连续肾脏替代治疗对脓毒症炎症因子清除作用的研究进展

孟 楠，修光辉，李冰沁，凌 斌

(昆明医科大学第四附属医院重症医学科，昆明 650021)

脓毒症是指机体对感染的失控反应导致危及生命的器官功能障碍[1]，是患者进入重症监护病房(intensive care units，ICU)治疗的最常见原因，死亡率高[2]，有研究[3]表明我国脓毒症发病率在8.68%，病死率高达44.7%。炎症介质导致的失控性炎症反应是其主要的机制之一。有研究[4-5]表明持续肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy，CRRT)能够有效清除脓毒症炎症介质，阻止脓毒症的发展，促进脓毒症患者的恢复，成为脓毒症重要的治疗方式。但临床上CRRT治疗仍然存在一些争议，包括恰当的治疗模式、确切的启动时间、可靠的疗效指征及其明确的作用机制等，同时仍缺乏可靠的炎性生物标记物的清除情况数据来评价CRRT的治疗效果。肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α、白介素(interleukin,IL)-6、Delta中性粒细胞指数(Delta neutrophil index，DNI)、中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL)、降钙素原(procalcitonin,PCT)、高迁移率族蛋白B1(high mobility group box 1 protein，HMGB1)可能成为最有价值、有前途的生物标志物。本文对CRRT对脓毒症相关炎性因子的清除作用研究进展作一综述。

1 脓毒症的发病机制

脓毒症的发病机制至今尚不明确，目前主要包括：炎症反应平衡失调、免疫功能紊乱、凝血功能障碍、神经内分泌免疫、细胞自噬等。机体失控性炎症反应学说被认为是脓毒症发病机制的重要基础，其中炎性细胞因子在脓毒症的发生、发展中起到重要作用。在脓毒症早期，细胞因子分为促炎和抗炎两大类，促炎与抗炎作用的失衡将会启动炎症级联反应，而晚期细胞因子则与脓毒症的病死率密切相关，可与早期细胞因子相互作用形成正反馈效应。促炎与抗炎的失衡是导致脓毒症发生发展的重要原因。

2 CRRT

CRRT是根据液体溶质过滤原理，并结合透析作用或液体置换，纠正内环境紊乱，清除体内代谢废物、毒物，代替部分肾脏功能，同时利用溶质浓度差及对流作用，将体内相对分子质量小的炎症介质、细胞因子置换至体外以减轻炎症反应。根据脓毒症的发病机制，如何调控机体促炎及抗炎反应的平衡是脓毒症治疗的关键。峰值浓度假说认为，持续肾脏替代治疗由于连续性和非特异性的去除能力，有助于降低促炎和抗炎介质的浓度峰值，重建机体免疫稳态。RONCO等[6]发现，在脓毒症早期进行CRRT治疗可有效清除炎性介质，避免炎症反应进一步扩大，阻止其对器官的进一步损伤，对脓毒症患者的治疗、预后及降低病死率都有着重要价值。

3 CRRT对炎症因子的清除作用

3.1 TNF-α

在脓毒症的发生、发展中，TNF-α是炎症早期最主要的促炎因子，作为内毒素损伤效应的关键介质，刺激白细胞介素(IL-6、IL-8、IL-10)的生成，触发促炎反应。TNF三聚体是TNF的活性形式，是全身炎症反应综合征中最重要的初级炎症反应因子，介导免疫级联反应，分子量为54 kDa，同时存在非活性单体，分子量为17 kDa，采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)在超滤液中检测到的TNF-α在很大程度上可能是单体，因为只有这种形式才能通过大部分滤过膜的平均口径[7]。因此在部分实验的滤过液中并未检测到TNF-α的存在。有学者[8]通过建立盲肠结扎穿孔的脓毒症大鼠模型，在大鼠进行CRRT后，检测72 h内血液炎性因子(TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10)的含量，发现幸存大鼠细胞因子明显降低，证明CRRT能通过清除相关炎性因子明显改善1周存活率。另有研究[9]表明，CRRT可有效清除脓毒症患者体内的TNF-α，且CRRT开始2 h后TNF-α的清除水平达到最大，且TNF-α始终是CRRT治疗脓毒症的独立死亡预测因子。

3.2 IL-6

IL-6是脓毒症的促炎介质的代表，反映体内炎症反应的程度[10]，同时在血液净化过程中随时间变化而变化[11]。ZHANG等[12]研究表明CRRT可减少IL-6水平、中和炎症反应以及促进肾功能恢复，从而改善脓毒症患者的全身炎症反应及肾脏功能。在CRRT开始后血浆中的TNF-α和IL-6浓度显示短暂升高，后迅速下降，升高的原因可能是一些保留在管道和透析器中的可溶性成分如环氧乙烷随血液进入机体后引起的短暂炎症反应[10]，下降可能是CRRT对IL-1和IL-8的有效清除或阻止其他促炎介质促使巨噬细胞释放TNF-α和IL-6的作用。此外，作为细胞因子的激活剂，CRRT可快速清除血浆内毒素，从而也可导致TNF-α和IL-6的减少。IL-6在CRRT治疗脓毒症的过程中的变化可确切反映炎性因子的清除效果，对脓毒症患者的治疗及预后具有重要意义。

3.3 DNI

DNI是细胞化学髓过氧化物酶(cytoplasm myeloperoxidase,c MPO)通道测定的白细胞差异与核小叶通道测定的白细胞差异比值，反映了循环中未成熟粒细胞(immature granulocytes,IG)的比例[13]。大量研究表明DNI与脓毒症的病情严重程度密切相关[14-15]，其中DNI与脓毒症患者的DIC评分、血培养阳性率和死亡率显著相关，可作为评估脓毒症患者病情进展的价值性标志物[16]。HAN等[17]在接受CRRT治疗的脓毒症患者中发现DNI水平的增加与疾病严重程度和高死亡率显著相关，实验结果显示DNI是一种可早期识别、可靠度高的血清学指标，可用于评估CRRT治疗脓毒症患者的预后。

3.4 NGAL

NGAL是一种从中性粒细胞的次生颗粒中分离得到的25 kDa蛋白，是脓毒症早期诊断和短期预后的经典生物标志物[18]。因NGAL的分子量较高，很少被CRRT去除，大量实验并未在滤液中检测到NGAL，但血浆NGAL的浓度却显著降低，提示CRRT可能通过清除血液中的炎症介质从而降低NGAL的表达水平来改善肾功能[19]，反映患者肾功能的恢复情况，更早地反映肾损伤状态。CHANG等[20]通过对脓毒症病程中不同时间位点的检测发现血浆NGAL与脓毒症的感染严重程度相关，可准确预测脓毒症的28 d病死率。同时有研究[21]发现血浆NGAL水平低于403 ng·mL-1是预测脓毒症患者停止CRRT治疗的重要指标。

3.5 PCT

PCT是一种主要由肝脏、单核细胞、神经内分泌细胞分泌的蛋白质，正常人体内降钙素基因转录受抑制，当机体被细菌、真菌等微生物感染时，其表达水平升高，同时，PCT分泌具有较高的敏感性，不受神经内分泌系统的影响，因而保持了良好的稳定性，被视为细菌感染的重要指标[22]。PCT的水平受菌种、靶器官的类型、引起炎症反映的程度以及机体的免疫状态影响，是反映全身炎症反应活跃程度的重要指标，其值越高说明全身炎症反应越重，例如严重休克和全身性炎症反应综合征的PCT水平均成线性升高[23]，与临床演变有良好的一致性[24]。MÜLLER等[25]通过对101名脓毒症患者的研究发现PCT比C反应蛋白、乳酸等更能作为判断脓毒症严重程度的独立预测指标。崔巍等[26]通过检测CRRT治疗下的脓毒症患者发现CRRT能明显降低严重脓毒症的PCT水平，有效清除炎症因子，降低28 d病死率，改善患者预后。PCT现已作为CRRT治疗脓毒症效果评价的常规检测指标，能够及时、便捷、准确地评估治疗效果，具有较高的临床指导意义。

3.6 HMGB1

HMGB1是一种高度保守的非组蛋白DNA结合蛋白，位于细胞核内，在正常生理条件下维持基因组的稳定和DNA的加工[27]。HMGB1在所有细胞中均有表达，并优先定位于细胞核，已被确定为致死性全身炎症的细胞因子介质，在脓毒症期间主动或被动地释放到血液中[28-29]。HMGB1主要通过抑制中性粒细胞依赖的抗菌防御机制，在脓毒症晚期逐渐累积，促进免疫抑制的恶化[30]，是引起脓毒症晚期免疫瘫痪的主要炎症因子[31]。同时，有研究[32-33]进一步表明在盲肠结扎穿孔诱导的脓毒症动物模型中循环HMGB1水平数周内仍保持较高水平；在临床脓毒症患者的血清和尿液中HMGB1水平显著升高，其中血清HMGB1的升高、尿中HMGB1排泄的减少与脓毒症的严重程度呈正相关；当临床诊断为脓毒症后立即启动血液净化治疗能有效降低血清HMGB1水平，促进HMGB1通过尿液排出，改善脓毒症的预后，可作为脓毒症患者死亡的晚期预测因子。目前，HMGB1的研究成果逐渐成熟，为脓毒症血液净化机制的研究提供了新的视角，也为脓毒症的治疗提供了新的策略。

4 展望

CRRT应用于脓毒症可维持血流动力学、水盐电解质与酸碱平衡的稳定，且对液体、溶质的清除能力较强，尤其是非选择性清除内毒素、炎症介质等，通过降低上述相关炎症介质水平使全身炎症反应下调，发挥免疫调理作用，维持器官稳态，从而改善预后并降低病死率。另一方面，由于CRRT具有持续液体清除能力，因此不需严格限制液体入量，并可同时实施静脉营养支持、器官功能支持等治疗，最大程度地改善机体功能，也使CRRT有了独特的治疗优势。CRRT在治疗脓毒症方面有着广阔的应用前景，应通过不断选择标准、可靠的生物标志物来及时评估CRRT的治疗效果，调整治疗方案，以改善预后，降低病死率。