腹膜透析患者腹膜纖維化發生機制及防治的研究進展

童孟立

腹膜透析（peritoneal dialysis，PD）是慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）患者進入終末期腎臟病（end stage renal disease，ESRD）階段后的一種成熟的替代治療方法。PD全球年增長率為8%，已超過血液透析的增長率（約6%～7%）[1]。近年來我國采用PD治療的ESRD患者占比迅速增長，占透析治療的15%～20%[2]，然而PD時間≥5年的比例僅占26.2%。患者腹膜功能衰竭產生一系列并發癥會影響PD質量，從而使PD時間縮短。腹膜纖維化（peritoneal fibrosis，PF）是腹膜功能衰竭的一個重要原因，病理特點是腹膜表面間皮細胞（HPMC）失去上皮細胞表型而出現成纖維細胞特征，該病理過程稱為上皮間質轉化（EMT）[3]。EMT、間皮細胞下間質增厚、新生血管生成等會導致腹膜基本結構破壞。因此，如何延緩PF是臨床研究的熱點，本文就PD患者PF發生機制及防治的研究進展作一介紹。

1 PD患者PF發生機制

長期PD患者體內糖降解產物（GDPs）、糖基化終產物（AGEs）蓄積，在腹膜中沉淀。GDPs可以促進AEGs的產生，AGEs可激活HPMC上的AGEs受體[4]，導致炎癥細胞聚集、炎癥因子活化，并通過各種細胞內信號途徑的活化引起血管轉化生長因子-β1（TGF-β1）、血管內皮生長因子（VEGF）等過度表達。有研究通過AGEs刺激大鼠腹膜間皮細胞發現，AGEs能上調大鼠腹膜間皮細胞 TGF-β1、VEGF mRNA 和蛋白表達水平[5]。TGF-β1通過Smad信號途徑介導EMT并使HPMC產生細胞外介質（ECM）。AGEs能促進HPMC分泌VEGF，已被較多實驗證實[5-7]。腹膜炎亦可以使單核巨噬細胞等炎癥細胞聚集并釋放TGF-β1。目前認為尿毒癥本身、非生理性透析液以及反復發作的腹膜炎是PD患者發生PF的3個主要因素。

1.1 尿毒癥本身所致的生化改變 尿毒癥本身與漿膜通透性增加有關，最終會導致胸腔或心包積液[8]。尿毒癥可促使腹膜平均厚度增厚，管腔/血管直徑比低于正常值[9]。其主要機制是尿毒癥羰基產物的形成，AGEs在ESRD患者體內蓄積，較正常人明顯增多[10]。AGEs沉積于腹膜，使腹膜羰基化應激，血清中VEGF、成纖維細胞生長因子-2增多，一氧化碳合成酶活性增高，導致腹膜結構的改變，VEDF及FGF-2上調、AGEs血管沉積使尿毒癥大鼠血管增生和纖維化[11]。FGF-2則可通過誘導基質金屬蛋白酶MMP-2和MMP-9釋放，破壞基底膜[7]，促進EMT的發生。

1.2 非生理性透析液 傳統PD透析液具有高濃度葡萄糖（HG）、高滲透性、低pH值等非相容性因素。其中HG本身就可以誘導EMT，早期HG引起的EMT是可逆的，然而腹膜長期處于HG環境后，EMT是不可逆的[12]。HPMC在腹膜透析液的刺激下，HG、低pH誘導細胞損傷，產生氧化應激，HG使線粒體氧自由基含量明顯增加，引發細胞炎癥自噬[13]；PD時HG可上調HPMC上葡萄糖轉運蛋白1（GLUT1）的表達，通過活化蛋白激酶C途徑，使細胞內葡萄糖濃度增加，增加了AGEs的蓄積[14]；此外透析液的熱殺菌作用和活性氧的刺激也使葡萄糖代謝產生GDPs和AGEs。AGEs結合RAGE，致HMPC分泌VEGF、單核細胞趨化因子1（MCP-1）、腫瘤壞死因子 α（TNF-α）等一系列因子，促 HPMC 產生 TGF-β1，使ECM生成，促進新生血管形成。Lee等[15]用高糖及等效甘露醇培養HPMC，發現葡萄糖可誘導MCP-1 mRNA表達促進EMT，并呈時間和劑量依賴性，而等效甘露醇無顯著影響。這也解釋了HG誘導的EMT似乎是由葡萄糖引起的，與高滲無關[12，15]。透析液使腹膜一直處于微炎癥環境下，炎癥細胞聚集，ECM堆積，新生血管形成，加快PF進展。

1.3 腹膜炎 腹膜炎是PD常見的并發癥，病原微生物刺激導致腹膜炎癥，細菌的脂多糖（LPS）是一種強力的炎癥介質，可激活NF-κB信號通路[16]，誘導炎癥介質TNF-α、白細胞介素-1α等釋放，顯著上調 TGF-β1型受體的表達[17]，導致HPMC釋放TGF-β1增多，趨化炎癥細胞聚集，參與炎癥反應，使ECM生成增多，HPMC轉分化，促進EMT形成。王欣等[18]對急性細菌性腹膜炎大鼠的腹膜研究發現壁層腹膜水腫增厚，臟層腹膜可見大量炎癥細胞浸潤，免疫熒光顯示腹膜NF-κB、TGF-β/Smads信號在間皮細胞過度激活。此外HPMC具有抗凝和纖溶活性。體外培養的HPMC可分泌纖溶酶原激活劑（tPA）及組織纖溶酶原激活劑（uPA），同時尚可分泌纖溶酶原激活抑制劑（PAI），由于tPA分泌相對較多，而PAI相對少，正常腹膜具有纖溶傾向。而炎癥發生后，TGF-β1誘導HPMC的PAI-1的轉錄與表達，HMPC由正常的纖溶傾向轉為高凝傾向，纖維連接蛋白和Ⅰ型膠原（COL-Ⅰ）的mRNA和蛋白表達[19]，纖維素沉積，引起腹膜滲出、粘連，致PF進展。

2 PD患者PF的防治

2.1 防治PF藥物的研究 （1）雷帕霉素(rapamycin)通過與FK結合蛋白（FKBP）結合，阻斷哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）的表達，進而抑制細胞生長與增殖。在腎、肝、心等多個臟器領域的研究中，雷帕霉素在抗增殖和抗纖維化方面已經顯示了重要作用。Xu[20]將大鼠以4.25%透析液+LPS刺激制成PF模型，以雷帕霉素灌胃治療發現大鼠壁層腹膜 COL-Ⅰ、平滑肌肌動蛋白（α-SMA）、TGF-β1表達明顯下調，間皮下致密層的厚度增幅也較小。Xiang等[21]通過高糖透析液建立大鼠腹膜EMT模型，以不同濃度雷帕霉素治療，發現其能顯著改善EMT表現，且高濃度效果更明顯。（2）阿利吉侖（aliskiren）是一種腎素抑制劑，它能顯著且持續地降低血漿腎素活性、血管緊張素AngⅠ、AngⅡ，與劑量呈正相關，在第一環節阻斷RAS系統，減少AngⅡ和醛固酮的生成，不影響緩激肽和前列腺素的代謝。Ke等[22]將大鼠以葡萄糖酸氯PD制成PF模型，阿利吉侖靜脈給藥，發現大鼠腹膜上TGF-β1、α-SMA、FN、膠原蛋白、VEGF的表達下降，血清及透出液中TGF-β1水平下降，腹膜增厚減輕。（3）吡非尼酮（pirfenidone）是一種細胞因子抑制劑，具有抗氧化、抗炎、抗轉化生長因子、抗血小板等多種藥理作用。除了抗肺纖維化外，吡非尼酮還對心臟、腎臟、肝臟的纖維化有抑制作用，其下調TGF-β1或能改善PF。（4）中藥及中藥中提取成分。楊洪濤等[23]將大鼠以PD治療+阿霉素注射處理制作PF模型，以腎疏寧（柴胡、黃芩、生黃芪等）灌胃，發現大鼠腹膜FN及 TGF-β1、結締組織生長因子、VEGF、HGF、人骨成型蛋白7的表達下降，腹膜增厚幅度下降，PF減輕。程錦繡等[24]將大鼠以4.25%透析液+LPS刺激處理制成PF模型，腹腔注射大黃素，發現大黃素治療能明顯增加腹膜纖維化大鼠超濾量，降低膠原沉積，抑制腹膜增厚。

2.2 理想透析液的研制 它與腹膜中的生理性液體相似，具有中性pH、機體不易吸收的滲透劑，不或極少產生GDPs、AGEs，提供足夠營養，有良好的生物相容性等特點。（1）艾考糊精（icodextrin）透析液是其中應用最廣泛的，艾考糊精是一種多聚葡萄糖，其超濾率較高，特別適用于高轉運、水分超濾較低或腹膜炎癥狀態下透析，常用濃度為7.5%。盧志等[25]在一項Meta分析中發現艾考糊精透析液能使患者有更好的腹膜肌酐和尿素清除率，且安全性與葡萄糖透析液相當。Wang等[26-27]報道艾考糊精透析液可降低PD患者卒中及充血性心衰風險，但與傳統透析液相比，在殘余腎功能和腹膜功能上無明顯的利弊[28]。其對PF是否有改善仍需研究。（2）氨基酸透析液與葡萄糖滲透劑相比，能減少蛋白丟失，改善各方向營養狀態，適用于消化吸收不良、腹膜炎狀態的患者，可減少腹膜與葡萄糖接觸。孫玉玲等[29]通過用不同透析液對體外HPMC處理，發現以氨基酸替代葡萄糖作為透析液對HPMC功能損傷作用較前者明顯減輕。（3）傳統透析液使用乳酸鹽作為緩沖堿，經肝臟轉化為碳酸氫鹽，用于糾正ESRD患者酸中毒，由于pH值低，可造成腹膜細胞的損傷和死亡。乳酸鹽/碳酸氫鹽腹膜透析液有較中性的pH值，較少GDPs，乳酸鹽濃度降低，減少了對腹膜的刺激[30]，這可能與透析液呈中性且具有較低的GDPs有關。研究發現使用低GDPs含量的PD透析液可以降低AGEs水平[31]，從而延緩PF，但需通過工藝的改進，成本也將變高。

2.3 腹膜炎防治 腹膜炎與腹膜失功、PF呈相關關系，腹膜炎發作頻率、累計感染時間及嚴重程度都會促進PF。腹膜炎的防治首先是預防，無菌操作規范進行，減少及避免發作，注意個人及環境衛生有助于預防腹膜炎的發生。一項單中心PD相關性腹膜炎的臨床危險因素回顧性分析發現長期PD患者血清低白蛋白水平容易發生感染性腹膜炎[32]。早診斷早治療可以減少腹膜受炎癥因子的刺激，減少PF進展。

2.4 合理的透析方案 不宜過多使用高滲透析液；盡可能利用患者的殘余腎功能，在能維持生理平衡的狀況下，切忌盲目增加透析劑量；在超濾良好的狀況下，仍應要求患者控制水分攝入，避免過分超濾。其次適時終止PD是必須的：感染難以控制，為縮短感染時間，暫時終止，以血液透析過渡，之后再進入PD；PF早期，適時暫停PD，結合藥物的干預，可能延緩PF發展，超濾衰竭者可采用PD+血液透析聯合治療。

2.5 基因技術 （1）基因轉染：轉染抗炎癥細胞因子和抗纖維化分子的基因的方法，如抗TGF-β1基因轉染于HPMC[33]，可減少 TGF-β1 釋放，防治腹膜纖維化。（2）基因修飾：如HMPC體外培養、基因修飾（增加外源性抗纖維化非編碼RNAs表達，如miR-200c）[34]，回輸入腹腔，抑制HPMC細胞EMT的發生。盡管基因治療在動物模型已進行了大量研究，但其應用于臨床還有許多問題需解決。

3 小結

我國PD在透析治療中的占比升高，而PD時間≥5年的患者占比較低，與PF密切相關。PF影響腹膜功能，造成腹膜超濾功能下降，最終導致長期PD患者退出PD。PF的機制與AGEs蓄積、TGF-β激活有關。尿毒癥、非生理性腹透液及腹膜炎可以激活TGF-β因子，促發PF。預防腹膜炎及合理的透析將減緩PF進程。新型藥物、透析液及基因治療的研究或有助于治療PF，有望延長PD患者透析時間，改善PD質量。