血液透析濾過對尿毒癥患者中性粒細胞吞噬功能的影響

王麗芳 王明軍 周紅衛(wèi)

·論著·

血液透析濾過對尿毒癥患者中性粒細胞吞噬功能的影響

王麗芳 王明軍 周紅衛(wèi)

目的 探討血液透析濾過對尿毒癥患者中性粒細胞吞噬功能及酸堿、電解質(zhì)的影響。方法 選擇尿毒癥患者29例作為治療組，接受高通量血液透析濾過(hign flux hemadiafileration,HFHDF)治療。治療組患者在維持性血液透析期間均接受1次HFHDF治療,透析濾過過程中平均置換液流量為125～150 ml/min，置換液總量為30～40 L，透析超濾量為2.0～4.0 L，血流量為250～300 ml/min，透析液流量為500 ml/min，治療時間4 h。所有接受透析治療的患者其血管通路構(gòu)建采用內(nèi)瘺或頸內(nèi)長期留置法留置導管，透析液為碳酸氫鹽透析液，采用低分子肝素或普通肝素抗凝。觀察治療前后中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)、血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、白蛋白(albumin，Alb)、超敏C反應蛋白(highsensitivity C-reactive protein，hs-CRP)、β2-微球蛋白(β2-microglobulin，β2-MG)、電解質(zhì)及二氧化碳結(jié)合力(carbon dioxide combining power，CO2CP)。另選擇體檢健康的志愿者25例作為健康組，測定中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)。將尿毒癥患者及健康組的血標本與白色葡萄球菌孵育30 min后，油鏡下觀察中性粒細胞吞噬白色葡萄球菌的情況，并計算中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)。其余項目送至我院檢驗科檢測。結(jié)果 尿毒癥患者HFHDF治療前中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)均低于健康組(P<0.05)，治療后中性粒細胞吞噬率高于健康組(P<0.05)，而吞噬指數(shù)比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。尿毒癥患者HFHDF治療后中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)及CO2CP、補體C3均高于治療前(均P<0.05)，BUN、SCr、β2-MG、K+、P-較治療前下降，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，hs-CRP治療前后比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結(jié)論 尿毒癥患者中性粒細胞吞噬功能低于健康人水平。HFHDF治療能有效清除小分子和中分子物質(zhì)，并糾正酸堿、電解質(zhì)紊亂，提高尿毒癥患者中性粒細胞的吞噬功能。

血液透析濾過；尿毒癥；中性粒細胞吞噬功能；尿毒癥毒素

目前一般認為，尿毒癥的癥狀及體內(nèi)各系統(tǒng)損害的原因，主要與尿毒癥毒素的毒性作用有關(guān)[1]。在近幾十年，腎臟替代治療成為尿毒癥患者的標準治療方式，雖然明顯提高了尿毒癥患者的存活時間，但年病死率仍達15%～25%[2]。感染繼心血管疾病之后成為尿毒癥患者的第二大死因，而中性粒細胞是宿主防御細菌和真菌感染的主要細胞[3]。有研究結(jié)果顯示：尿毒癥患者的中性粒細胞吞噬能力是降低的，且被認為會導致感染的易感性增加，革蘭陽性葡萄球菌感染最常見[4-5]。高通量血液透析濾過(high flux hemodiafiltration，HFHDF)不僅可以通過擴散清除小分子毒素，亦可通過對流增加對中、大分子毒素的清除，可以減少炎癥反應，保護患者殘腎功能，改善營養(yǎng)狀況[6]。目前應用HFHDF觀察尿毒癥患者中性粒細胞功能的研究鮮有報道，本研究旨在探討HFHDF對尿毒癥患者中性粒細胞吞噬功能、毒素清除及電解質(zhì)、酸堿平衡的影響。

資料與方法

一、一般資料

從2016年10月至2016年12月在廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院血液凈化中心治療的符合條件的終末期腎病患者中用隨機數(shù)字表法隨機選取29人作為治療組。納入標準：依據(jù)第六版《內(nèi)科學》診斷標準確診為慢性腎功能不全，尿毒癥期；患者自愿參與本次研究，且愿意配合治療方案的調(diào)整；患者年齡18～85歲。排除標準：本研究前1月內(nèi)發(fā)生急、慢性感染；使用抗生素、激素、免疫抑制劑、免疫接種或輸血等；HIV陽性者；惡性腫瘤，心力衰竭、不穩(wěn)定性心絞痛、腦出血等心腦血管系統(tǒng)急性事件及手術(shù)史等情況。入選患者男20例，女9例，年齡29～73歲，平均年齡(51.4±11.5)歲。原發(fā)病：慢性腎小球腎炎16例；糖尿病腎病4例；高血壓腎病7例；急進性腎小球腎炎1例；骨髓瘤腎病1例。另外選擇同期在本院行健康體檢者25名作為對照組，其中男13例，女12例，年齡20～71歲，平均年齡(49.4±12.4)歲。已排除腎臟疾病及急、慢性炎癥。

二、方法

1.治療方案 治療組患者在維持性血液透析期間均接受1次HFHDF治療。HFHDF采用Dialog+Double pump透析機(貝朗公司，德國)，F(xiàn)X800聚砜膜血濾器(費森尤斯公司，德國)，透析膜表面積為1.8 m2，超濾系數(shù)為59 ml·h-1·mmHg-1，膜內(nèi)徑為200 μm。透析濾過過程中平均置換液流量為125～150 ml/min，置換液總量為30～40 L，透析超濾量為2.0～4.0 L，血流量為250～300 ml/min，透析液流量為500 ml/min，治療時間4 h。所有接受透析治療的患者其血管通路構(gòu)建采用內(nèi)瘺或頸內(nèi)長期留置法留置導管，透析液為碳酸氫鹽透析液，采用低分子肝素或普通肝素抗凝。

2.樣本采集和觀察指標 所有患者治療前10 min及結(jié)束治療后10 min分別采集靜脈血6 ml，測定中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)、血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、白蛋白(albumin，Alb)、超敏C反應蛋白(highsentivity C-reactive protein，hs-CRP)、β2微球蛋白(β2-microglobulin，β2-MG)、電解質(zhì)及二氧化碳結(jié)合力(CO2CP)。健康組每例采血2 ml，測定中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)。

3.檢測方法 取150 μl枸櫞酸鈉抗凝血到小試管，加入50 μl濃度為6×l08/mL白色葡萄球菌菌液，輕輕搖勻。置37 ℃水浴箱水浴30 min，每10 min混勻1次，共2次。制血涂片，待干燥后Wirhgt-Gemsa復合染色法。油鏡下觀察100個中性粒細胞，計算吞噬率、吞噬指數(shù)。吞噬率=100個中性粒細胞中吞噬細菌的細胞數(shù)/100×100%。吞噬指數(shù)=100個中性粒細胞中吞噬細菌的總數(shù)/100×100%[7]。其他項目送廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院檢驗科檢測。

三、統(tǒng)計學方法

采用SPSS 16.0軟件進行統(tǒng)計分析，計量資料以均數(shù)±標準差表示，組間比較采用兩樣本或配對t檢驗，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

結(jié) 果

一、中性粒細胞吞噬功能的比較

HFHDF治療前治療組中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。HFHDF治療后治療組中性粒細胞吞噬率高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而吞噬指數(shù)比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。治療組HFHDF治療后中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)均高于治療前，差異有統(tǒng)計學意義(分別t=-12.298，t=-9.594，均P<0.05)。(表1)

表1 治療前后中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)的比較

注：與對照組比較，aP<0.05，cP>0.05；與治療前比較，bP<0.05

二、治療前后相關(guān)臨床指標的改變

治療組HFHDF治療后BUN、SCr、β2-MG、血清K+、P-較治療前明顯下降，Alb、CO2CP、C3較治療前稍升高，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；HFHDF治療前后治療組hs-CRP、血清Na+、Ca2+及Cl-比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。(表2)

討 論

本研究屬于單中心、自身對照、開放性研究，檢測HFHDF治療前后尿毒癥患者外周血中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)及hs-CRP、β2-MG、電解質(zhì)等相關(guān)臨床參數(shù)，比較HFHDF治療對尿毒癥患者中性粒細胞功能、毒素清除及電解質(zhì)、酸堿平衡的影響。

尿毒癥患者對感染的易感性通常歸因于與尿毒癥相關(guān)的免疫缺陷[4,8]。中性粒細胞在機體抵御細菌感染方面起重要作用，其通過吞噬并殺滅微生物而起作用。中性粒細胞攝入微生物后，細胞膜上NADPH氧化酶系統(tǒng)活化，將氧轉(zhuǎn)化成超氧自由基。超氧自由基進一步轉(zhuǎn)化成過氧化氫、羥自由基、次氯酸等化合物，這些化合物直接參與殺傷吞噬的微生物[9]。

尿毒癥患者的中性粒細胞基礎活動增強，會促進患者機體的炎癥狀態(tài)，并增加其發(fā)生心血管疾病的風險；而中性粒細胞對有害刺激的低反應性則增加了尿毒癥患者細菌感染的發(fā)生[10]。尿毒癥患者中性粒細胞TLR-2(toll like receptor 2，TLR-2)、TLR-4基線表達的升高，細胞表面整合素的表達上調(diào)，炎性細胞因子、活性氧簇(Reactive oxygen species,ROS)合成增加。與之伴隨的是中性粒細胞吞噬功能、及趨化功能的減弱及凋亡的增加[11-12]。Munia-Junqueira等[13]的研究表明，尿毒癥患者的中性粒細胞吞噬功能是減弱的，血液透析治療后中性粒細胞吞噬功能較透析治療前升高，雖然仍低于對照組。有學者認為，尿毒癥病情的特點是體內(nèi)多種毒素的逐漸蓄積，所以中性粒細胞吞噬功能障礙很有可能是毒素抑制造成[14]。另有研究顯示：尿毒癥的血清可抑制中性粒細胞功能，血漿可加速正常中性粒細胞凋亡，導致與尿毒癥的中性粒細胞相似的功能失調(diào)模式[15]。

表2 治療組治療前后的實驗室指標變化

中性粒細胞的激活不充分是微炎癥與氧化應激之間的一個關(guān)鍵介導因素[16]。而尿毒癥毒素蓄積在中性粒細胞激活不充分中起重要作用，由此誘導氧化應激與炎癥之間的惡性循環(huán)[17]。有研究將正常人的中性粒細胞與CKD患者的血漿或腹膜透析后透析廢液孵育可刺激中性粒細胞合成活性氧簇，提示腎衰竭后蓄積在血漿中的某種或某些物質(zhì)起了激活中性粒細胞的作用。HFHDF治療能使中性粒細胞氧化爆發(fā)一定程度上正?；?，而HD治療沒有這種作用。這從某種程度上反映出HFHDF清除了某些HD不能清除的中分子物質(zhì)后，使得中性粒細胞氧化爆發(fā)程度正?；痆18]。提高中性粒細胞吞噬功能，部分程度上增強了免疫功能，減少感染的機會則相關(guān)的感染性炎癥亦減少。

目前對于引起中性粒細胞吞噬功能受損的確切毒素仍不清楚。潛在的主要毒素有胍類化合物、多胺(精胺及亞精胺)和自由基清道夫(酚類化合物及吲哚類化合物)[3]。Vanholder等[19]的研究顯示：非透析的尿毒癥患者，當SCr濃度達到6 mg/dl時，即觀察到中性粒細胞在吞噬刺激后的糖代謝反應明顯降低；當SCr濃度達到8 mg/dl時，中性粒細胞的糖代謝反應低于正常人數(shù)值的一半；且糖代謝反應強度與SCr濃度呈線性負相關(guān)。提示過高的SCr濃度會引起尿毒癥患者中性粒細胞吞噬后的糖代謝反應。

在本研究中HFHDF治療前尿毒癥患者的中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)均低于對照組，提示尿毒癥患者中性粒細胞吞噬功能受損。HFHDFH治療后血清BUN、SCr、β2-MG明顯較治療前降低，且HFHDF治療后中性粒細胞吞噬率、吞噬指數(shù)均較治療前升高，提示經(jīng)HFHDF治療清除的尿毒癥患者體內(nèi)蓄積的某種或某些毒素與中性粒細胞吞噬功能損害有關(guān)。與健康組比較，HFHDF治療后吞噬率稍高，而吞噬指數(shù)無明顯差異，提示尿毒癥患者通過單次HFHDF治療，其中性粒細胞吞噬功能可有所恢復，并有望達到健康人水平。有文獻顯示，透析過程中一些物質(zhì)水平的提高如細胞因子如IL-1、IL-6，補體復合物如C3a等也可以影響中性粒細胞吞噬功能[20]。本研究中，HDF治療后C3較治療前升高，或可從側(cè)面反映出與文獻描述相符。

hs-CPR被認為是檢測尿毒癥患者微炎癥狀態(tài)的重要指標[21-22]。在本研究中，HDF治療前、后hs-CPR濃度對比差異無統(tǒng)計學意義，或提示僅通過單次HDF治療尚不能降低尿毒癥患者機體微炎癥狀態(tài)。但是微炎癥的發(fā)生除了氧化應激的參與，蛋白質(zhì)修飾產(chǎn)物、透析膜或透析技術(shù)、透析液也是微炎癥的可能發(fā)生機制[23]。考慮到微炎癥發(fā)生機制的復雜性及未知性，尚不能判斷長期、規(guī)律的HDF治療對緩解尿毒癥患者微炎癥狀態(tài)的意義。

Alb一定程度上可反映血液透析患者的營養(yǎng)狀況。低蛋白血癥或作為透析患者營養(yǎng)不良的表現(xiàn)，且在不同的研究中顯示：Alb可作為死亡的顯著預測風險因素。Neil等[24]研究發(fā)現(xiàn)Alb濃度低于3.5 g/dl是敗血癥的可識別風險因子。在本研究中雖然HFHDF治療后Alb濃度較治療前升高，但考慮到這是單次HFHDF治療后的結(jié)果，或為血液濃縮后導致。若要探究HFHDF對Alb的影響，需要長期規(guī)律的HFHDF治療后再評估。

尿毒癥患者通常會有高鉀、高磷及代謝性酸中毒等電解質(zhì)、酸堿紊亂并發(fā)癥。高鉀可引起心律失常，嚴重時導致心臟驟停；慢性高磷血癥可引起繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進、皮膚瘙癢等并發(fā)癥。代謝性酸中毒可影響各組織器官功能，嚴重的酸血癥可導致心輸出量下降、血壓下降和致命的心律失常[6]。本研究結(jié)果示HFHDF治療后血清K+、P-較治療前下降，CO2CP較治療前升高，血清Na+、Ca2+及Cl-在HFHDF治療前后無明顯變化，說明HFHDF能有效地糾正酸堿、電解質(zhì)平衡。

綜上所述，尿毒癥患者在HFHDF治療前中性粒細胞吞噬功能低于健康人水平。HFHDFH治療能有效清除小分子和中分子毒素，并糾正酸堿、電解質(zhì)平衡，提高尿毒癥患者中性粒細胞的吞噬功能。但本實驗存在一定缺陷，未設置其他透析方式治療組與HFHDF治療組對比，這需要進一步的研究。

[1] 陸再英. 內(nèi)科學[M]. 北京:人民衛(wèi)生出版社, 2008: 551.

[2] Maduell F, Moreso F, Pons M, et al. High-efficiency postdilution online hemodiafiltration reduces all-cause mortality in hemodialysis patients[J]. J Am Soc Nephrol, 2013, 24(3): 489-497.

[3] Chonchol M. Neutrophil dysfunction and infection risk in end-stage renal disease[J]. Semin Dial, 2006, 19(4): 291-296.

[4] Cohen G, Horl WH. Immune Dysfunction in Uremia-An Update[J]. Toxins (Basel). 2012. 4(11): 962-90.

[5] Rao M, Guo D, Jaber BL, et al. Dialyzer membrane type and reuse practice influence polymorphonuclear leukocyte function in hemodialysis patients[J]. Kidney Int, 2004, 65(2): 682-691.

[6] 王海燕. 腎臟病臨床概覽[M]. 北京: 北京大學醫(yī)學出版社, 2009: 487.

[7] 司傳平. 醫(yī)學免疫學實驗[M]. 北京: 人民衛(wèi)生出版社, 2005: 68-69.

[8] Reed SD, Friedman JY, Engemann JJ, et al. Costs and outcomes among hemodialysis-dependent patients with methicillin-resistant or methicillin-susceptible staphylococcus aureus bacteremia[J]. Infection Control and Hospital Epidemiology, 2005, 26(2): 175-183.

[9] Lewis SL, Van Epps DE. Neutrophil and monocyte alterations in chronic dialysis patients[J]. Am J Kidney Dis, 1987, 9(5): 381-395.

[10]Cohen G, Ilic D, Raupachova J, et al. Resistin inhibits essential functions of polymorphonuclear leukocytes[J]. J Immunol, 2008, 181(6): 3761-3768.

[11]Sardenberg C, Suassuna P, Andreoli MC, et al. Effects of uraemia and dialysis modality on polymorphonuclear cell apoptosis and function[J]. Nephrol Dial Transplant, 2006, 21(1): 160-165.

[12]Vaziri ND, Pahl MV, Crum A, et al. Effect of uremia on structure and function of immune system[J]. J Ren Nutr, 2012, 22(1): 149-156.

[13]Muniz-Junqueira MI, Braga Lopes C, Magalh?es CA, et al. Acute and chronic influence of hemodialysis according to the membrane used on phagocytic function of neutrophils and monocytes and pro-inflammatory cytokines production in chronic renal failure patients[J]. Life Sciences, 2005, 77(25): 3141-3155.

[14]Ringoirs S SA, Vanholder R. Uremia toxins[J]. Kidney Int Suppl, 1988, 24: S4-9.

[15]Cendoroglo M, Jaber BL, Balakrishnan VS, et al. Neutrophil apoptosis and dysfunction in uremia[J]. J Am Soc Nephrol, 1999, 10(1): 93-100.

[16]Sela S, Shurtz-Swirski R, Cohen-Mazor M, et al. Primed peripheral polymorphonuclear leukocyte: a culprit underlying chronic low-grade inflammation and systemic oxidative stress in chronic kidney disease[J]. J Am Soc Nephrol, 2005, 16(8): 2431-2438.

[17]Yilmaz MI, Carrero JJ, Axelsson J, et al. Low-grade inflammation in chronic kidney disease patients before the start of renal replacement therapy: sources and consequences[J]. Clin Nephrol, 2007, 68(1): 1-9.

[18]Ward RA, Ouseph R, McLeish KR. Effects of high-flux hemodialysis on oxidant stress[J]. Kidney Int, 2003, 63(1): 353-359.

[19]Vanholder R, Dell’Aquila R, Jacobs V, et al. Depressed phagocytosis in hemodialyzed patients: in vivo and in vitro mechanisms[J]. Nephron, 1993, 63(4): 409-415.

[20]H?rl WH. Hemodialysis membranes: interleukins, biocompatibility, and middle molecules[J]. J Am Soc Nephrol, 2002, 13 Suppl 1: S62-71.

[21]洪麗萍, 周曉玲, 陳孟華. 慢性腎臟病非透析患者微炎癥狀態(tài)分析[J]. 寧夏醫(yī)科大學學報, 2010, 32(3): 348-351.

[22]陳道軍, 詹鋒, 武偉, 等. 慢性腎功能衰竭患者微炎癥狀態(tài)與營養(yǎng)不良的相關(guān)性[J]. 中國熱帶醫(yī)學, 2012, 12(6): 747-749.

[23]Kaysen GA. The microinflammatory state in uremia: causes and potential consequences[J]. J Am Soc Nephrol, 2001, 12(7): 1549-57.

[24]Neil R. Powe BJ, Susan L. et al. Septicemia in dialysis patients: Incidence, risk factors, and prognosis[J]. Kidney International, 1999, 55(3): 1081-1090.

Objective To observe the effects of hemodiafiltration (HDF) on phagocytic function of neutrophils, acid-base and electrolyte in uremic patients.Methods Twenty-nine uremic patients and 25 normal controls for general health examination in our hospital physical examination center were enrolled in this study. Uremic patients were treated with high flux hemodiafiltration once. In the process of HFHDF the average displacement liquid flow rate was 125 to 150 ml/min, the displacement liquid total of 30 to 40 L. The ultrafiltration volume was 2 to 4 L, with a blood flow of 350 to 400 ml/min and a dialysate flow of 500 to 600 ml/min, 4 hours per session. All patients receiving dialysis treatment were treated with fistula or long term indwelling catheter in the internal jugular vein, dialysate as bicarbonate dialysate, and low molecular weight heparin or unfractionated heparin was used for anticoagulation. Neutrophil phagocytic rate, neutrophil phagocytic index, blood urea nitrogen (BUN), creatinine (SCr), serum albumin, highsensitivity C-reactive protein (hs-CRP), β2-microglobulin (MG), serum kalium (K+), serum sodium, serum chlorine, serum calcium, serum phosphate (P-) and carbon dioxide-combining power (CO2CP) were detected in uremic patients pre- and post-HFHDF. Neutrophil phagocytic rate, and phagocytic index were also assessed in control group. After 30 min of incubation of blood samples of both uremic patients and health controls with Staphylococcus albus, neutrophils were observed under a microscope, the neutrophil phagocytic rate and phagocytic index were calculated, and other items were tested in clinical laboratory of our hospital.Results Neutrophil phagocytic rate and phagocytic index of patients pre-HFHDF were lower than those of controls (P<0.05). Among 29 uremic patients, a significant increase of the neutrophil phagocytic rate was observed (P<0.05), while there was no statistically significant difference in neutrophil phagocytic index pre- and post-HFHDF (P>0.05). Neutrophil phagocytic rate, phagocytic index, CO2CP and C3 of patients were significantly higher after the session, while the BUN, SCr, β2-MG, K+, and P-were significantly lower than those before (P<0.05). No statistically significant difference was observed in the level of hs-CRP pre- and post-session (P>0.05).Conclusions Phagocytic function of neutrophils is decreased in uremic patients. HFHDF can not only effectively remove uremic solutes, correct acid-base and electrolyte imbalance, but also enhance phagocytic capacity of neutrophils in uremic patients.

Hemodiafiltration; Uremia; Neutrophil phagocytic function; Uremic toxin

10.3969/j.issn.1671-2390.2017.04.004

530021 南寧，廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院腎內(nèi)科

2017-01-13

2017-03-15)

Effect of hemodiafiltration on phagocytic function of neutrophils in uremiaWANGLi-fang,WANGMing-jun,ZHOUHong-wei.TheFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning530001,China