脓毒症致急性肾损伤发病机制和临床防治的研究进展
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lipocalin,NGAL):是结合
在明胶酶上的分子质量为25 ku的蛋白质.是铁粒子鳌合/ 转运体,最早发现于粒细胞内I在缺血性肾损伤时,肾小管升
万方数据
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糖皮质激素的众多不良反应对脓毒症的治疗也可能不利。 所以,糖皮质激素治疗脓毒症的价值尚需要大样本的随机对 照研究来评价。 3.4血液净化研究已证实,血液净化对清除外周血中的 炎症介质和高钠血症有明显的作用[2“。在ARF的替代治 疗中,间断血液透析治疗(IHD)与持续血液(动一静脉或静一静 脉)滤过治疗(CRRT)有着相似的疗效、病死率及并发症发生 率。CRRT的价格较IHD大约贵20%左右。针对广大经济 落后、交通不便地区,应用腹膜透析救治AKI患者值得探 讨。在AKI的肾脏替代治疗中大家共同关注的问题是开展 CRRT的最佳时机。是否应等待患者达到传统的ARF透析 时机?是否早一些开始CRRT可以达到更好的疗效?提早 到什么时机合适?这些问题都亟需前瞻、随机、对照的l临床 研究来回答。 3.5其他脓毒症的其他治疗包括广谱抗菌药物的合理使 用、活化蛋白C和垂体后叶素的应用、强化血糖控制以及他 汀类药物的应用等,这些措施同样对AKI的预防和治疗有 一定的作用。
活凝血系统及干扰抗凝血系统,致凝血功能失调。凝血功能 异常、纤溶抑制及炎症反应相互作用形成级联反应,其中凝 血因子的活化是脓毒症病理生理变化的重要环节[73}如果胶 原产生过多,溶解不彻底产生凝结物,则会导致肾缺血性坏 死,这就是许瓦茨曼反应(Schwartzman’s reaction)[8]。脓毒 症还可引起血管内皮细胞损伤,激活血小板,易致微血栓形 成;微血栓可以使肾小球血流量减少,肾小球滤过屏障遭受 破坏,GFR下降,肾功能减退。对多器官衰竭死亡患者的尸 检发现,有少数患者肾小球毛细血管出现微血栓,阻断肾小 球的血液循环从而导致ARF。
毒症引起感染性休克、血管内皮细胞损伤、ET释放增多以及 微血栓形成等因素均可引起肾小动脉供血减少,引起肾脏缺 血性损伤;随着病情稳定,感染性休克纠正、肾小动脉痉挛解 除及微血栓的纤维蛋白溶解,肾脏血供可以得到恢复,又可 出现再灌注性损伤。肾脏I/R后,产生了大量的氧自由基和 羟自由基。这些自由基可通过降解生物膜中的多不饱和脂肪 酸导致脂质过氧化,损伤细胞膜和线粒体膜的结构及功能, 造成细胞功能障碍凹]。有多种因素参与了肾I/R损伤,实验 研究显示T淋巴细胞是小鼠肾I/R损伤导致AKI的重要因 素之一[1”。在肾I/R损伤中,细胞因子也起到十分重要的 作用。李莉华等[11]研究发现,当归对兔肾I/R损伤的防治 作用可能与其对TNF-a、IL-6等细胞因子的调控有关。
通讯作者l王锦权(Email:jqwan9604@163.com)
万方数据
主要通过细胞内钙离子增加,激活钙依赖性核酸限制性内切 酶,将核DNA裂解成180~200 bp的片段,造成细胞凋
亡[1“。
1.5
支粗段分泌迅速增加。NGAL在AKI早期表达,是诊断 AKI较好的生物标记物,在AKI后2~4 h即可以增高;在诊 断造影剂肾病时,血中NGAL检测特异性为76%,敏感性达
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126・
・综
述・
脓毒症致急性肾损伤发病机制和II缶床防治的研究进展
刘海华王锦权 (安徽医科大学附属省立医院,安徽省立医院ICU,安徽 合肥230001)
脓毒症是指病原微生物入侵机体后所致的全身性炎症 反应综合征(systemic inflammatory
response
现,在GFR下降的患者血浆中ET浓度明显升高,尿ET排 泄明显上升,可通过测定尿ET判断肾脏损害的发生和发 展。方垄等[63的研究显示,应用大黄治疗可以降低脓毒症患 者血液中ET水平,对肾脏也起到保护作用。
2
脓毒症致AKI的临床防治方法 ADQI临床建议和指南如
mm
AKI生物学指标 早期AKI标志物以及AKI病情进展的标志等是目前的
3.1液体复苏与早期目标治疗
下:①必须避免低血压(体循环动脉压<80
Hg),维持心
研究热点之一。急性透析质量促进委员会(ADQI)提出的 AKl分类法和分级标准指出,血肌酐和尿量是目前惟一可靠 的检测指标,也是AKl分期的依据。但是血肌酐和尿量易 受到其他因素影响,灵敏度较差。 目前认为有价值的AKI早期诊断指标有:①半胱氨酸 蛋白酶抑制蛋白C(胱抑素C,Cystatin C,Cys-C),该蛋白可 经肾小球滤过,并在肾小管重吸收和代谢,但不能被肾小管 分泌[1”。在健康人中尿Cys-C浓度和肌酐浓度之间存在良 好的相关性,在出现持续性蛋白尿但无肾小管损伤的患者中 也观察到了这种相关性[I“。平均尿肌酐浓度随年龄增加而 增加,且受肌肉量影响;而尿Cys-C浓度不受肌肉量的影响, 所有年龄的人均保持恒定。Cys-C/肌酐比值(CCR)是反映 近端肾小管Cys-C重吸收状态的一项很好的指标,当CCR 处于正常范围时,尿Cys-C浓度可准确反映肾小球的滤过功 能。因而Cys-C是判断AKI早期的敏感性和特异性指标。 ⑦肾损伤分子一1(kidney injury molecule-1,KIM-I):是一种 跨膜蛋白,在正常肾脏并不表达,而在肾损伤的动物模型中 表达明显增加,KIM-1的外功能区断裂后产物能够从尿中排 出,检测尿中的KIM-1水平可以间接评价肾脏损伤情况[I“。 Timmeren等[20]认为,在肾脏疾病患者中,KIM-1在肾小管 细胞表达增加并与肾脏损伤程度密切相关,尿中KIM一1水 平能够反映组织中KIM-1表达情况及炎症反应程度,并与 肾脏功能密切相关;因此,可将KIM-1作为监测AKI的非侵 入性生物标志。③中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白
医学面临的急需解决的难题之一D]。大量临床研究显示,肾 功能轻度损伤即可导致脓毒症患者病死率增加[21;如果能在 急性肾损伤(acute
kidney
injury,AKI)早期肾小球滤过率
(GFR)开始下降时,或肾脏有损伤(发生组织学、生物标志物 改变)而GFR尚正常的阶段及时发现,及早干预,将有助于 降低脓毒症患者的病死率。现将有关脓毒症致AKI的发病 机制及其临时防治情况综述如下。
(neutrophil gelatinase-associated
排血量、平均动脉压和血管容量以保证肾灌注有利于肾功能 恢复,当需要血管加压药逆转全身性血管扩张时(如脓毒症 性休克)首选去甲肾上腺素l②选择性改变肾血流量的药物 目前未显示能改变ARF的自然后果。早期治疗的重要措施 是液体复苏.其目的在于维持有效血容量,增加脓毒症患者 的心排血量和组织氧供。一旦临床诊断脓毒症或发现脓毒 症导致组织低灌注,应尽快进行液体复苏。早期目标治疗的 黄金时间是患者刚入院时,第1个6 h内复苏目标为中心静 脉压(CVP)达到8~12
内毒素革兰阴性茵细胞壁的主要成分为脂多糖
91%,尿液中NGAL检测特异性为81%,敏感性达78%【2“。 ④钠氢交换蛋白3(Na+/H+exchanger 3,NHE3):NHE3是 近端肾小管含量最丰富的顶端膜钠转运子,在肾小管损伤后 通过胞吐形式进入尿液中。NHE3可以鉴别AKI的不同病 因,如肾前性氮质血症、梗阻性肾病和尿路感染等,尤其在鉴 别肾性和肾前性AKI方面比钠排泄分数更有优势[2“.⑤N- 乙酰一p》氨基葡萄糖苷酶(N-aeetyl-p-D—glucosaminase, NAG):是反映近端肾小管损伤的标志物。尿中NAG主要 来源于肾近曲小管上皮细胞,尿NAG可作为检测AKI的敏 感指标[2朝. 目前的基础研究、转化研究及少量临床研究表明,一些 新的标记物可能有更好的敏感性,并可能对AKI的病因进 行区分。但所有这些标记物尚属于评估阶段。距离临床应用 仍有一段距离,血肌酐和尿量仍是目前最可靠的诊断指标。
1
脓毒症致AKI的发病机制 炎性介质 在脓毒症患者的血液中多种细胞因子明显
1.1
1.3
肾缺血/再灌注(ischemic/reperfusion,I/R)损伤脓
异常,但对于炎症介质在其致AKI过程中所发挥的作用,临 床上争议较大。已知与AKI发生有关的炎性介质有:①肿 瘤坏死因子(TNF):是介导脓毒症的关键性细胞因子之一, 可诱导和促进其他一些炎症介质产生,并相互作用。形成“瀑 布样效应”,这种反应如不能及时终止,即形成SIRS。洪郁 芝[31等发现TNF-a可诱导肾小管上皮细胞合成补体,而免 疫抑制剂雷公藤内酯醇能抑制TNF-a的诱导作用。由此可 见,在致炎细胞因子诱导下过度生成并激活补体在AKI的 发生中起到重要作用。这为临床应用TNF_a抗体保护肾脏 提供了依据。②血小板激活因子(PAF):可引起血小板聚集 和释放。激活白细胞产生氧自由基、白细胞介素、前列腺素等 炎症介质,炎症刺激还可使肾小球系膜细胞(GMC)分泌多种 炎性细胞因子及其他炎症介质。造成组织损伤;同时PAF通 过其受体影响GMC细胞膜钙通道开放,促进脂质过氧化、从 而损伤GMC。③一氧化氮(NO):脓毒症患者体内诱导型一 氧化氮合酶(iNOS)升高,导致循环高动力状态,此时血管的 张力和血压同时降低,不能维持足够的肾灌注压;同时NO 本身对肾单位可以产生直接毒性作用。给肾功能障碍大鼠 静脉注入iNOS抑制剂后。大鼠的血清肌酐水平显著降低,肾 血流量和GFR明显升高,提示早期应用No拮抗剂可以有 效保护肾脏功能‘“。④内皮素(ET):ET为强效血管收缩激 素,与GMC上的内皮素受体(endothelin receptor,ETR)结 合,促使血管收缩而使GFR降低,导致AKI。Fujii等[53发
mm
Hg,平均动脉血压≥65 mm
Hg,
尿量≥O.5 ml・k91・h~,中心静脉或混合静脉血氧饱和度 ≥o.70。但需要注意,对于已经合并急性肺损伤的患者,过 多容量负荷会使患者不能耐受。还会加重损害肺氧合和通 气:同样。已经合并少尿型AKI时,液体复苏的尺度也很难 把握,需要有及时适当的肾脏保护措施。 3.2肺保护性的通气早期目标治疗开始后,就应该使用 相对低潮气量的通气,约6 ml/kg;应用低潮气量通气策略的 患者不易发生AKI。如患者已合并AKI,则肾脏代偿不足, 可能造成重度的代谢性酸中毒,甚至加重休克,所以在进行 肺保护性通气治疗时,监测酸碱和电解质平衡很重要.必要 时应进行血液净化治疗。 3.3糖皮质激素的应用对AKI患者一直应用糖皮质激 素缺乏循证医学的证据,临床争议很大。Russellc“3认为,人 体内糖皮质激素包括结合型和游离型,真正有活性的是游离 型。常规方法仅能测定总的糖皮质激素浓度。而实际上脓 毒症患者游离型的糖皮质激素浓度并不低,甚至高于正常。 Annane等[2朝发现,脓毒症休克患者短时间应用低剂量糖皮 质激素可降低并发症发生率和脓毒症休克的病死率。此外。
1.4
细胞凋亡
脓毒症早期。肾组织细胞凋亡数量增加,肾
组织细胞的凋亡与细胞因子大量释放等因素有关[13;同时肾 I/R损伤又加速了肾组织细胞凋亡的发生。细胞凋亡主要 通过外源性和内源性两条途径诱导肾小管上皮细胞凋 亡[12d朝;Bcl一2家族是细胞凋亡最重要的调控基因,Bcl-2可 通过抑制自由基的产生及细胞内钙超载、抑制线粒体膜的通 透性、阻止细胞色素C释放及caspase激活等机制发挥抑制 细胞凋亡的作用。在肾I/R损伤时,调控基因Bcl-2的表达 降低[I“。细胞内钙超载也是细胞凋亡发生的原因之一,它
3
(LPS),也称内毒素。LPS可经两条途径诱导细胞因子产生 致AKI:一是与脂多糖结合蛋白(1ipopolysaccharide
binding
protein,LBP)结合形成复合物,再与复合物受体(CDl4)结 合,直接激活血管内皮细胞及白细胞,使之分泌IL-Ip、IL-6、 IL-8等炎症细胞因子;二是在CDl4的参与下,直接作用于 单核细胞、中性粒细胞及组织中的巨噬细胞等,使其释放 TNF、IL一16、IL-6、IL-8等细胞因子,后者作用更为明显。 LPS在SIRS的发病中起重要作用Ds]。除此之外,肾小球系 膜细胞表达CDl4。可以被LBP-LPS复合物刺激而合成细胞 因子导致AKI;缺血和毒素促使机体释放内源性血管活性因 子,可引起系膜细胞收缩,导致肾小球血管阻力增加、滤过面 积减少,促使GFR持续下降。内毒素还可损伤已缺血的肾 小管[9],造成急性肾小管坏死。内毒素可使机体ET释放增 多,血管强力收缩,即使在血容量状态较好时也会引起AKI。
1.2
syndrome,
SIRS),可引起感染性休克及多器官功能障碍综合征(multi-
pie organ dysfunction
syndrome,MoDS)。肾脏是易受到脓
re-
毒症打击的靶器官之一,一旦出现急性肾功能衰竭(acute
hal
凝血功能异常脓毒症早期炎症介质的过度释放,激
failure,ARF),患者的病死率可高达70%,是危重病急救