連續(xù)腎臟替代治療對膿毒癥炎癥因子清除作用的研究進展

孟 楠，修光輝，李冰沁，凌 斌

(昆明醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，昆明 650021)

膿毒癥是指機體對感染的失控反應(yīng)導(dǎo)致危及生命的器官功能障礙[1]，是患者進入重癥監(jiān)護病房(intensive care units，ICU)治療的最常見原因，死亡率高[2]，有研究[3]表明我國膿毒癥發(fā)病率在8.68%，病死率高達(dá)44.7%。炎癥介質(zhì)導(dǎo)致的失控性炎癥反應(yīng)是其主要的機制之一。有研究[4-5]表明持續(xù)腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)能夠有效清除膿毒癥炎癥介質(zhì)，阻止膿毒癥的發(fā)展，促進膿毒癥患者的恢復(fù)，成為膿毒癥重要的治療方式。但臨床上CRRT治療仍然存在一些爭議，包括恰當(dāng)?shù)闹委熌Ｊ?、確切的啟動時間、可靠的療效指征及其明確的作用機制等，同時仍缺乏可靠的炎性生物標(biāo)記物的清除情況數(shù)據(jù)來評價CRRT的治療效果。腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α、白介素(interleukin,IL)-6、Delta中性粒細(xì)胞指數(shù)(Delta neutrophil index，DNI)、中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)、降鈣素原(procalcitonin,PCT)、高遷移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein，HMGB1)可能成為最有價值、有前途的生物標(biāo)志物。本文對CRRT對膿毒癥相關(guān)炎性因子的清除作用研究進展作一綜述。

1 膿毒癥的發(fā)病機制

膿毒癥的發(fā)病機制至今尚不明確，目前主要包括：炎癥反應(yīng)平衡失調(diào)、免疫功能紊亂、凝血功能障礙、神經(jīng)內(nèi)分泌免疫、細(xì)胞自噬等。機體失控性炎癥反應(yīng)學(xué)說被認(rèn)為是膿毒癥發(fā)病機制的重要基礎(chǔ)，其中炎性細(xì)胞因子在膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展中起到重要作用。在膿毒癥早期，細(xì)胞因子分為促炎和抗炎兩大類，促炎與抗炎作用的失衡將會啟動炎癥級聯(lián)反應(yīng)，而晚期細(xì)胞因子則與膿毒癥的病死率密切相關(guān)，可與早期細(xì)胞因子相互作用形成正反饋效應(yīng)。促炎與抗炎的失衡是導(dǎo)致膿毒癥發(fā)生發(fā)展的重要原因。

2 CRRT

CRRT是根據(jù)液體溶質(zhì)過濾原理，并結(jié)合透析作用或液體置換，糾正內(nèi)環(huán)境紊亂，清除體內(nèi)代謝廢物、毒物，代替部分腎臟功能，同時利用溶質(zhì)濃度差及對流作用，將體內(nèi)相對分子質(zhì)量小的炎癥介質(zhì)、細(xì)胞因子置換至體外以減輕炎癥反應(yīng)。根據(jù)膿毒癥的發(fā)病機制，如何調(diào)控機體促炎及抗炎反應(yīng)的平衡是膿毒癥治療的關(guān)鍵。峰值濃度假說認(rèn)為，持續(xù)腎臟替代治療由于連續(xù)性和非特異性的去除能力，有助于降低促炎和抗炎介質(zhì)的濃度峰值，重建機體免疫穩(wěn)態(tài)。RONCO等[6]發(fā)現(xiàn)，在膿毒癥早期進行CRRT治療可有效清除炎性介質(zhì)，避免炎癥反應(yīng)進一步擴大，阻止其對器官的進一步損傷，對膿毒癥患者的治療、預(yù)后及降低病死率都有著重要價值。

3 CRRT對炎癥因子的清除作用

3.1 TNF-α

在膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展中，TNF-α是炎癥早期最主要的促炎因子，作為內(nèi)毒素?fù)p傷效應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)，刺激白細(xì)胞介素(IL-6、IL-8、IL-10)的生成，觸發(fā)促炎反應(yīng)。TNF三聚體是TNF的活性形式，是全身炎癥反應(yīng)綜合征中最重要的初級炎癥反應(yīng)因子，介導(dǎo)免疫級聯(lián)反應(yīng)，分子量為54 kDa，同時存在非活性單體，分子量為17 kDa，采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)在超濾液中檢測到的TNF-α在很大程度上可能是單體，因為只有這種形式才能通過大部分濾過膜的平均口徑[7]。因此在部分實驗的濾過液中并未檢測到TNF-α的存在。有學(xué)者[8]通過建立盲腸結(jié)扎穿孔的膿毒癥大鼠模型，在大鼠進行CRRT后，檢測72 h內(nèi)血液炎性因子(TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10)的含量，發(fā)現(xiàn)幸存大鼠細(xì)胞因子明顯降低，證明CRRT能通過清除相關(guān)炎性因子明顯改善1周存活率。另有研究[9]表明，CRRT可有效清除膿毒癥患者體內(nèi)的TNF-α，且CRRT開始2 h后TNF-α的清除水平達(dá)到最大，且TNF-α始終是CRRT治療膿毒癥的獨立死亡預(yù)測因子。

3.2 IL-6

IL-6是膿毒癥的促炎介質(zhì)的代表，反映體內(nèi)炎癥反應(yīng)的程度[10]，同時在血液凈化過程中隨時間變化而變化[11]。ZHANG等[12]研究表明CRRT可減少IL-6水平、中和炎癥反應(yīng)以及促進腎功能恢復(fù)，從而改善膿毒癥患者的全身炎癥反應(yīng)及腎臟功能。在CRRT開始后血漿中的TNF-α和IL-6濃度顯示短暫升高，后迅速下降，升高的原因可能是一些保留在管道和透析器中的可溶性成分如環(huán)氧乙烷隨血液進入機體后引起的短暫炎癥反應(yīng)[10]，下降可能是CRRT對IL-1和IL-8的有效清除或阻止其他促炎介質(zhì)促使巨噬細(xì)胞釋放TNF-α和IL-6的作用。此外，作為細(xì)胞因子的激活劑，CRRT可快速清除血漿內(nèi)毒素，從而也可導(dǎo)致TNF-α和IL-6的減少。IL-6在CRRT治療膿毒癥的過程中的變化可確切反映炎性因子的清除效果，對膿毒癥患者的治療及預(yù)后具有重要意義。

3.3 DNI

DNI是細(xì)胞化學(xué)髓過氧化物酶(cytoplasm myeloperoxidase,c MPO)通道測定的白細(xì)胞差異與核小葉通道測定的白細(xì)胞差異比值，反映了循環(huán)中未成熟粒細(xì)胞(immature granulocytes,IG)的比例[13]。大量研究表明DNI與膿毒癥的病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)[14-15]，其中DNI與膿毒癥患者的DIC評分、血培養(yǎng)陽性率和死亡率顯著相關(guān)，可作為評估膿毒癥患者病情進展的價值性標(biāo)志物[16]。HAN等[17]在接受CRRT治療的膿毒癥患者中發(fā)現(xiàn)DNI水平的增加與疾病嚴(yán)重程度和高死亡率顯著相關(guān)，實驗結(jié)果顯示DNI是一種可早期識別、可靠度高的血清學(xué)指標(biāo)，可用于評估CRRT治療膿毒癥患者的預(yù)后。

3.4 NGAL

NGAL是一種從中性粒細(xì)胞的次生顆粒中分離得到的25 kDa蛋白，是膿毒癥早期診斷和短期預(yù)后的經(jīng)典生物標(biāo)志物[18]。因NGAL的分子量較高，很少被CRRT去除，大量實驗并未在濾液中檢測到NGAL，但血漿NGAL的濃度卻顯著降低，提示CRRT可能通過清除血液中的炎癥介質(zhì)從而降低NGAL的表達(dá)水平來改善腎功能[19]，反映患者腎功能的恢復(fù)情況，更早地反映腎損傷狀態(tài)。CHANG等[20]通過對膿毒癥病程中不同時間位點的檢測發(fā)現(xiàn)血漿NGAL與膿毒癥的感染嚴(yán)重程度相關(guān)，可準(zhǔn)確預(yù)測膿毒癥的28 d病死率。同時有研究[21]發(fā)現(xiàn)血漿NGAL水平低于403 ng·mL-1是預(yù)測膿毒癥患者停止CRRT治療的重要指標(biāo)。

3.5 PCT

PCT是一種主要由肝臟、單核細(xì)胞、神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的蛋白質(zhì)，正常人體內(nèi)降鈣素基因轉(zhuǎn)錄受抑制，當(dāng)機體被細(xì)菌、真菌等微生物感染時，其表達(dá)水平升高，同時，PCT分泌具有較高的敏感性，不受神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響，因而保持了良好的穩(wěn)定性，被視為細(xì)菌感染的重要指標(biāo)[22]。PCT的水平受菌種、靶器官的類型、引起炎癥反映的程度以及機體的免疫狀態(tài)影響，是反映全身炎癥反應(yīng)活躍程度的重要指標(biāo)，其值越高說明全身炎癥反應(yīng)越重，例如嚴(yán)重休克和全身性炎癥反應(yīng)綜合征的PCT水平均成線性升高[23]，與臨床演變有良好的一致性[24]。MüLLER等[25]通過對101名膿毒癥患者的研究發(fā)現(xiàn)PCT比C反應(yīng)蛋白、乳酸等更能作為判斷膿毒癥嚴(yán)重程度的獨立預(yù)測指標(biāo)。崔巍等[26]通過檢測CRRT治療下的膿毒癥患者發(fā)現(xiàn)CRRT能明顯降低嚴(yán)重膿毒癥的PCT水平，有效清除炎癥因子，降低28 d病死率，改善患者預(yù)后。PCT現(xiàn)已作為CRRT治療膿毒癥效果評價的常規(guī)檢測指標(biāo)，能夠及時、便捷、準(zhǔn)確地評估治療效果，具有較高的臨床指導(dǎo)意義。

3.6 HMGB1

HMGB1是一種高度保守的非組蛋白DNA結(jié)合蛋白，位于細(xì)胞核內(nèi)，在正常生理條件下維持基因組的穩(wěn)定和DNA的加工[27]。HMGB1在所有細(xì)胞中均有表達(dá)，并優(yōu)先定位于細(xì)胞核，已被確定為致死性全身炎癥的細(xì)胞因子介質(zhì)，在膿毒癥期間主動或被動地釋放到血液中[28-29]。HMGB1主要通過抑制中性粒細(xì)胞依賴的抗菌防御機制，在膿毒癥晚期逐漸累積，促進免疫抑制的惡化[30]，是引起膿毒癥晚期免疫癱瘓的主要炎癥因子[31]。同時，有研究[32-33]進一步表明在盲腸結(jié)扎穿孔誘導(dǎo)的膿毒癥動物模型中循環(huán)HMGB1水平數(shù)周內(nèi)仍保持較高水平；在臨床膿毒癥患者的血清和尿液中HMGB1水平顯著升高，其中血清HMGB1的升高、尿中HMGB1排泄的減少與膿毒癥的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)；當(dāng)臨床診斷為膿毒癥后立即啟動血液凈化治療能有效降低血清HMGB1水平，促進HMGB1通過尿液排出，改善膿毒癥的預(yù)后，可作為膿毒癥患者死亡的晚期預(yù)測因子。目前，HMGB1的研究成果逐漸成熟，為膿毒癥血液凈化機制的研究提供了新的視角，也為膿毒癥的治療提供了新的策略。

4 展望

CRRT應(yīng)用于膿毒癥可維持血流動力學(xué)、水鹽電解質(zhì)與酸堿平衡的穩(wěn)定，且對液體、溶質(zhì)的清除能力較強，尤其是非選擇性清除內(nèi)毒素、炎癥介質(zhì)等，通過降低上述相關(guān)炎癥介質(zhì)水平使全身炎癥反應(yīng)下調(diào)，發(fā)揮免疫調(diào)理作用，維持器官穩(wěn)態(tài)，從而改善預(yù)后并降低病死率。另一方面，由于CRRT具有持續(xù)液體清除能力，因此不需嚴(yán)格限制液體入量，并可同時實施靜脈營養(yǎng)支持、器官功能支持等治療，最大程度地改善機體功能，也使CRRT有了獨特的治療優(yōu)勢。CRRT在治療膿毒癥方面有著廣闊的應(yīng)用前景，應(yīng)通過不斷選擇標(biāo)準(zhǔn)、可靠的生物標(biāo)志物來及時評估CRRT的治療效果，調(diào)整治療方案，以改善預(yù)后，降低病死率。