腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)與腹膜透析

陳伊文 綜述 俞雨生 審校

腹膜是全身毛細(xì)血管最豐富的部位之一，腹膜間皮細(xì)胞可表達(dá)腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)成分，并在急、慢性炎癥狀態(tài)下發(fā)揮作用。長(zhǎng)期腹膜透析(peritoneal dialysis，PD)可引起腹膜纖維化及腹膜血管增生。長(zhǎng)期PD后腹腔局部RAAS激活，有效阻斷RAAS能預(yù)防或延緩腹膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化，本文就RAAS在腹膜損傷中的作用機(jī)制及阻斷RAAS對(duì)腹膜和殘余腎功能的影響作一綜述。

PD患者腹膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

腹膜薄而光滑，主要由單層間皮細(xì)胞和間皮下結(jié)締組織構(gòu)成，是腹膜彌散和滲透超濾(ultrafiltration，UF)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。間皮細(xì)胞呈單層排列覆蓋整個(gè)腹腔，形成一道機(jī)械防御屏障;間皮下結(jié)締組織層是由細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)等大分子物質(zhì)構(gòu)成的一層復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)層，主要成分為纖維連接蛋白(fibronectin，F(xiàn)N)、彈性蛋白和膠原等，此外還有不同管徑的血管和細(xì)胞成分，如成纖維細(xì)胞、肥大細(xì)胞和巨噬細(xì)胞。生理狀態(tài)下間皮下結(jié)締組織厚度為40μm，尿毒癥時(shí)增至150μm，PD后可厚達(dá)270μm，且與透析時(shí)間成正比。有研究者對(duì)尿毒癥患者分別于PD治療前后行腹膜活檢發(fā)現(xiàn)，尿毒癥時(shí)腹膜間皮細(xì)胞形態(tài)改變明顯，間皮下結(jié)締組織層顯著增厚;PD后腹膜間皮細(xì)胞形態(tài)改變更大，可見(jiàn)上皮細(xì)胞間質(zhì)化、細(xì)胞脫落、腹膜小血管壁透明樣變、管腔狹窄甚至閉鎖，靜脈病變較動(dòng)脈更為明顯，且與透析時(shí)間呈正相關(guān)，透析6年以上者89%可見(jiàn)顯著的血管病變［1－3］。

腹膜的另一形態(tài)改變是血管增生，該現(xiàn)象由Rubin等［4］首次報(bào)道。此后研究發(fā)現(xiàn)，與暴露于林格式乳酸鹽透析液相比，暴露于4.25%葡萄糖透析液的大鼠腹膜新生血管數(shù)目明顯增多，其中腹膜硬化者血管數(shù)目最多［5］。長(zhǎng)期PD患者腹膜間皮細(xì)胞受損、脫落，向間充質(zhì)轉(zhuǎn)化，獲得類(lèi)似成纖維細(xì)胞特征，細(xì)胞外基質(zhì)分泌增多，間皮下結(jié)締組織層增厚，深層的疏松組織富含脂肪細(xì)胞，血管網(wǎng)豐富，小動(dòng)脈、靜脈管壁發(fā)生透明樣變性，管腔狹窄或閉鎖(圖1)。

Davies等［7］發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期PD患者的腹膜小分子溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)增加，而超濾能力下降。前者可能與腹膜血管增生、總有效交換表面積擴(kuò)大及血管通透性增加等有關(guān)。而超濾功能下降則由多種因素引起，如血管增生導(dǎo)致葡萄糖滲透壓梯度迅速消散，腹膜纖維化導(dǎo)致腹膜對(duì)葡萄糖的電導(dǎo)下降等。Kawaguchi等［5］報(bào)道24%患者因超濾功能衰竭退出PD，其中PD 6年以上者占51%。故有必要詳細(xì)了解腹膜形態(tài)結(jié)構(gòu)改變，從而采取相應(yīng)措施以提高技術(shù)存活率。

圖1 生理及腹膜透析(PD)后腹膜組織學(xué)特點(diǎn)［6］

腹膜局部RAAS

RAAS作為內(nèi)分泌系統(tǒng)，在調(diào)節(jié)血壓、電解質(zhì)和血容量穩(wěn)定等方面起著重要作用。近年研究表明，局部RAAS過(guò)度活化是導(dǎo)致腎、心、肺等重要臟器纖維化的主要因素。Gilbert等［8］證實(shí)腎小管上皮細(xì)胞分泌的腎素、血管緊張素(angiotensin，Ang)，以自分泌或旁分泌形式與其相應(yīng)受體結(jié)合，將信號(hào)向細(xì)胞內(nèi)傳遞，使細(xì)胞內(nèi)的smad蛋白磷酸化，形成二聚體進(jìn)入細(xì)胞核，調(diào)控靶基因轉(zhuǎn)錄，直接刺激ECM的生成，同時(shí)既可通過(guò)抑制降解基質(zhì)的酶如膠原酶等合成，又可通過(guò)促進(jìn)纖溶酶原激活物抑制物1(PAI-1)、金屬蛋白酶組織抑制物(TIMP)等蛋白酶抑制物的表達(dá)促進(jìn)ECM積聚。腹膜間皮細(xì)胞擁有自己的RAAS系統(tǒng)，Noh等［9］的研究表明，體外培養(yǎng)的人腹膜間皮細(xì)胞可表達(dá)血管緊張素原、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(angiotensin converting enzyme，ACE)、AngⅡ1 型和2型受體、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(transforming growth factor-β，TGF-β)和 FN。Ang 還可誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)Ⅰ型受體和醛固酮表達(dá)，前者可促進(jìn)腹膜新生血管的生成及重塑，增加內(nèi)皮通透性，促進(jìn)ECM在內(nèi)皮細(xì)胞外堆積，直接導(dǎo)致間質(zhì)纖維化。

腹膜RAAS激活

腹膜間皮細(xì)胞能表達(dá)RAAS的所有組成成分，灌入的PD液能上調(diào)這些基因的表達(dá)。RAAS激活與PD液的生物不相容性有關(guān)，包括高糖、低pH、乳酸鹽和葡萄糖降解產(chǎn)物(glucose degradation products，GDPs)等。RAAS激活導(dǎo)致間皮細(xì)胞受損脫落，微絨毛減少，粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體增加，細(xì)胞由扁平變?yōu)橹鶢?，?xì)胞間結(jié)合部位加長(zhǎng)加寬，干擾細(xì)胞損傷后的修復(fù)。

高糖 葡萄糖是RAAS系統(tǒng)最重要激活劑之一，1.5%透析液中葡萄糖濃度為 76 mmol/L，4.25%透析液糖高達(dá)215 mmol/L。體外研究表明高糖促進(jìn)血管緊張素原、ACE、Ang Ⅱ、TGF-β、VEGF和 FN 分泌增加［9，10］，而甘露醇無(wú)此作用，說(shuō)明RAAS的激活與透析液的滲透壓無(wú)關(guān)。這些研究均提示腹腔局部存在RAAS，長(zhǎng)期PD患者腹膜組織學(xué)改變與典型的糖尿病微血管病變相似，均可觀察到局部RAAS的活化。

低pH 葡萄糖作為滲透劑必須保持透析液為酸性，可使腹膜間皮細(xì)胞活力下降，TGF-β表達(dá)增加，從而激活RAAS，參與腹膜纖維化。體外研究表明，酸性環(huán)境下大鼠腹膜增厚，間皮細(xì)胞脫落，而使用RAAS阻斷劑后，這種現(xiàn)象可減弱甚至消失［11］。

乳酸鹽和葡萄糖降解產(chǎn)物(GDPs) 體內(nèi)多種蛋白質(zhì)與還原糖發(fā)生非酶糖基化反應(yīng)，最終生成不可逆的糖基化終末產(chǎn)物(advanced glycation end products，AGE)，AGE通過(guò)與細(xì)胞受體結(jié)合發(fā)揮生物學(xué)作用，引起腹膜間質(zhì)纖維化和超濾衰竭。長(zhǎng)期使用酸性和葡萄糖透析液的患者其腹膜間皮層、血管壁、結(jié)締組織層均可見(jiàn)AGE沉積，而使用中性pH及低GDPs透析液時(shí)TGF-β、VEGF的表達(dá)較低于使用1.5%透析液時(shí)。

腹膜炎 大鼠模型腹膜炎時(shí)，AngⅡ、TGF-β、纖維蛋白原水平升高，ECM成分合成增加，而使用厄貝沙坦和醛固酮后能有效抑制腹膜纖維化［12］。

RAAS在腹膜損傷中的作用

腹膜 RAAS激活，引起 TGF-β、VEGF表達(dá)上調(diào)。Margetts等［13］發(fā)現(xiàn)置于 TGF-β 濃度較高微環(huán)境中的腹膜間皮細(xì)胞下緊密結(jié)締組織層厚度明顯增厚，PD引流液中VEGF含量更高，腹膜血管數(shù)目增加，而凈超濾量減少。在另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，將編碼抗纖維化和抗血管增生的基因轉(zhuǎn)移到正常小鼠腹膜中，產(chǎn)生的TGF-β蛋白多糖抑制劑，能有效減輕腹膜纖維化程度，抑制新生血管形成，改善腹膜超濾功能。在局部或系統(tǒng)性刺激因子的作用下，腹膜局部RAAS激活，以自分泌或旁分泌形式與相應(yīng)受體結(jié)合，將信號(hào)向細(xì)胞內(nèi)傳遞，產(chǎn)生促進(jìn)腹膜纖維化或血管增生的細(xì)胞因子，從而引起腹膜纖維化及腹膜血管增加(圖2)。

圖2 RAAS對(duì)腹膜的影響［6］

Margetts等［14］將攜帶活性 TGF-β 腺病毒載體轉(zhuǎn)染至大鼠腹膜間皮細(xì)胞，28d后與對(duì)照組相比發(fā)現(xiàn)，腹膜顯著增厚，大量膠原沉積，證實(shí)腹膜間皮細(xì)胞過(guò)度表達(dá)TGF-β使ECM沉積增加，是腹膜纖維化的主要原因。隨著PD時(shí)間延長(zhǎng)，腹膜間皮上皮細(xì)胞表型逐漸喪失，獲得類(lèi)似成纖維細(xì)胞特征，并向間皮下緊密結(jié)締組織層遷移，引起 ECM堆積和VEGF高表達(dá)。Aroeira等［15］認(rèn)為促進(jìn)上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化的因素包括炎癥、AGE、GDPs、AngⅡ、低pH、機(jī)械損傷及腹腔積血。AngⅡ可直接或間接介導(dǎo)TGF-β而發(fā)揮促纖維化作用，是參與RAAS激活的另一重要介質(zhì)，抑制RAAS的活化對(duì)阻止或限制上皮細(xì)胞-間充質(zhì)化有重要意義。

盡管目前有很多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明腹膜機(jī)械損傷能引起RAAS的激活，但這些研究觀察時(shí)間較短，而且動(dòng)物的腎功能大多是正常的。目前尚缺乏對(duì)終末期腎病長(zhǎng)期PD患者的觀察研究。

腹膜保護(hù)策略

長(zhǎng)期PD使腹膜間皮細(xì)胞受損，腹膜局部RAAS激活，針對(duì)其活化途徑可采取以下措施抑制RAAS的啟動(dòng):(1)阻斷全身RAAS;(2)阻斷腹膜局部RAAS。

全身RAAS的阻斷 體外、動(dòng)物和臨床試驗(yàn)證實(shí)RAAS阻斷劑對(duì)腹膜功能有保護(hù)作用，阻斷RAAS系統(tǒng)的生理病理作用有以下三個(gè)位點(diǎn):血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACE inhibitor，ACEI)減少血管緊張素原向Ang I轉(zhuǎn)化;血管緊張素受體拮抗劑(angiotensin-receptor blocker，ARB)阻斷 Ang II的作用;腎素抑制劑(RI)則從源頭上阻斷RAAS系統(tǒng)，與前兩種阻斷劑相比，其優(yōu)點(diǎn)在于比ACEI更有效減少AngⅡ生成，消除ARB致AngⅡ堆積效應(yīng)及AngⅡ?qū)Ω鞣N亞型受體的激活。醛固酮受體拮抗劑可抑制心肌、肺和肝纖維化，但在腹膜纖維化中的作用未見(jiàn)報(bào)道。

除經(jīng)典的ACE途徑外，AngⅡ還有其他生成旁路，組織蛋白酶G、組織纖溶酶原激活劑、彈性蛋白酶和糜蛋白酶等均可催化其生成。長(zhǎng)期應(yīng)用ACEI，導(dǎo)致AngⅠ堆積，可使旁路激活，循環(huán)及組織的AngⅡ濃度逐漸回升到治療前水平，即出現(xiàn)所謂的“血管緊張肽Ⅱ逃逸”現(xiàn)象［16］。

Noh等［9］在大鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，氯沙坦可抑制大鼠腹膜TGF-β和VEGF的合成和分泌，延緩腹膜的硬化，并改善腹膜的超濾功能，具有腹膜保護(hù)作用。Duman等［17］在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中在腹腔內(nèi)注入高滲性葡萄糖發(fā)現(xiàn)，依那普利可部分抑制大鼠腹膜纖維化和炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，因此推測(cè)ACEI和ARB可通過(guò)抑制TGF-β預(yù)防腹膜纖維化。

侯凡凡等［18］對(duì)血肌酐為265.2～442μmol/L(3～5mg/dl)的非糖尿病腎病患者的隨機(jī)對(duì)照研究表明，應(yīng)用貝那普利20mg/d平均治療3.4年后，與安慰劑組比較，達(dá)到主要終點(diǎn)的危險(xiǎn)率降低43%(P=0.005)，蛋白尿水平降低52%，腎功能減退速度降低23%，主要不良事件的總發(fā)生率與安慰劑組相似。

目前有關(guān)ACEI/ARB用于PD患者的臨床研究較少。Kolesnyk等［19］對(duì)PD治療兩年以上的66例患者回顧性分析發(fā)現(xiàn)，使用ACEI/ARB治療組小分子溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)增加，但ACEI/ARB治療前后兩組患者的技術(shù)存活率沒(méi)有差異。而2008年Fang等［20］發(fā)現(xiàn)使用ARB/ACEI前后兩組患者的生存率有差別。Li等［21］觀察到 PD患者使用用雷米普利12個(gè)月后，rGFR下降速度較對(duì)照組明顯減慢。Snzuki等［22］觀察了接受非臥床持續(xù)性腹膜透析(CAPD)治療患者應(yīng)用ARB(纈沙坦)治療24個(gè)月的療效，治療前ARB組與對(duì)照組的肌酐清除率水平相當(dāng)，治療24個(gè)月后兩組間肌酐清除率的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)，纈沙坦可明顯延緩RRF減退。上述結(jié)果表明，RAAS阻斷劑延緩腎功能減退的作用在PD患者也依然持續(xù)存在。

阻斷局部RAAS

生理性透析液 有研究提示使用艾考糊精PD液后反映腹膜間皮細(xì)胞功能和增生的指標(biāo)得到明顯改善［23］。但也有學(xué)者認(rèn)為艾考糊精透析液和含糖透析液對(duì)腹膜間皮細(xì)胞均有毒性作用［24］。而Kim等［25］的體外大鼠模型表明使用艾考糊精透析液組的腹膜厚度、TGF-β含量低于2.5%葡萄糖透析液組。EAPOS對(duì)177例APD患者觀察兩年發(fā)現(xiàn)，與葡萄糖透析液組相比，即使在基線時(shí)艾考糊精組的腹膜超濾能力較差，但兩年后其小分子溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)率仍上升較慢，因此腹膜功能保護(hù)較好［26］。

中性pH值、低GDPs透析液 動(dòng)物模型表明中性pH值、低GDPs的透析液與TGF-β和VEGF的表達(dá)減少有關(guān)［27］，意味著腹膜纖維化減弱及血管生成減少。較多研究顯示，與傳統(tǒng)透析液相比，使用中性pH值透析液后引流液中CA125水平更高［28］。然而，PD纖維化的標(biāo)志物如引流液中TGF-β和ICTP等，并不受 pH、GDPs含量的影響［25］。值得關(guān)注的是，前期隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)表明，使用中性 pH值、低GDPs的透析液后，腹膜超濾有減少的趨勢(shì)，而腹膜轉(zhuǎn)運(yùn)速度加快［28］。

維生素 D(vitamin D，Vit D)制劑 Vit D是調(diào)節(jié)RAAS及活化腎臟組織的因子之一，Vit D的缺乏與RAAS系統(tǒng)活性上調(diào)相關(guān)，補(bǔ)充Vit D可抑制RAAS活化［29，30］。絕大部分 PD 患者缺乏 25(OH)Vit D 和 1，25(OH)2Vit D［31］，補(bǔ)充活性和(或)非活性的Vit D在減輕腹膜局部RAAS活化方面的潛在作用還有待進(jìn)一步研究。

小結(jié):腹膜間質(zhì)細(xì)胞擁有RAAS，可表達(dá) Ang、ACE及其相關(guān)受體、TGF-β和FN，有可能對(duì)腹膜纖維化及血管新生的發(fā)生起重要作用。RAAS系統(tǒng)阻斷劑如ACEI和ARB在腹膜保護(hù)方面可能發(fā)揮重要作用，部分臨床研究證實(shí)ACEI/ARB能延緩RRF下降速率，其確切臨床效果有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

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