血管活性物質與肝腎綜合征發病機制的研究進展

鐘曉琴，周 飛

肝腎綜合征 (hepatorenal syndrome，HRS)是嚴重肝病時發生的一種進行性、功能性腎功能不全，病死率高，治療方法有限。HRS的發病機制復雜，其顯著特征是內臟動脈血管擴張、外周血管阻力降低和全身動脈低血壓，從而引起腎血管收縮、腎臟血流量減少和腎小球濾過率降低，腎功能受損。近年來研究發現，多種血管活性物質參與這一過程，進一步探討血管活性物質與HRS發病機制的關系成為研究熱點，本文就此領域相關進展做一綜述。

1 HRS發病機制

HRS發病機制非常復雜，近年來較為流行的機制有動脈擴張學說，肝硬化性心肌病、二次打擊學說等。在HRS的研究中，發現具有重大意義的是內臟和周圍血管循環復雜的改變，全身循環系統和腎臟局部縮血管物質和舒血管物質失調，進而導致的腎臟血管的強烈收縮。通常我們認為，肝硬化合并腹腔積液的患者存在典型的高動力型血液循環，即外周及內臟動脈系統的廣泛舒張狀態，從而造成動脈血壓和系統血管阻力的下降，這種血流動力學改變的直接后果就是有效血容量的不足，作為代償，機體動用各種機制來糾正這種血流動力學的異常，如各種血管活性因子等。腎臟血管對這種代償機制尤為敏感，從而引起腎血管的廣泛收縮和鈉水潴留，引起HRS，而血管活性物質目前研究較為廣泛的有一氧化氮 (NO)、ET－1、腫瘤壞死因子等，但它們發揮作用的效果和機制尚未完全闡明，在動物實驗中作用和臨床指導價值也在不斷探索中［1］。

2 NO的舒血管作用

1987年被證實血管內皮衍生舒張因子 (EDRF)的化學本質為NO，它存在于身體的各種組織中，具有多種生物學活性。NO由內皮細胞、血管平滑肌細胞合成，通過活化血管平滑肌細胞的鈣離子依賴性鉀通道 (Kca)及第二信使3'5'－環磷酸鳥苷 (cGMP)，介導血管舒張。NO在不同部位血管床的活性不同，內臟、體循環中NO活性高，可致內臟血管舒張，平均動脈壓下降;肝內NO合成減少，使肝內血流阻力上升，加重門脈高壓;腎臟中NO活性高，對維持腎灌流至關重要。NO對腎臟的保護作用還可能通過如下機制:(1)維系血流量，用NO合成酶 (NOS)抑制劑可減少正常鼠的腎血流;(2)肝硬化時腎臟局部NO產生不足或縮血管物質增加;(3)NO具有抑制血小板聚集、改善微循環的作用。NO由L2精氨酸 (L2arg)和分子氧在NOS的催化下生成。

NOS主要有3種存在形式:神經型NOS(nNOS)、內皮型NOS(eNOS)和誘生型NOS(iNOS)，近年來研究具體哪種形式作用于肝硬化門靜脈高壓成為研究熱點。Ferguso等［2］在給予肝硬化患者同時應用選擇性iNOS抑制劑 (1400W)、非選擇性NOS抑制劑 (L－NMMA)和去甲腎上腺素后，發現1400W可以使患者外周血管產生收縮效應，而在健康對照患者中無此效應，但L－NMMA和去甲腎上腺素在肝硬化患者和健康對照人群中均可產生血管收縮效應，說明iNOS在調節肝硬化血管阻力方面也起著一定的作用。

到目前為止，NO在HRS的慢性進程模型已得到很好的建立和闡述。但尚缺乏內源性NO在急性肝腎衰竭模型中的作用的相關資料。最近，Saracyn等［3］應用16只Wistar大鼠和48只SD大鼠進行試驗。結果顯示NOS抑制劑能夠顯著地改善Wistar大鼠腎小球濾過率 (GRF)，減輕腎功能衰竭的程度。SD大鼠和Wistar大鼠引起繼發性腎衰竭的過程并不一樣，應用半乳糖苷后，與Wistar大鼠一樣，出現明顯血清膽紅素、丙氨酸氨基轉移酶 (ALT)升高，但并未觀察到急性腎衰竭的證據。提示先天性和遺傳因素不同可能導致發病過程的復雜和多樣性。實驗還發現，在肝損害之后，限制內源性NOS系統都有助于GFR的改善。而在肝損害之前激活NO系統對腎功能無明顯影響。在D－氨基半乳糖 (Ga1N)注射后建立急性肝腎損傷模型，再應用NO可能有助于腎功能的改善，該實驗提示NO不僅參與HRS的慢性發病過程，可能在其急性損傷中有重要的調節作用，而且為研究其作用過程和特點提供了資料。

3 ET的縮血管作用

ET是縮血管活性最強的多肽物質，家族成員有ET－1、ET－2和ET－3，其中ET－1具有強烈的縮血管作用，ET－3可通過刺激血栓素A2釋放而間接收縮血管。急、慢性肝衰竭常伴內毒素血癥，刺激ET－1和ET－3水平升高。研究表明ET含量與肌酐清除率、有效動脈血容量和血清鈉水平呈負相關，且局部ET－1形成較循環ET－1升高更重要。

ET－1是一個強大的縮血管肽與炎癥、增殖、纖維化有關，密切參與正常生理和病理生理學。ET－1發揮多種生物學效應，包括皮質和髓質血管收縮，腎小球系膜細胞收縮，刺激細胞外基質生產，并抑制鈉和水的重吸收，而其主要是通過介導的自分泌/旁分泌方式發揮作用。越來越多的證據表明，ET系統可能參與一系列的腎臟疾病，包括慢性蛋白尿與腎小球和腎小管間質纖維化;包括糖尿病和高血壓腎病，腎小球腎炎。此外，ET－1發揮作用的特點是增加腎血管阻力，包括急性缺血性腎功能衰竭、鈣調磷酸酶抑制劑毒性、內毒素血癥、HRS。此外，紊亂的ET系統可能參與水鈉潴留，例如充血性心力衰竭、肝硬化。選擇性和非選擇性ET受體拮抗劑已在動物模型得到很好的應用和闡述。ET(A)和ET(B)可能是腎臟缺血、炎癥和纖維化的關鍵因素。其中ET(A)主要發揮血管收縮作用，而雙重ET受體阻滯劑可能優于選擇性受體阻斷劑［4］。

目前，關于ET－1治療HRS的臨床試驗還很少。Wong等［5］試圖應用ET非選擇性受體拮抗劑替唑生坦治療2型HRS患者，但是該實驗因為藥物的安全性而提前終止。在服藥的6例男性患者中，1例因為服藥后4h即出現低血壓 (MAP＜70mmHg，1mmHg=0.133kPa)，而4例患者因為腎功能下降、尿量減少在服藥4d后停止替唑生坦治療。結果提示ET－1受體阻斷劑可能加速肝硬化和HRS患者腎功能衰竭，其具體機制尚不完全清楚。可能因為ET系統的復雜性，可能激活特定的受體才能發揮作用。

4 腫瘤壞死因子α(TNF－α)的作用

重癥肝病時患者血中TNF－α水平明顯升高。TNF－α可以增加Ca依賴性與非Ca依賴性蛋白激酶活性，增強血管平滑肌細胞 (VSMC)收縮;可以活化內皮蛋白激酶C(PKC)，抑制eNOS的活性;可以縮短eNOS mRNA的t1/2使內皮產生NO減少［6－7］。TNF－α可以增加ET產生，通過腫瘤壞死因子受體2(TNFR2)和 ET－ETR依賴途徑引起血管收縮［8］。研究表明血清TNF－α水平與血中肌酐、尿素氮水平相關。

最近，Tahir等［9］對176例肝硬化腹腔積液患者進行臨床試驗觀察，肌酐清除率41～80ml/min，血清肌酐濃度低于1.5mg/dl，且無腎臟疾病的患者入組，隨機接受TNF－α阻斷劑己酮可可堿 (1200mg/d)或安慰劑治療。隨訪6個月，1、3和6個月時觀察患者的腎功能變化情況，主要終點是6個月內出現HRS。與安慰劑組比較，己酮可可堿組HRS發生率明顯降低，而同時檢測到發生HRS的患者血清TNF－α水平顯著升高，血清納、平均動脈壓均顯著降低。說明阻斷TNF能預防肝硬化和腹腔積液患者HRS的發生［10］。目前雖然HRS的治療手段多樣，但哪種治療更有效尚待進一步大型臨床試驗證實。應用TNF－α阻斷劑和常規治療對照，觀察其延緩HRS的作用程度可能有更好的說服力。

5 炎癥因子釋放血管活性物質

早有試驗證實，多種炎癥因子釋放血管活性物質，影響血管舒縮功能，參與HRS的發生。晚期肝病時，體內內毒素血癥發生率大大增加，內毒素可激活單核－吞噬細胞系統，釋放血管活性物質，具有強烈的促腎血管收縮的作用。Yan等［11］探討了HRS大鼠腎熱休克蛋白72(HSP 72)和Toll樣受體4(TLR4)的表達和作用。通過對大鼠膽管結扎建立膽汁性肝硬化HRS的大鼠模型，分別在1、2、4和6周監測血液腎和肝組織中的的ALT、總膽紅素 (TB)、血尿素氮 (尿素)、肌酐(鉻)等水平，并對HSP 72和TNF－α進行了評估與酶聯免疫吸附法 (酶聯免疫法)。結果血漿濃度的HSP72表達與腎臟HSP72基因和蛋白明顯降低 (特別是在4和6周，P＜0.01)，血漿TNF－α水平與腎TLR4(基因和蛋白質)的表達均明顯高于假手術組 (P＜0.01)，說明腎HSP 72表達減少可能有助于激活TLR4從而啟動炎癥信號通路，參與膽汁性肝硬化HRS的發病。

6 研究前景

綜上所述，多種血管活性物質參與HRS發病，并且多種物質相互影響共同發揮作用。最近的許多基礎和臨床試驗從不同方面進行了的證實和更深一步探討。目前，應用縮血管藥物如特利加壓素、去甲腎上腺素和奧曲肽等聯合清蛋白或人工膠體治療Ⅰ型HRS以及探索小劑量多巴胺，米索前列醇的擴血管藥物的應用價值，已取得了重大的進展［12－13］，但目前臨床用藥選擇仍相對局限，進一步明確血管活性物質的作用和機制，尋找更多的干預藥物和靶點，與臨床治療HRS密切相關，值得進一步分析和研究。

1 Lata J.Hepatorenal syndrome ［J］.World J Gastroenterol，2012，18(36):4978－4984.

2 Ferguson JW，Dover AR，Chia S，et al.Inducible nitric oxide synthase activity contributes to the regulation of peripheral vascular tone in patients with cirrhosis and ascites［J］.Gut，2006，55:542 －546.

3 Saracyn M，Patera J，Kocik J，et al.Strain of experimental animals and modulation of nitric oxide pathway:their influence on development of renal failure in an experimental model of hepatorenal syndrome ［J］.Arch Med Sci，2012，8(3):555 －562.

4 Neuhofer W，Pittrow D.Role of endothelin and endothelin receptor antagonists in renal disease ［J］.Eur J Clin Invest，2006，36(3):78－88.

5 Wong F，Moore K，Dingemanse J，et al.Lack of renal improvement with nonselective endothelin antagonism withtezosentan in type 2 hepatorenal syndrome［J］.Hepatology，2008，47(1):160 －168.

6 Elahi M，sopa S，Matata B.NO－cGMP and TNF－alpha counter regulatory system in blood:understanding the mechanisms leading to myocardial dysfunction and failure ［J］.Biochim Biophys Acta，2007，1772(1):5－14.

7 Tang C，Wu AH，Xue HL，et al.TanshinoneⅡA inhibits endothelin－1 production in TNF－alpha－induced brain microvascular endothelial cells through suppression of endothelin－converting enzyme－1 synthesis［J］.Acta Pharmacol Sin，2007，28(8):1116 －1122.

8 Akriviadis E，Botla R，Briggs W，et al.Pentoxifylline improves short－term survival in severe acute alcoholic hepatitis:a double－blind，placebo－ controlled trial［J］.Gastroenterology，2000，119(6):1637－1648.

9 Tahir F，Riaz H，Rehman A.Potential role of TNF alpha blockers in delaying the progression of hepato－renal syndrome［J］.Med Hypotheses，2012，78(2):225 －226.

10 Tyagi P，Sharma P，Sharma BC，et al.Prevention of hepatorenalsyndrome in patients with cirrhosis and as a pilotrandomized control trial between pentoxifylline and placebo ［J］.Eur J Gastroenterol Hepatol，2011，23(3):210－217.

11 Yan CG，Zhu DF，Wang F.Study onthe expressions and roles of renal heat shock protein 72 and Toll－likereceptor 4 in hepatorenal syndrome in rat［J］.Ji Jiu Yi Xue，2007，19(12):731－734.

12 Gluud LL，Christensen K，Christensen E，et al.Terlipressin for hepatorenal syndrome［J］.Cochrane Database Syst Rev，2012，12:9.

13 Singh V，Ghosh S，Singh B，et al.Noradrenaline vs terlipressin in the treatment of hepatorenal syndrome:a randomized study［J］.J Hepatol，2012，56(6):1293 －1298.