腹膜透析患者腹膜纖維化發(fā)生機(jī)制及防治的研究進(jìn)展

童孟立

腹膜透析（peritoneal dialysis，PD）是慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）患者進(jìn)入終末期腎臟?。╡nd stage renal disease，ESRD）階段后的一種成熟的替代治療方法。PD全球年增長率為8%，已超過血液透析的增長率（約6%～7%）[1]。近年來我國采用PD治療的ESRD患者占比迅速增長，占透析治療的15%～20%[2]，然而PD時間≥5年的比例僅占26.2%。患者腹膜功能衰竭產(chǎn)生一系列并發(fā)癥會影響PD質(zhì)量，從而使PD時間縮短。腹膜纖維化（peritoneal fibrosis，PF）是腹膜功能衰竭的一個重要原因，病理特點(diǎn)是腹膜表面間皮細(xì)胞（HPMC）失去上皮細(xì)胞表型而出現(xiàn)成纖維細(xì)胞特征，該病理過程稱為上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）[3]。EMT、間皮細(xì)胞下間質(zhì)增厚、新生血管生成等會導(dǎo)致腹膜基本結(jié)構(gòu)破壞。因此，如何延緩PF是臨床研究的熱點(diǎn)，本文就PD患者PF發(fā)生機(jī)制及防治的研究進(jìn)展作一介紹。

1 PD患者PF發(fā)生機(jī)制

長期PD患者體內(nèi)糖降解產(chǎn)物（GDPs）、糖基化終產(chǎn)物（AGEs）蓄積，在腹膜中沉淀。GDPs可以促進(jìn)AEGs的產(chǎn)生，AGEs可激活HPMC上的AGEs受體[4]，導(dǎo)致炎癥細(xì)胞聚集、炎癥因子活化，并通過各種細(xì)胞內(nèi)信號途徑的活化引起血管轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）、血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）等過度表達(dá)。有研究通過AGEs刺激大鼠腹膜間皮細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，AGEs能上調(diào)大鼠腹膜間皮細(xì)胞 TGF-β1、VEGF mRNA 和蛋白表達(dá)水平[5]。TGF-β1通過Smad信號途徑介導(dǎo)EMT并使HPMC產(chǎn)生細(xì)胞外介質(zhì)（ECM）。AGEs能促進(jìn)HPMC分泌VEGF，已被較多實驗證實[5-7]。腹膜炎亦可以使單核巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞聚集并釋放TGF-β1。目前認(rèn)為尿毒癥本身、非生理性透析液以及反復(fù)發(fā)作的腹膜炎是PD患者發(fā)生PF的3個主要因素。

1.1 尿毒癥本身所致的生化改變 尿毒癥本身與漿膜通透性增加有關(guān)，最終會導(dǎo)致胸腔或心包積液[8]。尿毒癥可促使腹膜平均厚度增厚，管腔/血管直徑比低于正常值[9]。其主要機(jī)制是尿毒癥羰基產(chǎn)物的形成，AGEs在ESRD患者體內(nèi)蓄積，較正常人明顯增多[10]。AGEs沉積于腹膜，使腹膜羰基化應(yīng)激，血清中VEGF、成纖維細(xì)胞生長因子-2增多，一氧化碳合成酶活性增高，導(dǎo)致腹膜結(jié)構(gòu)的改變，VEDF及FGF-2上調(diào)、AGEs血管沉積使尿毒癥大鼠血管增生和纖維化[11]。FGF-2則可通過誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2和MMP-9釋放，破壞基底膜[7]，促進(jìn)EMT的發(fā)生。

1.2 非生理性透析液 傳統(tǒng)PD透析液具有高濃度葡萄糖（HG）、高滲透性、低pH值等非相容性因素。其中HG本身就可以誘導(dǎo)EMT，早期HG引起的EMT是可逆的，然而腹膜長期處于HG環(huán)境后，EMT是不可逆的[12]。HPMC在腹膜透析液的刺激下，HG、低pH誘導(dǎo)細(xì)胞損傷，產(chǎn)生氧化應(yīng)激，HG使線粒體氧自由基含量明顯增加，引發(fā)細(xì)胞炎癥自噬[13]；PD時HG可上調(diào)HPMC上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（GLUT1）的表達(dá)，通過活化蛋白激酶C途徑，使細(xì)胞內(nèi)葡萄糖濃度增加，增加了AGEs的蓄積[14]；此外透析液的熱殺菌作用和活性氧的刺激也使葡萄糖代謝產(chǎn)生GDPs和AGEs。AGEs結(jié)合RAGE，致HMPC分泌VEGF、單核細(xì)胞趨化因子1（MCP-1）、腫瘤壞死因子 α（TNF-α）等一系列因子，促 HPMC 產(chǎn)生 TGF-β1，使ECM生成，促進(jìn)新生血管形成。Lee等[15]用高糖及等效甘露醇培養(yǎng)HPMC，發(fā)現(xiàn)葡萄糖可誘導(dǎo)MCP-1 mRNA表達(dá)促進(jìn)EMT，并呈時間和劑量依賴性，而等效甘露醇無顯著影響。這也解釋了HG誘導(dǎo)的EMT似乎是由葡萄糖引起的，與高滲無關(guān)[12，15]。透析液使腹膜一直處于微炎癥環(huán)境下，炎癥細(xì)胞聚集，ECM堆積，新生血管形成，加快PF進(jìn)展。

1.3 腹膜炎 腹膜炎是PD常見的并發(fā)癥，病原微生物刺激導(dǎo)致腹膜炎癥，細(xì)菌的脂多糖（LPS）是一種強(qiáng)力的炎癥介質(zhì)，可激活NF-κB信號通路[16]，誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)TNF-α、白細(xì)胞介素-1α等釋放，顯著上調(diào) TGF-β1型受體的表達(dá)[17]，導(dǎo)致HPMC釋放TGF-β1增多，趨化炎癥細(xì)胞聚集，參與炎癥反應(yīng)，使ECM生成增多，HPMC轉(zhuǎn)分化，促進(jìn)EMT形成。王欣等[18]對急性細(xì)菌性腹膜炎大鼠的腹膜研究發(fā)現(xiàn)壁層腹膜水腫增厚，臟層腹膜可見大量炎癥細(xì)胞浸潤，免疫熒光顯示腹膜NF-κB、TGF-β/Smads信號在間皮細(xì)胞過度激活。此外HPMC具有抗凝和纖溶活性。體外培養(yǎng)的HPMC可分泌纖溶酶原激活劑（tPA）及組織纖溶酶原激活劑（uPA），同時尚可分泌纖溶酶原激活抑制劑（PAI），由于tPA分泌相對較多，而PAI相對少，正常腹膜具有纖溶傾向。而炎癥發(fā)生后，TGF-β1誘導(dǎo)HPMC的PAI-1的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)，HMPC由正常的纖溶傾向轉(zhuǎn)為高凝傾向，纖維連接蛋白和Ⅰ型膠原（COL-Ⅰ）的mRNA和蛋白表達(dá)[19]，纖維素沉積，引起腹膜滲出、粘連，致PF進(jìn)展。

2 PD患者PF的防治

2.1 防治PF藥物的研究 （1）雷帕霉素(rapamycin)通過與FK結(jié)合蛋白（FKBP）結(jié)合，阻斷哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）的表達(dá)，進(jìn)而抑制細(xì)胞生長與增殖。在腎、肝、心等多個臟器領(lǐng)域的研究中，雷帕霉素在抗增殖和抗纖維化方面已經(jīng)顯示了重要作用。Xu[20]將大鼠以4.25%透析液+LPS刺激制成PF模型，以雷帕霉素灌胃治療發(fā)現(xiàn)大鼠壁層腹膜 COL-Ⅰ、平滑肌肌動蛋白（α-SMA）、TGF-β1表達(dá)明顯下調(diào)，間皮下致密層的厚度增幅也較小。Xiang等[21]通過高糖透析液建立大鼠腹膜EMT模型，以不同濃度雷帕霉素治療，發(fā)現(xiàn)其能顯著改善EMT表現(xiàn)，且高濃度效果更明顯。（2）阿利吉侖（aliskiren）是一種腎素抑制劑，它能顯著且持續(xù)地降低血漿腎素活性、血管緊張素AngⅠ、AngⅡ，與劑量呈正相關(guān)，在第一環(huán)節(jié)阻斷RAS系統(tǒng)，減少AngⅡ和醛固酮的生成，不影響緩激肽和前列腺素的代謝。Ke等[22]將大鼠以葡萄糖酸氯PD制成PF模型，阿利吉侖靜脈給藥，發(fā)現(xiàn)大鼠腹膜上TGF-β1、α-SMA、FN、膠原蛋白、VEGF的表達(dá)下降，血清及透出液中TGF-β1水平下降，腹膜增厚減輕。（3）吡非尼酮（pirfenidone）是一種細(xì)胞因子抑制劑，具有抗氧化、抗炎、抗轉(zhuǎn)化生長因子、抗血小板等多種藥理作用。除了抗肺纖維化外，吡非尼酮還對心臟、腎臟、肝臟的纖維化有抑制作用，其下調(diào)TGF-β1或能改善PF。（4）中藥及中藥中提取成分。楊洪濤等[23]將大鼠以PD治療+阿霉素注射處理制作PF模型，以腎疏寧（柴胡、黃芩、生黃芪等）灌胃，發(fā)現(xiàn)大鼠腹膜FN及 TGF-β1、結(jié)締組織生長因子、VEGF、HGF、人骨成型蛋白7的表達(dá)下降，腹膜增厚幅度下降，PF減輕。程錦繡等[24]將大鼠以4.25%透析液+LPS刺激處理制成PF模型，腹腔注射大黃素，發(fā)現(xiàn)大黃素治療能明顯增加腹膜纖維化大鼠超濾量，降低膠原沉積，抑制腹膜增厚。

2.2 理想透析液的研制 它與腹膜中的生理性液體相似，具有中性pH、機(jī)體不易吸收的滲透劑，不或極少產(chǎn)生GDPs、AGEs，提供足夠營養(yǎng)，有良好的生物相容性等特點(diǎn)。（1）艾考糊精（icodextrin）透析液是其中應(yīng)用最廣泛的，艾考糊精是一種多聚葡萄糖，其超濾率較高，特別適用于高轉(zhuǎn)運(yùn)、水分超濾較低或腹膜炎癥狀態(tài)下透析，常用濃度為7.5%。盧志等[25]在一項Meta分析中發(fā)現(xiàn)艾考糊精透析液能使患者有更好的腹膜肌酐和尿素清除率，且安全性與葡萄糖透析液相當(dāng)。Wang等[26-27]報道艾考糊精透析液可降低PD患者卒中及充血性心衰風(fēng)險，但與傳統(tǒng)透析液相比，在殘余腎功能和腹膜功能上無明顯的利弊[28]。其對PF是否有改善仍需研究。（2）氨基酸透析液與葡萄糖滲透劑相比，能減少蛋白丟失，改善各方向營養(yǎng)狀態(tài)，適用于消化吸收不良、腹膜炎狀態(tài)的患者，可減少腹膜與葡萄糖接觸。孫玉玲等[29]通過用不同透析液對體外HPMC處理，發(fā)現(xiàn)以氨基酸替代葡萄糖作為透析液對HPMC功能損傷作用較前者明顯減輕。（3）傳統(tǒng)透析液使用乳酸鹽作為緩沖堿，經(jīng)肝臟轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽，用于糾正ESRD患者酸中毒，由于pH值低，可造成腹膜細(xì)胞的損傷和死亡。乳酸鹽/碳酸氫鹽腹膜透析液有較中性的pH值，較少GDPs，乳酸鹽濃度降低，減少了對腹膜的刺激[30]，這可能與透析液呈中性且具有較低的GDPs有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)使用低GDPs含量的PD透析液可以降低AGEs水平[31]，從而延緩PF，但需通過工藝的改進(jìn)，成本也將變高。

2.3 腹膜炎防治 腹膜炎與腹膜失功、PF呈相關(guān)關(guān)系，腹膜炎發(fā)作頻率、累計感染時間及嚴(yán)重程度都會促進(jìn)PF。腹膜炎的防治首先是預(yù)防，無菌操作規(guī)范進(jìn)行，減少及避免發(fā)作，注意個人及環(huán)境衛(wèi)生有助于預(yù)防腹膜炎的發(fā)生。一項單中心PD相關(guān)性腹膜炎的臨床危險因素回顧性分析發(fā)現(xiàn)長期PD患者血清低白蛋白水平容易發(fā)生感染性腹膜炎[32]。早診斷早治療可以減少腹膜受炎癥因子的刺激，減少PF進(jìn)展。

2.4 合理的透析方案 不宜過多使用高滲透析液；盡可能利用患者的殘余腎功能，在能維持生理平衡的狀況下，切忌盲目增加透析劑量；在超濾良好的狀況下，仍應(yīng)要求患者控制水分?jǐn)z入，避免過分超濾。其次適時終止PD是必須的：感染難以控制，為縮短感染時間，暫時終止，以血液透析過渡，之后再進(jìn)入PD；PF早期，適時暫停PD，結(jié)合藥物的干預(yù)，可能延緩PF發(fā)展，超濾衰竭者可采用PD+血液透析聯(lián)合治療。

2.5 基因技術(shù) （1）基因轉(zhuǎn)染：轉(zhuǎn)染抗炎癥細(xì)胞因子和抗纖維化分子的基因的方法，如抗TGF-β1基因轉(zhuǎn)染于HPMC[33]，可減少 TGF-β1 釋放，防治腹膜纖維化。（2）基因修飾：如HMPC體外培養(yǎng)、基因修飾（增加外源性抗纖維化非編碼RNAs表達(dá)，如miR-200c）[34]，回輸入腹腔，抑制HPMC細(xì)胞EMT的發(fā)生。盡管基因治療在動物模型已進(jìn)行了大量研究，但其應(yīng)用于臨床還有許多問題需解決。

3 小結(jié)

我國PD在透析治療中的占比升高，而PD時間≥5年的患者占比較低，與PF密切相關(guān)。PF影響腹膜功能，造成腹膜超濾功能下降，最終導(dǎo)致長期PD患者退出PD。PF的機(jī)制與AGEs蓄積、TGF-β激活有關(guān)。尿毒癥、非生理性腹透液及腹膜炎可以激活TGF-β因子，促發(fā)PF。預(yù)防腹膜炎及合理的透析將減緩PF進(jìn)程。新型藥物、透析液及基因治療的研究或有助于治療PF，有望延長PD患者透析時間，改善PD質(zhì)量。