進(jìn)行超濾同時(shí)清除溶質(zhì)。有研究發(fā)現(xiàn)，CVVH和CVVHD時(shí)氨基酸清除率分別為11.64 ml/min和13.13 ml/min兩者無明顯差異［10］。Hmie等［11］采用連續(xù)性靜脈靜脈血液透析濾過(CVVHDF)模式，總治療劑量為1 250 ml/h，Asp、Glu的清除率較低(約4.0 ml/min)，提示酸性氨基酸清除少，而中性及基礎(chǔ)的氨基酸能被明顯清除，且與Cr清除率相近。本研究中，在劑量相同的條件下，三種模式對Asp和Glu的清除率最低，其他10種氨基酸的清除率與UN、Cr的清除率相近，與既往研究相似。

表3 不同治療模式和劑量下氨基酸、尿素氮及肌酐的清除率(ml/min)

本研究中CVVHD和CVVH后稀釋模式對氨基酸的清除率高于CVVH前稀釋模式，但CVVHD模式和CVVH后稀釋無明顯差異。CVVHD的清除率高于CVVH前稀釋主要在于溶質(zhì)清除的原理不同，而CVVH后稀釋模式下氨基酸的清除率優(yōu)于前稀釋模式的原因在于，前稀釋模式中進(jìn)入透析器的血液被置換液稀釋［12］，導(dǎo)致透析器中溶質(zhì)濃度下降，溶質(zhì)濃度梯度差減小，同樣的置換液量其清除率下降8% ～15%［13］，但目前臨床上多采用CVVH前稀釋模式，由于前稀釋不受血細(xì)胞比容的影響，可以稀釋血液防止?jié)饪s，延長濾器使用時(shí)間。

治療劑量是影響溶質(zhì)清除的主要影響因素。Davies等［8］報(bào)道連續(xù)性動(dòng)脈靜脈血液透析(CAVHD)劑量1 000 ml/h時(shí)氨基酸的清除率為7.8～25.2 ml/min，2 000 ml/h時(shí)的清除率為13.6～33.7 ml/min。本研究中，劑量為2 000 ml/h時(shí)，三種模式下12種氨基酸清除率范圍與既往研究結(jié)果相近。當(dāng)劑量增至4 000 ml/h時(shí)，相同模式下氨基酸、UN、Cr的清除率增加近1倍。因此，治療劑量對氨基酸清除率的影響明顯大于模式的影響，且隨著治療劑量增加，氨基酸的清除率也明顯增加。

研究發(fā)現(xiàn)CRRT中營養(yǎng)支持的氨基酸丟失量為10% ～ 15%［14］，Wolfson［15］等和 Frankenfield 等［5，6］發(fā)現(xiàn)透析24h的氨基酸丟失量分別為8.2 g/d和11～16 g/d。我們利用氨基酸的清除率與血液中氨基酸的濃度估算12種氨基酸的丟失量，治療劑量為2 000 ml/h時(shí)，CVVHD、CVVH前稀釋和CVVH后稀釋模式中丟失量分別為8.67 g/24h、7.86 g/24h和10.62 g/24h，與既往研究相近(圖 1)［6，9，16］。劑量為4 000 ml/h時(shí)，丟失量分別為17.99 g/24h、15.6 g/24h和19.18 g/24h。由此可見，隨著治療劑量的增加，氨基酸的丟失量也明顯增加，要求對CRRT的患者進(jìn)行營養(yǎng)評(píng)估及營養(yǎng)支持治療時(shí)，應(yīng)考慮到營養(yǎng)物質(zhì)在CRRT中的丟失，尤其是HVHF。有人推薦對腎臟替代治療(RRT)的危重癥患者，蛋白質(zhì)攝入量為2.5 g/(kg·d)［17］。對危重癥患者腸外營養(yǎng)蛋白的攝入量為1.5 g/(kg·d)，而RRT時(shí)需額外再補(bǔ)充 0.2 g/(kg·d)［18，19］。

圖1 比較不同研究中24h氨基酸的丟失量

既往相關(guān)研究中QB多為150 ml/min，治療劑量1 000～2 000 ml/h，模式除 CVVHD、CVVH 外，還有CVVHDF，且治療中有不同程度的脫水和營養(yǎng)物質(zhì)輸入;而本研究采用 CVVHD、CVVH前稀釋和CVVH后稀釋模式，治療劑量增至4 000 ml/min，QB為200 ml/min，治療過程中完全禁食，但不足之處為入選病例較少、監(jiān)測時(shí)間短，對不同氨基酸未進(jìn)行分類研究，應(yīng)該擴(kuò)大樣本量、監(jiān)測24h廢液中氨基酸的溶度，便于準(zhǔn)確評(píng)估氨基酸的丟失量，為臨床營養(yǎng)支持提供參考依據(jù)。

小結(jié):CRRT的模式對氨基酸清除率有一定影響，但治療劑量對其影響更明顯，且隨著治療劑量增加而增加。由于氨基酸是蛋白質(zhì)合成的底物，因此臨床醫(yī)生對患者進(jìn)行營養(yǎng)支持治療時(shí)，應(yīng)額外考慮CRRT中的氨基酸丟失量，并根據(jù)治療劑量加以調(diào)整。

1 Liangos O，Wald R，O’Bell JW，et al.Epidemiology and outcomes of acute renal failure in hospitalized patients:a national survey.Clin J Am Soc Nephrol，2006，1(1):43 －51.

2 Ronco C，Bellomo R，Homel P.Effects of different doses in continuous veno－venous haemofiltration on outcomes of acute renal failure:a prospective randomised trial.The lancet，2000，356(9223):26 － 30.

3 Cole L，Bellomo R，Journois D，et al.High－volume haemofiltration in human septic shock.Intensive Care Med，2001，27(6):978 －986.

4 Druml W.Nutritional management of acute renal failure.J Ren Nutr，2005，15(1):63 －70.

5 Ikizler TA，F(xiàn)lakoll PJ，Parker RA，el at.Amino acid and albumin losses during hemodialysis.Kidney Int，1994，46(3):830 －837.

6 Frankenfield DC，Badellino MM，Reynolds HN，el at.Amino acid loss and plasma concentration during continuous hemodiafiltration.J Parenter Enteral Nutr，1993，17(6):551 －561.

7 龔德華，季大璽，謝紅浪，等.不同CRRT方式對溶質(zhì)清除的影響.腎臟病與透析腎移植雜志，2000，9(6):530－533.

8 Davies SP，Reaveley DA，Brown EA，el at.Amino acid clearances and daily losses in patients with acute renal failure treated by continuous arteriovenous hemodialysis.Crit Care Med，1991，19(12):1510 －1515.

9 Maxvold NJ，Smoyer WE，Custer JR，el at.Amino acid loss and nitrogen balance in critically ill children with acute renal failure:a prospective comparison between classic hemofiltration and hemofiltration with dialysis.Crit Care Med，2000，28(4):1161 －1165.

10 Davenport A，Roberts NB.Amino acid losses during continuous highflux hemofiltration in the critically ill patient.Crit Care Med，1989，17(10):1010－1014.

11 Hmiel SP，Martin RA，Landt M，el at.Amino acid clearance during acute metabolic decompensation in maple syrup urine disease treated with continuous venovenous hemodialysis with filtration.Pediatr Crit Care Med，2004，5(3):278 －281.

12 Manns M，Sigler MH，Teehan BP.Continuous renal replacement therapies:An update.A m J Ki dney Dis，1998，32(2):185 －207.

13 Brunet S，Leblanc M，Geadah M，et al.Diffusive and convective solute clearances during continuous renal replacement therapy at various dialysate and ultrafiltration flow rates.Am J Kidney Dis，1999，34(3):486－492.

14 Fiaccadori E，Cremaschi E，Regolisti G.Nutritional Assessment and Delivery in RenalReplacementTherapy Patients.Seminarsin Dialysis，2011，24(2):169 －175.

15 Wolfson M，Jones MR，KoppleJD.Aminoacid lossesduring hemodialysis with infusion of amino acids and glucose.Kidney Int，1982 Mar;21(3):500－506.

16 Bellomo R，Tan HR，Bhonagiri S，et al.Protein intake during continuous hemodiafiltration:impact on amino acids and nitrogen balance.Int J Artif Organs.2002，25(4):261 －268.

17 Cano NJ，Aparicio M，Brunori G，el at.ESPEN guidelines on parenteralnutrition:adultrenalfailure.Clin Nutr，2009，28(4):401－414.

18 Cano N，F(xiàn)iaccadori E，Tesinski P，el at.ESPEN guidelines on enteral nutrition:adult renal failure.Clin Nutr，2006，25(2):295 －310.

19 MUNRO AN:Free amino acid pools and their role in regulation，in Mammalian Protein Metabolism，edited by MUNRO HN，Mammalian protein metabolism，1970，p306.