血液灌流联合血液透析对急性肾衰竭患者外周血IL-1β、SAA、IL-10的影响

侯亚红，李彩霞，李荣山，乔 晞，邵 珊，程丽娟，高仁义，李元红，刘 静，张 渝，成秀芬

（1.山西医科大学第二临床医学院，山西太原030001； 2.山西职工医学院，山西太原030012）

血液灌流联合血液透析对急性肾衰竭患者外周血IL-1β、SAA、IL-10的影响

侯亚红1，2，李彩霞1，李荣山2，乔 晞1，邵 珊1，程丽娟1，高仁义1，李元红1，刘 静1，张 渝1，成秀芬1

（1.山西医科大学第二临床医学院，山西太原030001； 2.山西职工医学院，山西太原030012）

目的：观察血液灌流技术对急性肾衰竭（ARF）患者外周血促炎症因子白细胞介素1β（IL-1β）、血清淀粉样蛋白A（SAA）及抗炎症因子白细胞介素10（IL-10）表达的影响。方法：选择山西医科大学第二临床医院肾内科确诊的ARF患者80例，随机分为血液灌流联合血液透析组（HP＋HD组）和单纯血液透析组（HD组）两组，每组40例。分别于治疗前、治疗后采血；另选20例健康体检者为对正常对照组；ELISA方法检测各组血清中IL-1β、SAA、IL-10水平。结果：①灌流及透析治疗前两组患者血清IL-1β、SAA水平均高于正常对照组（P<0.01），两组之间IL-1β、SAA水平差异无统计学意义（P>0.05）；IL-10水平高于正常对照组，但差异无统计学意义（P>0.05）；②灌流及透析治疗后两组患者血清IL-1β、SAA水平较治疗前降低，其中HP＋HD组差异有统计学意义（P<0.01），HD组差异无统计学意义（P>0.05）；HP+HD组治疗后IL-10水平较治疗前有所降低，但差异无统计学意义（P>0.05），HD组治疗前后IL-10水平无明显变化。结论：急性肾衰竭患者外周血促炎症因子IL-1β、SAA及抗炎症因子IL-10均较正常对照组升高，存在炎症反应；血液灌流能清除急性肾衰竭患者外周血中促炎症因子IL-1β、SAA，而对抗炎症因子IL-10无明显作用。

急性肾衰竭；血液灌流；促炎症因子；抗炎症因子

急性肾衰竭（acute renal failure，ARF）起病急骤，病死率高［1-2］，近几十年来，虽然血液净化技术应用于临床，但ARF的病死率仍然居高不下，甚至有上升趋势。若合并有多器官功能障碍综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS），病死率可高达70%～80%［3-4］。随着对AFR发病机制的深入研究发现，炎症在ARF的发展演变过程中具有特别重要的意义［5-6］。炎症反应激活以白细胞介素 1β（interleukin-1β，IL-1β）、血清淀粉样蛋白 A（serum amyloid A，SAA）等多种炎症因子升高为标志，如果炎症介质产生过多，反应程度过重，持续时间过长，将会造成全身性的广泛炎症反应，即全身炎症反应综合征（systemic inflammatory response syndrome，SIRS）；炎症反应的同时机体也产生多种抗炎症介质如白细胞介素 10（interleukin-10，IL-10）等，它们对减轻炎症反应有益［6］。那么，这些促炎症因子与抗炎症因子在ARF患者体内表达情况如何？作为血液净化方法之一的血液灌流（hemoperfusion，HP）与传统的血液透析（hemodialysis，HD）相比较能更有效地清除中分子物质，我们采用血液灌流联合血液透析的方法观察该技术是否对ARF患者外周血促炎症因子IL-1β、SAA及抗炎症因子IL-10有清除作用。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选择山西医科大学第二医院肾内科2005年10月至2006年11月住院患者80例，依据第6版《内科学》拟订的诊断标准明确诊断为ARF，透析指征为：有明显的尿毒症综合征，包括心包炎和严重脑病、高钾血症、严重代谢性酸中毒、容量负荷过重对利尿药治疗无效。男58例，女22例；年龄16岁～72岁，平均（36.56±11.23）岁；病程 2 d～13 d，平均 7 d。所有患者均无发热、未合并多器官功能衰竭、未使用糖皮质激素及免疫抑制剂。80例患者按照随机数字表方法分为血液灌流联合血液透析组（HD+HP组）和单纯血液透析组（HD组），每组40例。HP+HD组中男 30例，女 10例；平均年龄（35.65±10.36）岁，平均病程（5.13±2.51）d；原发病因包括肾病综合征4例，急进性肾炎4例，IgA肾病2例，急性间质性肾炎1例，急性肾小管坏死2例，严重创伤后4例，产后大出血3例，重大手术后3例，中毒1例，肾静脉血栓形成1例，肾毒性药物3例，肝肾综合征1例，狼疮性肾炎4例，系统性血管炎2例，梗阻性肾病3例，多发性骨髓瘤2例；HD组中男28例，女12例；平均年龄（36.24±12.51）岁，平均病程（5.89±1.92）d；原发病因包括肾病综合征6例，急进性肾炎3例，IgA肾病1例，急性间质性肾炎2例，急性肾小管坏死3例，严重创伤后5例，产后大出血2例，重大手术后4例，中毒1例，肾静脉血栓形成1例，肾毒性药物2例，肝肾综合征2例，狼疮性肾炎2例，系统性血管炎1例，梗阻性肾病2例，溶血性尿毒综合征1例，多发性骨髓瘤2例。两组病例在性别、年龄、病程、病因分布方面经统计学分析差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。选择健康人20例作为正常对照组，男女各10例，年龄18岁～65岁，平均（33.28±9.31）岁，均无高血压、高血脂、糖尿病及肝肾疾病，且近2 w内未服用任何药物。

1.2 治疗方法

HP＋HD组：采用费森尤斯4008A透析机，透析器为聚砜膜中空纤维F6型（膜面积1.3 m2），透析液为碳酸盐透析液。灌流器选用珠海丽珠医用生物材料有限公司生产的一次性HA130型大孔树脂灌流器，串联于透析器之前（以免经透析器脱水血液浓缩，使血液阻力增大，致灌流器凝血），行HP+HD治疗。治疗时血流量为200 mL/min～250 mL/min，透析液流量为500 mL/min。首先用每500 mL含20 mg肝素的生理盐水2 000 mL预冲洗灌流器和管路，同时用手轻拍灌流器以排除气泡及除去微粒。治疗时间为2 h，首剂肝素量0.8 mg/kg～1.0 mg/kg，以后每小时追加10 mg～14 mg，有出血倾向者使用低分子量肝素。

HD组：HD组接受单纯血液透析治疗，治疗过程中不串联灌流器，其余条件与HP+HD组相同。

全部患者采用中心深静脉置管（单针双腔）建立血管通路（52例为颈内静脉置管，28例为股静脉置管）；治疗前、治疗1 h及治疗结束时测量血压及心率以观察生命体征变化；每例患者治疗前及结束后采不抗凝血5 mL，离心分离血清待测IL-1β、SAA、IL-10，并留取正常对照者血液，置-70℃冰箱保存，整批送检；并同步采血测定两组患者治疗前后血肌酐、血尿素氮水平。

1.3 检测方法

各指标检测采用ELISA法，IL-1β、SAA试剂盒购自北京晶美生物工程有限公司，IL-10试剂盒购自大连泛邦生物技术有限公司。血肌酐、血尿素氮采用全自动生化分析仪测定。

1.4 统计学方法

所有数据用均数±标准差表示，三组间比较采用单因素方差分析，两样本均数比较采用t检验。所有数据均以SPSS13.0软件处理，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 治疗前各组IL-1β、SAA、IL-10水平比较

结果见表1。

表1 治疗前各组IL-1β、SAA、IL-10测定结果 （±s）

表1 治疗前各组IL-1β、SAA、IL-10测定结果 （±s）

注：与正常对照组比较，1）P<0.01

组别 例数 IL-1β（pg/mL） SAA（ng/mL） IL-10（pg/mL）正常对照组 20 4.35±1.14 1.33±0.39 79.71±32.43 HP+HD 组 40 17.21±4.421） 11.58±3.371） 85.37±37.12 HD 组 40 18.13±5.211） 11.23±3.721） 84.81±35.68

由表1可以看出，HD+HP和HD两组患者治疗前血清 IL-1β、SAA水平均明显高于正常对照组（P<0.01）；IL-10水平在两治疗组均轻度升高，但与正常对照组比较差异无统计学意义；两治疗组之间IL-1β、SAA、IL-10水平差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2 治疗前后HP+HD组及HD组IL-1β、SAA、IL-10水平比较

结果见表2。

表2 治疗前后HP+HD组及HD组患者IL-1β、SAA、IL-10水平比较 （±s）

表2 治疗前后HP+HD组及HD组患者IL-1β、SAA、IL-10水平比较 （±s）

注：与本组治疗前比较，1）P<0.01

组别 例数 IL-1β（pg/mL） SAA（ng/mL）IL-10（pg/mL）HP+HD 组 40 17.21±4.42 11.58±3.37 85.37±37.12 7.83±2.271） 7.03±2.121） 82.56±34.75 HD 组 40 16.71±3.93 9.76±3.09 83.98±34.42 18.13±5.21 11.23±3.72 84.81±35.68治疗前治疗后治疗前治疗后

由表2可以看出，HD+HP组和HD组治疗后IL-1β、SAA水平均较治疗前降低，其中，HD+HP组差异有统计学意义（P<0.01），HD组差异无统计学意义（P>0.05）；HD+HP治疗后IL-10水平较治疗前有所降低，但差异无统计学意义（P>0.05），HD治疗前后IL-10水平无明显变化。

2.3 HP+HD组和HD组治疗前后及治疗过程中血压、心率及生化指标比较

两组病例治疗前后及治疗过程中血压、心率无明显变化，生命体征平稳；血肌酐、血尿素氮浓度均较治疗前明显下降，两组治疗效果比较差异无统计学意义。

3 讨 论

ARF是指肾功能急剧下降，导致肾脏排出氮质代谢产物的能力及维持水、电解质稳定的功能降低或丧失。其起病急骤，病因和临床表现多种多样，可有少尿、无尿伴多脏器功能受累，病死率居高不下，尽管几十年来医疗技术不断发展，但ARF的死亡率却并未明显下降，甚至有上升趋势，总体ARF的死亡率在50%左右。若合并有MODS病死率可高达70%～80%。ARF的病理生理过程涉及肾脏血流动力学、血管内皮细胞损伤和再灌注期间炎症反应的相互作用。有大量证据表明炎症介质在ARF的发展演变过程中起重要作用。炎症介质由白细胞、巨噬细胞、血管内皮细胞、肾小管上皮细胞等产生，其主要作用是激活炎症细胞浸润至缺血区与内皮细胞相互作用，引起急性炎症导致肾脏损害。炎症反应激活以IL-1、IL-6、TNF等多种细胞因子升高为标志，并可介导体内许多炎症反应相关的急性期反应蛋白CRP（C-反应蛋白）、SAA升高。如果炎症介质产生过多，反应程度过重，持续时间过长，机体对之失去调控，将会造成全身性的广泛炎症反应即SIRS，SIRS时各种炎性介质对局部与全身血管张力及通透性产生显著影响，造成微循环紊乱，全身内皮细胞及实质细胞损伤，SIRS将向MODS乃至终末阶段发展，有文献报告SIRS特别是MODS时血浆肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor α，TNF-α）、IL-1β、白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、白细胞介素-8（interleukin-8，IL-8）等促炎症因子浓度明显升高，且升高程度与死亡相关［7］。

我们的研究结果显示，ARF患者外周血IL-1β、SAA水平较正常对照组升高，说明炎症介质参与了ARF的发生发展。大量研究表明缺血再灌注损伤参与ARF的发生发展［8］，缺血再灌注损伤可以激发明显的炎症反应，此过程中有大量炎症介质的释放和炎症细胞聚集，这些炎症介质和炎症细胞相互作用，通过级联反应参与炎症的发生发展，导致肾脏损伤，成为引发ARF的关键因素［9］；肾小球固有细胞在病理状态下可以产生并释放TNF-α、IL-1β、IL-6等炎症介质，这些炎症介质通过自分泌和旁分泌的方式使炎症效应不断扩大，引起炎症；ARF时，肾功能急剧下降，大量氮质代谢产物在体内蓄积，机体水、电解质酸碱平衡紊乱，内环境失衡，促使应激反应的发生，可能影响核转录因子κB（nuclear transcription factor κB，NF-κB）等信号转导途径导致炎症介质释放增多。

近年来，越来越多的实验证明，机体发生炎症反应的同时也产生多种抗炎症因子，包括白细胞介素-4（interleukin-4，IL-4）、IL-10、白细胞介素-11（interleukin-11，IL-11）、白细胞介素-13（interleukin-13，IL-13）、转化生长因子抑制因子（transforming growth factor culture suppressor factor，TGF-CSF）、可溶性肿瘤坏死因子受体（soluble tumor necrosis factor receptor，sTNFR）及白细胞介素-1受体拮抗物（interleukin-1 receptor antagonist，IL-1Ra）等，它们对减轻炎症反应有益。IL-10最初发现是鼠的Th2细胞分泌的一种独特的细胞因子，后来发现B细胞、单核/巨噬细胞、角化细胞和多种肿瘤细胞以及人的Th1细胞均可分泌IL-10，它与自身免疫病、感染等疾病密切相关，具有很强的抗炎及免疫抑制活性。近来研究表明给急性肾衰大鼠模型以外源性IL-10可以明显降低大鼠肾组织TNF-α mRNA、IL-6mRNA的表达，同时血浆中TNF-α、IL-6的浓度也明显降低，与之相对应血肌酐水平降低［10-11］，提示IL-10可能通过抑制炎症介质的表达降低了其血浆中的浓度并减轻肾组织的损害，起到了保护肾组织及肾功能的作用。

因此，我们设想早期有效清除促炎症因子，将可以从发病机制环节阻断炎症的发生发展，保护肾功能，改善病人预后。有学者认为利用体外循环技术清除血液中的炎症介质可能有利于重建内环境稳定［12］。IL-1β、SAA是分子量分别为17 KD、14 KD的中分子物质，常规的血液透析对小分子物质清除能力强，而对大、中分子物质很难清除；虽然常规连续性血液净化（continuous blood purification，CBP）也可清除相当数量的细胞因子，但大多数研究未能发现可降低血浆细胞因子的水平［13-14］。肾脏替代疗法在ARF的应用目前的焦点集中在透析（包括血液透析滤过和连续性动静脉血液滤过）对中分子物质清除的局限性［15］。而近年来许多研究表明，血液灌流对一些炎症介质有清除作用［16］。血液灌流是血液净化方法之一，主要原理是应用吸附剂清除患者体内内源性和外源性的毒物。该治疗方法开始进入临床应用阶段时，几乎只用于重症外源性中毒的抢救，而作为ARF炎症介质清除的辅助治疗，国内外报道尚不多见。因此本研究采用HA130型大孔树脂灌流器观察其对ARF患者外周血IL-1β、SAA的清除作用。

HA型血液灌流器采用一种新型的中性合成树脂，其吸附能力取决于组成树脂的纵横交错的微孔结构，分微、中和大孔，平均孔径13 nm～15 nm，无数的微孔构成巨大的比表面积，从而决定了其巨大的吸附容量，通过物理吸附及疏水基团的相互作用而发挥其吸附作用，主要吸附中分子物质；具有吸附容量大、吸附速率快、机械强度高、生物相容性好等优点。但单独的血液灌流本身也具有不足：①不能调节酸碱电解质的平衡；②不能对水分进行调节；③对水溶性小分子毒素清除效果不如血液透析。而血液透析只起到排泄部分代谢产物和水分，以及调节电解质和酸碱平衡的作用，不能有效清除中大分子物质；因此血液灌流联合应用血液透析可以利用优势互补的两种不同的血液净化方式全面清除肾衰竭的代谢废物、毒物、致病因子以及调节水、电解质的平衡，从而达到内环境的平衡［17-18］。我们的研究结果显示两组治疗前后及治疗过程中血压、心率无明显变化，生命体征平稳；血尿素氮、血肌酐均较治疗前明显下降，两组治疗对血尿素氮、血肌酐的清除效果无统计学意义。

本研究结果显示，血液灌流联合血液透析治疗后，IL-1β、SAA水平较治疗前明显降低，差异均具有统计学意义，而单纯血液透析治疗前后IL-1β、SAA水平差异均不具有统计学意义，证明血液灌流对细胞因子IL-1β、SAA有良好清除效果。

IL-10作为分子量18 KD的一种抗炎症细胞因子，血液灌流在清除促炎症介质的同时对它是否也具有清除作用？我们的研究显示IL-10水平治疗前在两组均轻度升高，灌流治疗后IL-10水平较治疗前有所降低，但差异无统计学意义；单纯血液透析治疗前后IL-10水平无明显变化，说明血液灌流对抗炎症细胞因子IL-10可能具有一定的清除作用，但对促炎症细胞因子IL-1β、SAA的清除效果更好，使ARF患者外周血促炎/抗炎细胞因子比例向着有利于疾病恢复的方向发展。分析其原因可能与IL-10的分子量有关，IL-10的分子量较IL-1β、SAA大，且其活性形式以分子量为39 KD～45 KD的二聚体存在，我们实验室先前的研究显示血液灌流对炎性介质的清除作用与其分子量大小呈相关性，分子量越大清除程度越小［19］，故本实验结果所显示的IL-10清除程度不如IL-1β、SAA明显可能与其分子量较大有关。但其具体原因及机制尚有待于进一步研究。

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Effect of Hemoperfusion Combined With Hemodialysis on Serum Levels of IL-1β，SAA and IL-10 in Patients With Acute Renal Failure

Hou Yahong1，2，Li Caixia1，Li Rongshan2，Qiao Xi1，Shao Shan1，Cheng Lijuan1，Gao Renyi1，Li Yuanhong1，Liu Jing1，Zhang Yu1，Cheng Xiufen1
（1.The Second Clinical Medcine College of Shanxi Medical University，Taiyuan Shanxi 030001；2.Shanxi Medical College for Continuing Education,Taiyuan Shanxi 030012）

Objective：To observe effect of hemoperfusion on serum levels of interleukin-1β （IL-1β），Serum Amyloid A（SAA）and anti-inflammatory factors interleukin-10（IL-10）in patients with acute renal failure（ARF）.Methods：80 ARF cases were randomly divided into hemoperfusion combined with hemodialysis group（HD+HP）and hemodialysis group（HD）.20 healthy persons were selected as normal control group.Serum levels of IL-1β，SAA and IL-10 before and after treatment were detected by ELISA.Results：①Serum levels of IL-1β，SAA in treatment groups were significantly higher than those in normal control group （P<0.01），and there were no significant difference between HD+HP group and HD group before treatment（P>0.05）.②After treatment，serum levels of IL-1β，SAA were significantly decreased in HD+HP group （P<0.01），the content of IL-10 was decreased but there was no significant difference（P>0.05）.Conclusions：Compared with normal control group，serum levels of IL-1β，SAA and IL-10 are increased in treatment groups.It indicates that inflammation is evoked by ARF.Hemoperfusion can effectively clear IL-1β and SAA，while it has no influence on IL-10.

acute renal failure（AFR）；hemoperfusion；inflammatory factors；anti-inflammatory factors

R586

A

1671-0258（2012）04-0052-05

山西省教育厅科技推广项目（2006212）

侯亚红，女，硕士研究生，从事内科临床与科研工作

李荣山，E-mail：lbw3084@sina.com

2012-02-18