血液透析滤过对尿毒症患者中性粒细胞吞噬功能的影响

王丽芳 王明军 周红卫

·论著·

血液透析滤过对尿毒症患者中性粒细胞吞噬功能的影响

王丽芳 王明军 周红卫

目的 探讨血液透析滤过对尿毒症患者中性粒细胞吞噬功能及酸碱、电解质的影响。方法 选择尿毒症患者29例作为治疗组，接受高通量血液透析滤过(hign flux hemadiafileration,HFHDF)治疗。治疗组患者在维持性血液透析期间均接受1次HFHDF治疗,透析滤过过程中平均置换液流量为125～150 ml/min，置换液总量为30～40 L，透析超滤量为2.0～4.0 L，血流量为250～300 ml/min，透析液流量为500 ml/min，治疗时间4 h。所有接受透析治疗的患者其血管通路构建采用内瘘或颈内长期留置法留置导管，透析液为碳酸氢盐透析液，采用低分子肝素或普通肝素抗凝。观察治疗前后中性粒细胞吞噬率、吞噬指数、血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、白蛋白(albumin，Alb)、超敏C反应蛋白(highsensitivity C-reactive protein，hs-CRP)、β2-微球蛋白(β2-microglobulin，β2-MG)、电解质及二氧化碳结合力(carbon dioxide combining power，CO2CP)。另选择体检健康的志愿者25例作为健康组，测定中性粒细胞吞噬率、吞噬指数。将尿毒症患者及健康组的血标本与白色葡萄球菌孵育30 min后，油镜下观察中性粒细胞吞噬白色葡萄球菌的情况，并计算中性粒细胞吞噬率、吞噬指数。其余项目送至我院检验科检测。结果 尿毒症患者HFHDF治疗前中性粒细胞吞噬率、吞噬指数均低于健康组(P<0.05)，治疗后中性粒细胞吞噬率高于健康组(P<0.05)，而吞噬指数比较差异无统计学意义(P>0.05)。尿毒症患者HFHDF治疗后中性粒细胞吞噬率、吞噬指数及CO2CP、补体C3均高于治疗前(均P<0.05)，BUN、SCr、β2-MG、K+、P-较治疗前下降，差异均有统计学意义(P<0.05)，hs-CRP治疗前后比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 尿毒症患者中性粒细胞吞噬功能低于健康人水平。HFHDF治疗能有效清除小分子和中分子物质，并纠正酸碱、电解质紊乱，提高尿毒症患者中性粒细胞的吞噬功能。

血液透析滤过；尿毒症；中性粒细胞吞噬功能；尿毒症毒素

目前一般认为，尿毒症的症状及体内各系统损害的原因，主要与尿毒症毒素的毒性作用有关[1]。在近几十年，肾脏替代治疗成为尿毒症患者的标准治疗方式，虽然明显提高了尿毒症患者的存活时间，但年病死率仍达15%～25%[2]。感染继心血管疾病之后成为尿毒症患者的第二大死因，而中性粒细胞是宿主防御细菌和真菌感染的主要细胞[3]。有研究结果显示：尿毒症患者的中性粒细胞吞噬能力是降低的，且被认为会导致感染的易感性增加，革兰阳性葡萄球菌感染最常见[4-5]。高通量血液透析滤过(high flux hemodiafiltration，HFHDF)不仅可以通过扩散清除小分子毒素，亦可通过对流增加对中、大分子毒素的清除，可以减少炎症反应，保护患者残肾功能，改善营养状况[6]。目前应用HFHDF观察尿毒症患者中性粒细胞功能的研究鲜有报道，本研究旨在探讨HFHDF对尿毒症患者中性粒细胞吞噬功能、毒素清除及电解质、酸碱平衡的影响。

资料与方法

一、一般资料

从2016年10月至2016年12月在广西医科大学第一附属医院血液净化中心治疗的符合条件的终末期肾病患者中用随机数字表法随机选取29人作为治疗组。纳入标准：依据第六版《内科学》诊断标准确诊为慢性肾功能不全，尿毒症期；患者自愿参与本次研究，且愿意配合治疗方案的调整；患者年龄18～85岁。排除标准：本研究前1月内发生急、慢性感染；使用抗生素、激素、免疫抑制剂、免疫接种或输血等；HIV阳性者；恶性肿瘤，心力衰竭、不稳定性心绞痛、脑出血等心脑血管系统急性事件及手术史等情况。入选患者男20例，女9例，年龄29～73岁，平均年龄(51.4±11.5)岁。原发病：慢性肾小球肾炎16例；糖尿病肾病4例；高血压肾病7例；急进性肾小球肾炎1例；骨髓瘤肾病1例。另外选择同期在本院行健康体检者25名作为对照组，其中男13例，女12例，年龄20～71岁，平均年龄(49.4±12.4)岁。已排除肾脏疾病及急、慢性炎症。

二、方法

1.治疗方案 治疗组患者在维持性血液透析期间均接受1次HFHDF治疗。HFHDF采用Dialog+Double pump透析机(贝朗公司，德国)，FX800聚砜膜血滤器(费森尤斯公司，德国)，透析膜表面积为1.8 m2，超滤系数为59 ml·h-1·mmHg-1，膜内径为200 μm。透析滤过过程中平均置换液流量为125～150 ml/min，置换液总量为30～40 L，透析超滤量为2.0～4.0 L，血流量为250～300 ml/min，透析液流量为500 ml/min，治疗时间4 h。所有接受透析治疗的患者其血管通路构建采用内瘘或颈内长期留置法留置导管，透析液为碳酸氢盐透析液，采用低分子肝素或普通肝素抗凝。

2.样本采集和观察指标 所有患者治疗前10 min及结束治疗后10 min分别采集静脉血6 ml，测定中性粒细胞吞噬率、吞噬指数、血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、白蛋白(albumin，Alb)、超敏C反应蛋白(highsentivity C-reactive protein，hs-CRP)、β2微球蛋白(β2-microglobulin，β2-MG)、电解质及二氧化碳结合力(CO2CP)。健康组每例采血2 ml，测定中性粒细胞吞噬率、吞噬指数。

3.检测方法 取150 μl枸橼酸钠抗凝血到小试管，加入50 μl浓度为6×l08/mL白色葡萄球菌菌液，轻轻摇匀。置37 ℃水浴箱水浴30 min，每10 min混匀1次，共2次。制血涂片，待干燥后Wirhgt-Gemsa复合染色法。油镜下观察100个中性粒细胞，计算吞噬率、吞噬指数。吞噬率=100个中性粒细胞中吞噬细菌的细胞数/100×100%。吞噬指数=100个中性粒细胞中吞噬细菌的总数/100×100%[7]。其他项目送广西医科大学第一附属医院检验科检测。

三、统计学方法

采用SPSS 16.0软件进行统计分析，计量资料以均数±标准差表示，组间比较采用两样本或配对t检验，P<0.05表示差异有统计学意义。

结 果

一、中性粒细胞吞噬功能的比较

HFHDF治疗前治疗组中性粒细胞吞噬率、吞噬指数均低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。HFHDF治疗后治疗组中性粒细胞吞噬率高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，而吞噬指数比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗组HFHDF治疗后中性粒细胞吞噬率、吞噬指数均高于治疗前，差异有统计学意义(分别t=-12.298，t=-9.594，均P<0.05)。(表1)

表1 治疗前后中性粒细胞吞噬率、吞噬指数的比较

注：与对照组比较，aP<0.05，cP>0.05；与治疗前比较，bP<0.05

二、治疗前后相关临床指标的改变

治疗组HFHDF治疗后BUN、SCr、β2-MG、血清K+、P-较治疗前明显下降，Alb、CO2CP、C3较治疗前稍升高，差异均有统计学意义(P<0.05)；HFHDF治疗前后治疗组hs-CRP、血清Na+、Ca2+及Cl-比较差异无统计学意义(P>0.05)。(表2)

讨 论

本研究属于单中心、自身对照、开放性研究，检测HFHDF治疗前后尿毒症患者外周血中性粒细胞吞噬率、吞噬指数及hs-CRP、β2-MG、电解质等相关临床参数，比较HFHDF治疗对尿毒症患者中性粒细胞功能、毒素清除及电解质、酸碱平衡的影响。

尿毒症患者对感染的易感性通常归因于与尿毒症相关的免疫缺陷[4,8]。中性粒细胞在机体抵御细菌感染方面起重要作用，其通过吞噬并杀灭微生物而起作用。中性粒细胞摄入微生物后，细胞膜上NADPH氧化酶系统活化，将氧转化成超氧自由基。超氧自由基进一步转化成过氧化氢、羟自由基、次氯酸等化合物，这些化合物直接参与杀伤吞噬的微生物[9]。

尿毒症患者的中性粒细胞基础活动增强，会促进患者机体的炎症状态，并增加其发生心血管疾病的风险；而中性粒细胞对有害刺激的低反应性则增加了尿毒症患者细菌感染的发生[10]。尿毒症患者中性粒细胞TLR-2(toll like receptor 2，TLR-2)、TLR-4基线表达的升高，细胞表面整合素的表达上调，炎性细胞因子、活性氧簇(Reactive oxygen species,ROS)合成增加。与之伴随的是中性粒细胞吞噬功能、及趋化功能的减弱及凋亡的增加[11-12]。Munia-Junqueira等[13]的研究表明，尿毒症患者的中性粒细胞吞噬功能是减弱的，血液透析治疗后中性粒细胞吞噬功能较透析治疗前升高，虽然仍低于对照组。有学者认为，尿毒症病情的特点是体内多种毒素的逐渐蓄积，所以中性粒细胞吞噬功能障碍很有可能是毒素抑制造成[14]。另有研究显示：尿毒症的血清可抑制中性粒细胞功能，血浆可加速正常中性粒细胞凋亡，导致与尿毒症的中性粒细胞相似的功能失调模式[15]。

表2 治疗组治疗前后的实验室指标变化

中性粒细胞的激活不充分是微炎症与氧化应激之间的一个关键介导因素[16]。而尿毒症毒素蓄积在中性粒细胞激活不充分中起重要作用，由此诱导氧化应激与炎症之间的恶性循环[17]。有研究将正常人的中性粒细胞与CKD患者的血浆或腹膜透析后透析废液孵育可刺激中性粒细胞合成活性氧簇，提示肾衰竭后蓄积在血浆中的某种或某些物质起了激活中性粒细胞的作用。HFHDF治疗能使中性粒细胞氧化爆发一定程度上正常化，而HD治疗没有这种作用。这从某种程度上反映出HFHDF清除了某些HD不能清除的中分子物质后，使得中性粒细胞氧化爆发程度正常化[18]。提高中性粒细胞吞噬功能，部分程度上增强了免疫功能，减少感染的机会则相关的感染性炎症亦减少。

目前对于引起中性粒细胞吞噬功能受损的确切毒素仍不清楚。潜在的主要毒素有胍类化合物、多胺(精胺及亚精胺)和自由基清道夫(酚类化合物及吲哚类化合物)[3]。Vanholder等[19]的研究显示：非透析的尿毒症患者，当SCr浓度达到6 mg/dl时，即观察到中性粒细胞在吞噬刺激后的糖代谢反应明显降低；当SCr浓度达到8 mg/dl时，中性粒细胞的糖代谢反应低于正常人数值的一半；且糖代谢反应强度与SCr浓度呈线性负相关。提示过高的SCr浓度会引起尿毒症患者中性粒细胞吞噬后的糖代谢反应。

在本研究中HFHDF治疗前尿毒症患者的中性粒细胞吞噬率、吞噬指数均低于对照组，提示尿毒症患者中性粒细胞吞噬功能受损。HFHDFH治疗后血清BUN、SCr、β2-MG明显较治疗前降低，且HFHDF治疗后中性粒细胞吞噬率、吞噬指数均较治疗前升高，提示经HFHDF治疗清除的尿毒症患者体内蓄积的某种或某些毒素与中性粒细胞吞噬功能损害有关。与健康组比较，HFHDF治疗后吞噬率稍高，而吞噬指数无明显差异，提示尿毒症患者通过单次HFHDF治疗，其中性粒细胞吞噬功能可有所恢复，并有望达到健康人水平。有文献显示，透析过程中一些物质水平的提高如细胞因子如IL-1、IL-6，补体复合物如C3a等也可以影响中性粒细胞吞噬功能[20]。本研究中，HDF治疗后C3较治疗前升高，或可从侧面反映出与文献描述相符。

hs-CPR被认为是检测尿毒症患者微炎症状态的重要指标[21-22]。在本研究中，HDF治疗前、后hs-CPR浓度对比差异无统计学意义，或提示仅通过单次HDF治疗尚不能降低尿毒症患者机体微炎症状态。但是微炎症的发生除了氧化应激的参与，蛋白质修饰产物、透析膜或透析技术、透析液也是微炎症的可能发生机制[23]。考虑到微炎症发生机制的复杂性及未知性，尚不能判断长期、规律的HDF治疗对缓解尿毒症患者微炎症状态的意义。

Alb一定程度上可反映血液透析患者的营养状况。低蛋白血症或作为透析患者营养不良的表现，且在不同的研究中显示：Alb可作为死亡的显著预测风险因素。Neil等[24]研究发现Alb浓度低于3.5 g/dl是败血症的可识别风险因子。在本研究中虽然HFHDF治疗后Alb浓度较治疗前升高，但考虑到这是单次HFHDF治疗后的结果，或为血液浓缩后导致。若要探究HFHDF对Alb的影响，需要长期规律的HFHDF治疗后再评估。

尿毒症患者通常会有高钾、高磷及代谢性酸中毒等电解质、酸碱紊乱并发症。高钾可引起心律失常，严重时导致心脏骤停；慢性高磷血症可引起继发性甲状旁腺功能亢进、皮肤瘙痒等并发症。代谢性酸中毒可影响各组织器官功能，严重的酸血症可导致心输出量下降、血压下降和致命的心律失常[6]。本研究结果示HFHDF治疗后血清K+、P-较治疗前下降，CO2CP较治疗前升高，血清Na+、Ca2+及Cl-在HFHDF治疗前后无明显变化，说明HFHDF能有效地纠正酸碱、电解质平衡。

综上所述，尿毒症患者在HFHDF治疗前中性粒细胞吞噬功能低于健康人水平。HFHDFH治疗能有效清除小分子和中分子毒素，并纠正酸碱、电解质平衡，提高尿毒症患者中性粒细胞的吞噬功能。但本实验存在一定缺陷，未设置其他透析方式治疗组与HFHDF治疗组对比，这需要进一步的研究。

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Objective To observe the effects of hemodiafiltration (HDF) on phagocytic function of neutrophils, acid-base and electrolyte in uremic patients.Methods Twenty-nine uremic patients and 25 normal controls for general health examination in our hospital physical examination center were enrolled in this study. Uremic patients were treated with high flux hemodiafiltration once. In the process of HFHDF the average displacement liquid flow rate was 125 to 150 ml/min, the displacement liquid total of 30 to 40 L. The ultrafiltration volume was 2 to 4 L, with a blood flow of 350 to 400 ml/min and a dialysate flow of 500 to 600 ml/min, 4 hours per session. All patients receiving dialysis treatment were treated with fistula or long term indwelling catheter in the internal jugular vein, dialysate as bicarbonate dialysate, and low molecular weight heparin or unfractionated heparin was used for anticoagulation. Neutrophil phagocytic rate, neutrophil phagocytic index, blood urea nitrogen (BUN), creatinine (SCr), serum albumin, highsensitivity C-reactive protein (hs-CRP), β2-microglobulin (MG), serum kalium (K+), serum sodium, serum chlorine, serum calcium, serum phosphate (P-) and carbon dioxide-combining power (CO2CP) were detected in uremic patients pre- and post-HFHDF. Neutrophil phagocytic rate, and phagocytic index were also assessed in control group. After 30 min of incubation of blood samples of both uremic patients and health controls with Staphylococcus albus, neutrophils were observed under a microscope, the neutrophil phagocytic rate and phagocytic index were calculated, and other items were tested in clinical laboratory of our hospital.Results Neutrophil phagocytic rate and phagocytic index of patients pre-HFHDF were lower than those of controls (P<0.05). Among 29 uremic patients, a significant increase of the neutrophil phagocytic rate was observed (P<0.05), while there was no statistically significant difference in neutrophil phagocytic index pre- and post-HFHDF (P>0.05). Neutrophil phagocytic rate, phagocytic index, CO2CP and C3 of patients were significantly higher after the session, while the BUN, SCr, β2-MG, K+, and P-were significantly lower than those before (P<0.05). No statistically significant difference was observed in the level of hs-CRP pre- and post-session (P>0.05).Conclusions Phagocytic function of neutrophils is decreased in uremic patients. HFHDF can not only effectively remove uremic solutes, correct acid-base and electrolyte imbalance, but also enhance phagocytic capacity of neutrophils in uremic patients.

Hemodiafiltration; Uremia; Neutrophil phagocytic function; Uremic toxin

10.3969/j.issn.1671-2390.2017.04.004

530021 南宁，广西医科大学第一附属医院肾内科

2017-01-13

2017-03-15)

Effect of hemodiafiltration on phagocytic function of neutrophils in uremiaWANGLi-fang,WANGMing-jun,ZHOUHong-wei.TheFirstAffiliatedHospitalofGuangxiMedicalUniversity,Nanning530001,China