在线血液透析滤过对维持性血液透析患者HMGB1及微炎症指标的影响

来源 :中国医学创新 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kfc1206
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  【摘要】 目的:觀察维持性血液透析(MHD)患者血清高迁移率族蛋白1(high mobility group box 1 protein,HMGB1)和微炎症指标水平变化,探讨HMGB1与微炎症指标的关系,并研究在线血液透析滤过是否可清除HMGB1及改善微炎症状态。方法:选择2015年7月-2017年3月本院收治的29例维持性血液透析患者(均接受维持性血液透析治疗6个月以上),按随机原则分为在线血液透析滤过组(HDF组)17例及血液透析组(HD组)12例,另选取10例健康体检者作正常对照。分别检测HDF组与HD组患者入选时单次透析前、单次透析后及透析3个月后的血清HMGB1、IL-6、TNF-α、hs-CRP水平,同时检测正常对照组的上述指标。结果:MHD患者单次透析前血清HMGB1、IL-6、TNF-α水平均显著高于正常对照组,差异均有统计学意义(P<0.01),hs-CRP虽高于正常对照组,但差异无统计学意义(P>0.05);MHD患者单次透析前血清HMGB1与TNF-α、hs-CRP分别呈显著正相关(r=0.823、0.627,P<0.01),而HMGB1与IL-6则无相关性(r=0.282,P>0.05);与单次透析前比较,HMGB1在HDF组单次透析后、透析3个月后均有所下降,在HD组单次透析后、透析3个月后均有所升高,但差异均无统计学意义(P>0.05);IL-6在HDF组单次透析后有所升高,差异有统计学差异(P<0.05),而在HDF组透析3个月后、HD组透析3个月后升高,HD组单次透析后降低,但差异均无统计学意义(P>0.05);TNF-α在HDF组单次透析后、透析3个月后均有明显下降,在HD组单次透析后有所下降,差异均有统计学意义(P<0.01),在HD组透析3个月后虽有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05);hs-CRP在HDF组单次透析后有所升高,透析3个月后有所下降,在HD组单次透析后,透析3个月后有所升高,但差异均无统计学意义(P>0.05);HDF组与HD组透析3个月后比较,HDF组hs-CRP低于HD组,差异有统计学意义(P<0.01),HMGB1、IL-6、TNF-α亦低于HD组,但差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:MHD患者血清HMGB1、IL-6、TNF-α水平升高,提示普遍存在微炎症状态,MHD患者血清HMGB1与TNF-α、Hs-CRP呈显著正相关,考虑其可能作为一项评价MHD患者微炎症状态的新指标,在线血液透析滤过可明显降低MHD患者TNF-α水平,并可能有助于降低患者HMGB1水平,改善微炎症状态。
  【关键词】 维持性血液透析; 在线血液透析滤过; HMGB1; 微炎症
  Effect of Online Hemodiafiltration on HMGB1 and Microinflammatory Indicators in Maintenance Hemodialysis Patients/CHEN Keng,CHEN Wei-wei,PAN Fu-lin,et al.//Medical Innovation of China,2017,14(26):008-012
  【Abstract】 Objective:To observe serum high mobility group box 1 protein(HMGB1) and microinflammatory indicators levels in patients on maintenance hemodialysis(MHD),then to study HMGB1 level in association with microinflammatory indicators,and to investigate whether online hemodiafiltration can remove HMGB1 and improve microinflammation.Method:From July 2015 to March 2017,29 MHD patients who were hemodialyzed over 6 months were randomly divided into two groups:HDF group(n=17) and HD group(n=12),as well as 10 healthy volunteers were investingated as the normal control group.The levels of serum HMGB1,IL-6,TNF-α and hs-CRP were detected before the first hemodialysis,after the first hemodialysis and after hemodialysis for 3 months,and the above indicators of the normal control group were examined.Result:The levels of serum HMGB1,IL-6,TNF-α of MHD patients were significantly higher than those of the normal control group(P<0.01),and serum hs-CRP of MHD patients was higher than that of the normal control group,but there was no statistical significance(P>0.05).Serum HMGB1 positively correlated with TNF-α(r=0.823,P<0.01) and hs-CRP(r=0.627,P<0.01),but did not correlate with IL-6(r=0.282,P>0.05).Serum HMGB1 decreased after the first hemodialysis and after hemodialysis for 3 months of HDF group,however,HMGB1 increased after treatment in HD group,but there were no statistical significance(P>0.05).IL-6 significantly increased after the first hemodialysis in HDF group(P<0.05),but there were no significant differences(P>0.05)after hemodialysis for 3 months in HDF group and after treatment in HD group.TNF-α significantly decreased after the first hemodialysis of both group and after hemodialysis for 3 months of HDF group(P<0.01).Serum hs-CRP had no significant differences after treatment in both group(P>0.05).However,after hemodialysis for 3 months,the level of serum hs-CRP of HDF group was significantly lower than that of HD group(P<0.01),and the levels of HMGB1,IL-6 and TNF-αof HDF group were lower than those of HD group,but there were no significant differences(P>0.05).Conclusion:Higher serum HMGB1,IL-6 and TNF-α are found in MHD patients,it suggests that microinflammatory state exists in MHD patients frequently.Serum HMGB1 positively correlated with TNF-α and Hs-CRP.Therefore,serum HMGB1 may be used clinically as a new microinflammation biomarker in MHD patients.Online hemodiafiltration can significantly reduce the level of TNF-α in MHD patients,and may help to reduce the level of HMGB1 in patients to improve the microinflammatory state.   【Key words】 Maintenance hemodialysis; Online hemodiafiltration; HMGB1; Microinflammation
  First-author’s address:Longgang District People’s Hospital of Shenzhen,Shenzhen 518172,China
  doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2017.26.003
  研究发现,维持性血液透析(maintainace hemodialysis,MHD)患者普遍存在微炎症状态,循环中白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、超敏C反应蛋白(hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)等炎症指标水平升高,如得不到改善将影响患者生存质量及生存率[1-2]。高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein,HMGB1)是一种具有多种生物学功能的核内蛋白,其在细胞外可发生强大的致炎效应,被视为晚期促炎因子在炎症过程中起潜在的中心作用,这使HMGB1成为抗炎治疗的新靶向分子[3-4]。本研究通过观察分析MHD患者血清HMGB1和微炎症指标的水平变化,初步探讨其与微炎症的关系,并研究在线血液透析滤过(on-line hemodiafiltration,OLHDF)是否可清除HMGB1及改善微炎症状态。现报道如下。
  1 资料与方法
  1.1 一般资料 选取2015年7月-2017年3月本院收治的29例维持性血液透析患者作为研究对象,其中男22例,女7例;年龄24~79岁,平均(48.6±15.0)岁;所有患者均已行规律血液透析6个月以上,平均(2.6±2.2)年;原发病:肾小球肾炎15例,糖尿病肾病6例,高血压肾病4例,梗阻性肾病2例,多囊肾1例,药物性肾损害1例。排除合并急慢性感染、恶性肿瘤、急性心脑血管意外、创伤手术及自身免疫性疾病患者。所有患者均每周透析2~3次,4 h/次。对照组选择本院健康体检人员10例,男6例,女4例,年龄18~60岁。
  1.2 方法 将入选的29例维持性血液透析患者(MHD组),分为在线血液透析滤过组(HDF组)17例与血液透析组(HD组)12例。HDF组采用1次/周HDF+1~2次/周HD的治疗模式,HDF采用德国贝朗Dialog+血液透析滤过机,后稀释模式,置换液>15 L,采用日本旭化成REXEEDTM-15UC或18UC聚砜膜高通量透析器,表面积为1.5 m2或1.8 m2,超滤系数>20 mL/(h·mm Hg)。HD组采用2~3次/周HD治疗模式,透析机产家及透析器同HDF组。HD或HDF血流量230~280 mL/min。两组均采用碳酸氢盐透析液和低分子肝素或肝素抗凝,透析液流量500 mL/min,每次治疗时间4 h,同时常规应用红细胞生成素、降压药和铁剂等治疗,均治疗观察3个月。
  1.3 观察指标与检测方法 记录所有观察对象的性别、年龄、身高、体重、血压及MHD患者的各种透析指标。测定HDF组、HD组入选时单次透析前、透析后及透析3个月后血清HMGB1及微炎症指标:IL-6、TNF-α、hs-CRP的水平;对照组检测HMGB1及微炎症指标作对照。抽取MHD患者透析前无菌静脉血,对照组收集清晨空腹静脉血,离心后取上清,于-70 ℃冰箱分装保存待测。采用第二代酶联免疫吸附(ELISA)检测血清HMGB1、IL-6、TNF-α,自动生化仪测定Hs-CRP等生化指标。
  1.4 统计学处理 采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计分析,所有正态分布的计量资料用(x±s)表示,比较采用两独立样本t检验,两组单次透析后、透析3个月后与单次透析前比较采用配对t检验;计数资料以率(%)表示,比较采用 字2检验。相关性分析使用Pearson相关分析。以P<0.05为差异有统计学意义。
  2 结果
  2.1 MHD患者(HDF组+HD组)单次透析前与正常对照组血HMGB1、IL-6、TNF-α、hs-CRP水平比较 单次透析前MHD患者血清HMGB1、IL-6、TNF-α水平均显著高于正常对照组,差异有统计学意义(P<0.01);hs-CRP虽高于正常对照组,但差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
  2.2 MHD患者治疗前血HMGB1与微炎症指标相关性 MHD 患者单次透析前血清HMGB1与TNF-α、hs-CRP分别呈正相关,而HMGB1与IL-6则无相关性,见表2。
  2.3 两组血HMGB1与微炎症指标水平单次透析后、透析3个月后分别与单次透析前比较 与单次透析前比较,HMGB1在HDF组单次透析后、透析3个月后均有所下降,HD组单次透析后、透析3个月后均有所升高,但差异均无统计学意义(P>0.05);IL-6在HDF组单次透析后有所升高,差异有统计学差异(P<0.05),而在HDF组透析3个月后、HD组透析3个月后升高,HD组单次透析后降低,但差异均无统计学意义(P>0.05);TNF-α在HDF组单次透析后、透析3个月后均有明显下降,在HD组单次透析后有所下降,差异均有统计学意义(P<0.01),在HD组透析3个月后虽有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05);hs-CRP在HDF组单次透析后有所升高,透析3个月后有所下降,在HD组治疗后,透析3個月后有所升高,但差异均无统计学意义(P>0.05)。见表3。
  2.4 HDF组与HD组治疗3个月比较 HDF组hs-CRP低于HD组,差异有统计学意义(P<0.01),HMGB1、IL-6、TNF-α亦低于HD组,但差异均无统计学意义(P>0.05)。   3 讨论
  随着血液净化技术的不断改进,MHD患者的生存时间不断延长,但仍有很多因素影响MHD患者的生存质量[5-6]。研究发现MHD患者体内普遍存在持续性微炎症状态,这与透析膜的生物不相容性、透析液中内毒素、血管通路的长期使用及慢性肾脏病本身的免疫紊乱等原因有关。这种微炎症状态,表现为一种非微生物感染引起的、低强度、慢性进展的非显性炎症状态[6-7]。其中主要以循环中CRP和IL-6、TNF-α等中大分子炎症因子水平的持续升高[8-9],并与营养不良、贫血及动脉粥样硬化等并发症密切相关。而hs-CRP被认为是预测MHD患者心血管事件的重要危险因素,可能是微炎症状态的最敏感和特异的指标[10]。
  HMGB1为真核细胞大量存在的一种DNA结合蛋白,由单核细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞等免疫活性细胞分泌,在HMGB家族的3个成员中含量最为丰富,广泛分布于淋巴、脑、肝、肺、心、脾、肾等组织中[11-12]。生理状态下HMGB1具有DNA结合蛋白的功能,但在炎症或损伤状态下HMGB1可由免疫活性细胞主动释放,此外坏死细胞亦被动释放HMGB1。HMGB1一旦释放进入细胞间隙,则表现出炎性因子、损伤信号因子及干细胞趋化吸附因子等作用,可与IL-1、IL-6和TNF-α等重要炎症因子相互诱生,并在多种疾病及组织器官损伤、修复过程中发挥重要作用。作为一种可溶性细胞外炎症介质,HMGB1可活化全身炎症细胞[13-14]。
  本研究结果显示,MHD患者血清HMGB1、IL-6、TNF-α水平均显著高于正常对照组(P<0.01),hs-CRP亦高于正常对照组,但差异无统计学意义(P>0.05),提示MHD患者存在一定程度的微炎症状态,且HMGB1高于正常人。Bruchfeld等[15]研究也发现慢性肾脏病患者存在血清HMGB1水平升高。另有研究发现透析患者的HMGB1水平显著升,且MHD患者高于腹膜透析患者[16],考虑血液透析过程中透析膜生物不相容性、透析液内毒素等因素加重了血液透析患者的炎症状态有关。而本研究hs-CRP未见明显增高,可能与部分患者在研究前已开始高通量透析改善了微炎症状态及hs-CRP水平,故hs-CRP只是略高于正常人。此外,相关性分析显示,MHD患者T前血清HMGB1与TNF-α、
  hs-CRP分别呈显著正相关,提示HMGB1参与MHD患者微炎症反应的发生。另有研究显示,HMGB1与TNF-α、IL-6的水平均呈显著正相关[17],而本研究未显示HMGB1与IL-6的相关性,可能与本研究样本例数较少有关。
  本研究MHD患者均采用高通量透析,与治疗前比较,HMGB1在HDF组单次透析后、透析3个月后均有所下降,在HD组则均略有升高,但差异均无统计学意义(P>0.05),提示在线血液透析滤过可能有助于降低患者HMGB1水平。另外,HDF组、HD组单次治疗后均可显著降低TNF-α水平(P<0.01),且HDF组透析3个月后TNF-α水平较治疗前亦有明显下降(P<0.01),而HD组透析3个月后无明显下降,提示高通量透析有助于清除TNF-α,改善微炎症状态,可能与高通量透析器生物相容性好及有利中大分子物质清除有关[18],而HDF效果更佳,考虑为滤过模式提高了对中大分子物质清除[19]。但IL-6在HDF组单次治疗后有所升高(P<0.05),可能为透析中血液直接接触置换液诱发,而在HD组治疗后及两组透析3个月后均无明显改变(P>0.05),这与大多数研究显示HDF可降低IL-6不符[18-19],可能需加大樣本量进一步观察。同时,本研究未观察到hs-CRP在两组单次透析后有明显改变(P>0.05),考虑高通量透析器生物相容性好,未引起hs-CRP明显升高。但透析3个月后,hs-CRP在HDF组有所下降,而在HD组有所升高,且HDF组低于HD组(P<0.01),而HMGB1、IL-6、TNF-α水平亦低于HD组,差异均无统计学意义(P>0.05)。提示HDF可能更有助于改善MHD患者微炎症状态。
  研究发现,在脓毒症患者中,连续性血液净化(CBP)有助于清除HMGB1及炎症介质,改善全身炎症反应综合征(SIRS)患者预后。其清除HMGB1方式,可能是通过连续性血液滤过(CVVH)或连续性血液透析滤过(CVVHDF)实现[20]。而本研究虽观察到HDF组HMGB1有所下降,但差异无统计学意义(P>0.05),可能与单次透析时间短及间歇性透析有关。同时,HMGB1与hs-CRP及其他炎症因子之间如何相互影响及诱生,目前机制尚未完全明了,对于何种血液净化方式更有利于HMGB1的清除及控制微炎症状态仍有待进一步研究。
  综上所述,本研究发现HMGB1可能可作为一项评价MHD患者微炎症状态的新指标,其具有一定临床应用价值。但是,OLHDF是否通过降低患者HMGB1水平来改善微炎症状态及其机制还有待进一步研究。由于本研究样本量尚少,观察时间短,因此也有待获取更大样本及后续相关研究的进一步证实。
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  (收稿日期:2017-06-01) (本文编辑:程旭然)
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