李燕 黎凤乾 宁春
摘要 从血管形态学视角综述患有高血压、高血脂、高血糖等对血液透析病人自体动静脉内瘘成熟影响的机制,高血压、高血脂、高血糖对自体动静脉内瘘成熟会产生负面影响,提示应加强血液透析病人高血压、高血脂、高血糖监测,提高病人生命质量。
关键词 自体动静脉内瘘成熟障碍;高血压;高血脂;高血糖;内膜增生;血管内皮;综述;护理
doi:10.12102/j.issn.2095-8668.2023.07.014
据《2020年健康医疗预测报告》显示,我国高血压、高血脂、高血糖患病人数共计3.5亿人,已成全球高血压、高血脂、高血糖人数最多的国家。腹部肥胖、血压升高、血糖升高和血脂异常是发展成慢性腎脏病(CKD)的潜在危险因素,糖尿病和高血压是导致慢性肾脏病和终末期肾病(ESRD)的主要原因[1],高血压、高血脂、高血糖对ESRD病人生命构成严重威胁。近年来,ESRD病人人数一直在持续增长,截至2020年12月,全国血液透析病人69.3万人,相比2011年增长了3.1倍,预计到 2030 年,全球ESRD病人人数可能会超过 200 万人。血液透析是ESRD病人最常用的治疗方式[2]。自体动静脉内瘘(AVF)因具有操作简单、并发症少、感染少、能反复穿刺等特点,成为ESRD病人血液透析的首选血管通路[3]。《中国血液透析用血管通路专家共识(第2版)》[4]建议80%以上的血液透病人使用AVF,日本约有90%病人使用AVF[5]。然而,由于年龄[6-7]、性别[8]、凝血因子[9]、糖尿病[10-12]、高血压[10]、低血压[13]、吸烟[10]、肥胖[14]、缺氧[15-16]、静脉直径[7,17-18]、手术医生操作技术[19]等原因导致内瘘成熟失败,不能使用,26%~62%存在早期成熟障碍[7],需要通过手术修复促进其成熟,不仅会增加病人疼痛和感染风险,也会增加病人经济负担。AVF 失败是一个复杂的病理生理过程,其中多种因素相互作用,本研究从血管形态角度综述高血压、高血脂、高血糖对AVF成熟影响的机制。
1 高血压、高血脂、高血糖的认定及其相互影响
依据《中国高血压防治指南(2018修订版)》《中国成人血脂异常防治指南(2016年修订版)》《中国2型糖尿病防治指南2020年版》,病人收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒张压≥90 mmHg,空腹静脉血总胆固醇≥6.22 mmol/L、三酰甘油≥2.26 mmol/L、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)≥4.14 mmol/L、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)<1.04 mmol/L,随机血糖≥11.1 mmol/L、空腹血糖≥7 mmol/L、餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L、糖化血红蛋白≥6.5%,认为患有高血压、高血脂、高血糖。高血压、高血脂、高血糖会增加血液黏度,导致血管阻力增加,使血管壁受损,高血压、高血脂、高血糖常常是相伴相随,有明显的家庭遗传倾向。我国著名心血管病专家霍勇、葛均波教授等提出“三高共管”理念[20]。目前,我国高血压、高血脂、高血糖人群逐渐增多,并呈明显的年轻化、低龄化特点。有研究表明胰岛素抵抗是三者联系的关键[21]。胰岛素抵抗可诱发血脂异常、动脉粥样硬化。胰岛素抵抗引起高胰岛素血症,可通过激活交感神经系统和肾素-血管紧张素系统、血管平滑肌细胞增殖等调控血压;血压升高损伤血管内皮,使脂蛋白进入血管壁,造成血脂异常[21-22]。
2 AVF
2.1 AVF概述及成熟过程
AVF是通过手术将动脉与邻近的静脉直接连接,使动脉血流入浅表的静脉[23],为血液透析病人重新建立血管通路,方便血液透析。动脉血流入静脉后,静脉壁剪切应力增加,血管内皮和外膜感知这些血流动力改变,使静脉血管向外重塑[24],静脉直径扩张,管腔增大,管壁增厚,血流通畅,经过6~8周AVF逐渐成熟。根据《中国血液透析用血管通路专家共识》(第2版),AVF的成熟标准主要基于以下临床判断:吻合口震颤良好,瘘体段静脉平直、表浅、血管壁弹性好,易于穿刺,在整个透析过程均能提供充足的血流量,满足1周3次以上的透析需要。
2.2 AVF成熟障碍的病理生理机制
AVF静脉壁分为外膜(细胞外基质、成纤维细胞和免疫细胞组成),中膜(平滑肌细胞和一些细胞外纤维组成)和内膜(内皮细胞组成)。内膜增生(IH)是造成AVF成熟障碍的主要原因[8],其中炎性细胞(主要是巨噬细胞)以及血管平滑肌细胞(SMC)、肌成纤维细胞和成纤维细胞是导致内膜增生的细胞[25]。AVF造瘘术,改变血流动力学,损伤静脉壁血管,造成血管平滑肌细胞异常迁移、增殖,细胞外基质结构的变化,结缔组织基质沉积,使血管向内重塑,引起内膜增生[16,26-27]。过度的内膜增生会影响静脉口径和厚度,导致内瘘扩张失败以及吻合口的狭窄和血栓[28]。但是,有研究表明AVF术前存在的内膜增生与微钙化或中层纤维化对 AVF成熟没有影响[27,29]。目前,超过2/3的 ESRD 病例由慢性疾病引发[28],如糖尿病、代谢综合征和高血压等。因为高血压、高血脂、高血糖患病数量在我国较高,已引起全社会的普遍关注,且高血压、高血脂、高血糖人群在ESRD病人中较普遍,严重影响生命健康。
3 高血压、高血脂、高血糖对AVF成熟影响的机制
正常的血管内皮在预防血栓形成、调节凝血因子和脂质的转运起着至关重要的作用[6],然而,高血压、高血脂、高血糖容易造成血管内皮功能受损。当血管内皮受损时,易激活炎症、血小板和平滑肌细胞,使血管壁增厚、血管硬化[6,25],引起AVF血管异常重塑,最终导致AVF的成熟失败。
3.1 高血压对AVF成熟影响的机制
高血压是AVF早期成熟的危险因素[10,30]。不受控制的高血压会造成内瘘术后出血或血肿,甚至是内瘘静脉血管内皮损伤。高血压病人AVF血管内皮受损的主要机制是产生氧化应激,导致一氧化氮(NO)分解,当一氧化氮减少时,血管内皮失去保护血管壁能力而引起动脉硬化和血栓形成[31],因为一氧化氮可舒张血管,抑制血小板聚集、平滑肌细胞增殖、单核细胞黏附和黏附分子表达。高血压病人因内皮受损,降低血管舒张,引发内瘘血管巨噬细胞(CD68阳性细胞)和T细胞浸润[6]。这2种炎性细胞会引起中膜和内膜细胞增殖,使新内膜变厚[32],同时会加重静脉壁炎症,对AVF成熟产生不利影响。因此,严格控制血压可增加AVF通畅率[30]。
3.2 高血脂对AVF成熟影响机制
血脂异常时,滞留在血管中的低密度脂蛋白(LDL)会被单核细胞吞噬,形成泡沫细胞,泡沫细胞在血管内膜下沉积,形成脂质斑块,不断增长的斑块会缩小血管腔,当血管壁不稳定的斑块脱落时,血管变硬、弹性减弱,形成血栓,使动脉粥样硬化病变。尿毒症病人血脂异常时,加速动脉硬化,增加AVF血栓的风险[33]。目前,血脂异常对内瘘成熟的影响还有很多未知领域。其中低胆固醇和 低HDL-C很可能是炎症的代表,低HDL-C可通过增加转化因子β1(TGF-β1)诱导内膜增生和细胞外基质过度沉积,造成AVF血栓[34-35]。建议进行定期血液透析的病人使用他汀类药物、科学饮食、增加体育锻炼[36-37],但在AVF重塑过程中他汀类药物的抗炎作用暂不清[38]。
3.3 高血糖对AVF成熟影响机制
糖尿病病人由于长期处在高血糖情况下,体内易形成糖化蛋白,最终会形成一种不可逆的晚期糖基化终末产物,是早期血管内皮功能障碍的关键危险因素,其在内皮细胞壁中集聚,破坏细胞的结构和功能,降低一氧化氮的生物利用度和细胞表面结构,产生炎症反应,加速血管损伤。在AVF 构建过程中,糖尿病静脉血管造成损伤后,内皮会受到干扰,从而损害静脉血管重塑[6]。高血糖对2 型糖尿病血管的有害影响通常会因伴有胰岛素抵抗相关的疾病(高脂血症和高血压)而增加,高血糖相关的氧化应激激活还原辅酶Ⅱ[NAD(P)H]氧化酶的活性,持续的 NAD(P)H 氧化酶生成,刺激活性氧(ROS)的合成和分泌,ROS在AVF成熟过程中,使平滑肌细胞迁移和增殖,从而影响AVF 成熟[39]。建议加强病人日常血糖管理,监测糖化血红蛋白。
4 促进AVF成熟的研究进展
西洛他唑是磷酸二酯酶-3抑制剂,可抑制血管损伤引起的内膜增生和血管病变,可舒张血管、抑制血小板活化和聚集,抑制血栓形成,增加四肢血流量,改善血脂,抑制血管平滑肌细胞生长,有助于减少 AVF 成熟失败[28]。
小窝蛋白1(caveolin-1,Cav-1)是AVF 成熟的关键调节因子,内皮Cav-1 刺激一氧化氮合酶(eNOS)活性,产生了更多的一氧化氮,从而限制壁增厚和新生内膜增生,调节AVF 重塑,并改善AVF 的通畅性。增强Cav-1活性可降低 AVF 失败的风险,是减少ESRD病人AVF成熟失败的新策略[40]。
血管内皮细胞生长因子A(VEGF-A)是一种多功能细胞因子,VEGF-A 表达降低可促进内皮细胞健康、一氧化氮和前列环素产生、血管舒张、抗血栓形成,抑制平滑肌增殖,血管内皮细胞生长因子表达增加与早期 AVF 血栓形成有关[32]。在AVF成熟时使用抗 VEGF-A 疗法可减少静脉内膜增生[41]。VEGF-A基因治療是促进AVF内瘘成熟的一种新手段。
远红外线照射能激活内皮细胞,促进血液循环,增加血管内皮的再生和修复能力,增加机体白细胞吞噬功能,消除相关的炎症,能有效扩张血管,抑制血管平滑肌的增殖,减轻血小板的聚集和血管痉挛[11]。因此,远红外线照射能促进术后AVF成熟,缩短内瘘成熟的时间。
有研究表明,通过RNA 测序(RNA-seq)分析内瘘创建后成熟或失败的静脉,搜索与AVF成熟失败相关的基因,加快发现预防目标[42],减少AVF 成熟失败,希望未来在这一领域有所突破。
5 小结
目前,AVF成熟障碍尚无有效的预防措施,通过了解高血压、高血脂、高血糖可诱导炎症、血管内皮损伤、细胞增殖等引起内膜增生形成原因,探究AVF失功的机制,推动新的治疗手段及血管通路护理研究的发展,降低内瘘成熟失败率,提高透析病人的生命质量。
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(收稿日期:2022-05-29;修回日期:2023-02-25)
(本文編辑王雅洁)