血清幾丁質(zhì)酶-3樣蛋白1及實驗室指標對維持性血液透析患者自體動靜脈內(nèi)瘺失功的預測價值*

黃振夏,張雨相△,王 璨,易小明,黃曉峰

1.湖南中醫(yī)藥高等?？茖W校附屬第一醫(yī)院/湖南省直中醫(yī)醫(yī)院檢驗科,湖南株洲 412000;2.長沙市第一醫(yī)院腎內(nèi)科,湖南長沙 410000

各種慢性腎臟病(CKD)不斷發(fā)展的最終結(jié)局均為終末期腎臟病(ESRD)。全球CKD流行病學調(diào)查研究顯示,2017年中國罹患CKD的患者為1.323億例,其中需要進行維持性血液透析(MHD)的患者占全球總?cè)丝诘?.042%,由CKD導致的死亡事件也逐年攀升[1]。合適的血管通路是進行MHD的前提,自體動靜脈內(nèi)瘺(AVF)具有流量足、使用方便及不易感染等優(yōu)勢,是當前指南推薦的MHD患者的首選血管通路[2]。然而,頻繁的血管損傷、護理缺乏、血管硬化及超濾過多等因素容易造成AVF出現(xiàn)一定程度的血管狹窄及血栓形成,進而致使AVF失功,無法進行有效血液凈化,對MHD患者生命安全造成威脅[3]。臨床評估AVF失功的方法包括物理檢查(搏動增強實驗、舉臂實驗等)、彩色多普勒超聲及通路血流量監(jiān)測等[4-6],但上述方法出現(xiàn)明顯變化時,患者多已經(jīng)出現(xiàn)一定程度的AVF狹窄或已經(jīng)失功。當前缺乏有效地可以預測AVF狹窄或失功的血清學標志物。幾丁質(zhì)酶-3樣蛋白1(CHI3L1)又名人甲殼質(zhì)酶蛋白40,是一種相對分子質(zhì)量為40×103的糖蛋白,是幾丁質(zhì)酶家族的一員,可由巨噬細胞、神經(jīng)-嗜粒細胞及血管平滑肌細胞在內(nèi)的多種細胞分泌[7-8]。CHI3L1可促進Mφ分泌單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1),MCP-1本身也具有趨化Mφ和促進血管生成的作用,MCP-1通過與單核細胞表面的CC趨化因子受體2結(jié)合,促進單核細胞遷入受損的內(nèi)皮細胞下并激活Mφ,被激活的Mφ又合成及分泌MCP-1,信號逐步放大,參與動脈粥樣硬化斑塊及血管狹窄的形成[9-10]。因此推測CHI3L1可能與參與到AVF患者內(nèi)瘺狹窄及失功的發(fā)生發(fā)展過程中。本研究從上述角度出發(fā),探討MHD患者血清CHI3L1與AVF失功的內(nèi)在聯(lián)系,評估CHI3L1對AVF失功的預測價值,為篩選出有效預測AVF失功的血清學標志物提供理論基礎。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年1月至2021年6月湖南中醫(yī)藥高等?？茖W校附屬第一醫(yī)院血液透析中心收治的223例MHD患者作為研究對象。將其中符合AVF失功臨床診斷標準的且在血管超聲檢查下出現(xiàn)血管狹窄或血栓形成的患者定義為AVF失功患者,共計74例(觀察組),其余無AVF失功且超聲下內(nèi)瘺通暢的患者共計149例(對照組)?？傮wAVF失功率為33.18%。所有患者均對本研究知情同意并簽署相關知情同意書。本研究獲得本院倫理委員會同意。

納入標準:(1)AVF是唯一血管通路,患者以此通路進行MHD≥1年;(2)年齡18～65歲;(3)臨床資料完整。排除標準:(1)合并其他血液透析方式者;(2)合并嚴重高血壓的患者;(3)既往或當前合并有冠心病、腦梗死、免疫相關性疾病及惡性腫瘤的患者;(4)合并肝功能異常、感染或血液系統(tǒng)疾病的患者;(5)近3月內(nèi)服用阿司匹林、氯吡格雷等影響凝血功能藥物的患者;(6)妊娠或哺乳期女性;(7)因疾病或其他原因難以配合完成研究的患者。

1.2MHD方法 患者均行腕部頭靜脈-橈動脈端側(cè)吻合術,患者均使用AVF行MHD,每周3～4次,其中行每周1次的血液透析濾過,剩余均做血液透析,所用透析機均為費森尤斯4000S(德國),透析器均為三鑫SMI140L(醋酸纖維膜,面積為1.4 m2)。透析過程中血流量在200～250 mL/min,透析液流量為500 mL/min。每次透析完成均予以紅細胞生成素。保證良好的內(nèi)瘺護理,內(nèi)瘺側(cè)肢體勿受壓、提重物及測血壓等操作,每日予以溫水熱敷2次,每次時間≥30 min,并涂抹多磺酸黏多糖軟膏。所有患者每3個月進行一次血管彩超檢查評估AVF情況。

1.3臨床資料收集及實驗室指標檢測 (1)一般資料:收集患者年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、原發(fā)疾病、MHD時間及超濾量。(2)AVF相關指標:包括頭靜脈直徑及橈動脈直徑,透析前于本院超聲科行血管彩超測定。(3)實驗室資料:所有患者均留取空腹肘靜脈血10 mL(2管,每管5 mL,透析前,同時隔夜禁食),1管收集后用乙二胺四乙酸進行抗凝,1 000 r/min離心15 min,取上層血清并保存至-80 ℃待用。另1管送檢進行患者血常規(guī)(血常規(guī)分析儀)及生化指標(全自動生化檢測儀)檢測,記錄所有患者的甲狀旁腺激素(PTH)、同型半胱氨酸(Hcy)、血鈣(Ca)、血磷(P)、血鉀(K)、尿酸(UA)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、清蛋白(ALB)、白細胞計數(shù)(WBC)、血小板(PLT)、纖維蛋白原(FG)、空腹血糖(FPG)、血紅蛋白(HB)。(4)實驗室指標正常范圍,PTH:15～65 ng/L;Hcy:≤15 μmol/L;Ca:2.10～2.52 mmol/L;P:0.8～1.2 mmol/L;K:3.5～5.5 mmol/L;UA:男 210～420 μmol/L,女 150～360 μmol/L;TC:2.9～6.0 mmol/L;TG:≤1.7 mmol/L;LDL:<3.4 mmol/L;HDL:1.16～1.55 mmol/L;ALB:35～55 g/L;WBC:(4～10)×109/L;PLT:(100～300)×109/L;FG:2～4 g/L;FPG:3.8～6.1 mmol/L;HB:男120～160 g/L,女110～150 g/L。(5)血清CHI3L1水平檢測:采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測所有患者血清中CHI3L1水平,試劑盒由北京百奧萊博科技有限公司提供,嚴格按照說明書步驟進行操作。

1.4AVF失功判定標準[6]AVF成熟后,其血流量低于完成透析所需血流量(<200 mL/min)即為失功。

2 結(jié) 果

2.1兩組患者的臨床資料及血清CHI3L1水平比較 兩組患者性別、年齡、MHD時間、BMI、原發(fā)疾病、頭靜脈直徑、橈動脈直徑及K、Ca、TC、HDL、WBC、PLT、HB、TG水平比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);觀察組超濾量及PTH、Hcy、P、UA、LDL、FG、CHI3L1、FPG水平高于對照組(P<0.05),觀察組SBP、DBP、ALB水平明顯低于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者的臨床資料及血清CHI3L1水平比較[n(%)或

2.2MHD患者發(fā)生AVF失功的危險因素分析 回歸設計:建立多因素Logistic回歸模型,以MHD患者發(fā)生AVF失功情況為因變量。賦值設計:發(fā)生AVF失功=1(觀察組),否=0(對照組)。以上述P<0.05的因素為自變量,賦值設計為連續(xù)數(shù)值原型輸入?；貧w過程采用逐步后退法,α剔除=0.10,α入選=0.05?；貧w分析結(jié)果顯示,高水平超濾量、PTH、UA、Hcy、FPG、LDL、FG及CHI3L1是影響MHD患者發(fā)生AVF失功的獨立危險因素(P<0.05,OR>1),高SBP及DBP則是獨立保護因素(P<0.05,OR<1)。見表2。

2.3CHI3L1及實驗室指標對MHD患者AVF失功的預測價值 ROC曲線結(jié)果顯示,CHI3L1、Hcy、FPG、LDL預測MHD患者AVF失功效能的曲線下面積(AUC)均在0.7以上,預測效能較好,見表3。

表3 MHD患者血清CHI3L1及實驗室指標對AVF失功的預測價值

3 討 論

CKD及ESRD在全球范圍內(nèi)的發(fā)病率均呈上升趨勢,MHD是當前ESRD患者的主要治療方法之一,對于需要進行長期MHD的患者,選擇良好的血管通路對患者的預后至關重要[11]。憑借其自身的優(yōu)勢,AVF成為當前各大指南推薦及臨床上首選的血管通路[12-13],但是,長期的微感染狀態(tài)也使得AVF容易出現(xiàn)一定程度的血管狹窄及血栓形成,進而導致AVF失功,研究表明原發(fā)性AVF失功的概率約為40%[14]。

以AVF為唯一血管通路的MHD患者,AVF失功會導致無法完成有效的血液濾過,體內(nèi)廢物長期蓄積而引發(fā)一系列并發(fā)癥,嚴重時可危及患者生命。導致AVF出現(xiàn)血栓及血管狹窄的因素較多[15-16],如高血糖會損傷動靜脈的內(nèi)皮,增加血小板的活性,促進內(nèi)膜增生和血管重塑,進而損傷動靜脈內(nèi)瘺;局部感染可以損傷血管內(nèi)膜,激活成纖維細胞生長因子、血小板生長因子,促進血管平滑肌細胞增生從而導致血管狹窄;脂代謝異?？梢詫е卵吼こ矶仍黾?造成高凝狀態(tài),導致血栓的發(fā)生。對于這些臨床上普遍接受的容易導致AVF失功的因素,臨床醫(yī)師也會對此予以相應的處理,如控糖、調(diào)脂等,但這些因素并不能作為臨床醫(yī)師判斷MHD患者出現(xiàn)AVF失功的循證醫(yī)學證據(jù),因此需要進一步探索新的生物標志物,實現(xiàn)對AVF失功的有效預測,對降低AVF失功發(fā)生率,提高患者生活質(zhì)量及改善患者預后具有積極意義。

血栓形成、血管狹窄的本質(zhì)是血管的炎癥反應,研究發(fā)現(xiàn),高膽固醇下誘導主動脈粥樣斑塊形成的血管平滑肌細胞可分泌CHI3L1[17]。CHI3L1可通過調(diào)控脂多糖(LPS)在人臍靜脈內(nèi)皮細胞中誘導動脈粥樣硬化反應[18]。在已知的LPS血管炎癥模型下,敲除CHI3L1的小鼠表現(xiàn)為對動脈粥樣硬化進展的抑制[19]。也有研究證實了重組CHI3L1可在體外促動脈粥樣硬化,血管平滑肌細胞活性的增強、炎癥基因表達、單核細胞-內(nèi)皮細胞黏附及一氧化氮生成的減少均與CHI3L1相關,對CHI3L1的直接敲除作用可抑制體內(nèi)的動脈粥樣斑塊和血管炎癥的發(fā)展[20],因此CHI3L1在血管粥樣硬化及血管狹窄的發(fā)生發(fā)展中具有重要的作用。

本研究首先比較了對照組(AVF未失功)與觀察組(AVF失功)在各種臨床資料上的差異,很顯然AVF失功的患者會而出現(xiàn)一定程度的血常規(guī)、血生化指標的異常,如P、Ca、PTH等,同時也觀察到CHI3L1在觀察組患者中水平升高,提示其可能與AVF失功具有一定的關聯(lián),并可能對AVF失功進行預測評估,后續(xù)的多因素Logistic回歸分析及ROC曲線分析結(jié)果也證實了本研究的觀點。從分子機制上而言,對于存在反復血管內(nèi)皮損傷及因循環(huán)內(nèi)代謝廢物而呈現(xiàn)全身“微炎癥”狀態(tài)的MHD患者而言,CHI3L1可能通過MCP-1、LPS及炎癥等多種途徑引起AVF出現(xiàn)血栓及狹窄,最終導致AVF失功。

同時,本研究也觀察到高水平PTH、UA、Hcy、FPG、LDL、FG也是造成患者出現(xiàn)AVF失功的獨立危險因素,且對MHD患者AVF失功也有一定的預測效能,對于上述實驗室指標,如PTH是一種常見的尿毒癥毒素,腎臟是體內(nèi)唯一可以清除PTH的臟器,PTH過高可出現(xiàn)纖維性骨炎,骨骼畸形及血管鈣化等,一方面PTH可引起鈣磷代謝異常引起血管鈣化,促進AVF血栓形成及血管狹窄,AVF失功后PTH又難以清除[21];UA及Hcy均是亞動脈粥樣斑塊的標志物[22];LDL是造成動脈粥樣硬化形成的重要原因;高血糖對微血管及大血管的慢性損傷作用不容置疑;FG則是動脈粥樣斑塊形成的重要原料之一,這些實驗室指標均屬于促進血栓形成及血管狹窄的直接或間接因素,因此也是造成AVF失功的重要危險因素。對于AVF患者,低血壓直接造成內(nèi)瘺處血流速度降低,血流量減少,血液黏稠度增加,剪切力增大,引起血管損傷,透析期間循環(huán)血量減少,血管彈性及血管壁內(nèi)部壓力降低,進一步增加了血栓形成的風險,容易導致AVF失功[23],一定范圍內(nèi)的適當高血壓對AVF失功具有一定的保護作用。

綜上所述,本研究通過比較AVF失功與未失功MHD患者的各項血清學指標,得出MHD患者血清CHI3L1水平具有良好的預測AVF失功的價值。同時本研究也存在樣本量不足的缺陷,可能會對研究結(jié)論造成一定的影響,有待后續(xù)進一步深入研究。