血液透析中因慢性炎症、补体激活及非生物相容性导致心血管死亡率增加的作用Increased Cardiovascular Mortality in Hemodialysis: The Role of Chronic Inflammation, Complement Activation, and Non-Biocompatibility

环球医讯 / 心脑血管来源:www.mdpi.com匈牙利 - 英语2025-08-02 04:10:08 - 阅读时长4分钟 - 1924字
本研究综述了慢性炎症、补体激活及生物不相容性在血液透析患者心血管死亡率升高中的作用,通过比较腹膜透析与血液透析的死亡率差异,提出改进生物相容性及利用人工智能评估风险以降低死亡率的潜在策略。
慢性肾病血液透析心血管死亡率补体激活炎症反应透析膜生物相容性中性粒细胞胞外陷阱氧化应激心血管疾病免疫调节剂
血液透析中因慢性炎症、补体激活及非生物相容性导致心血管死亡率增加的作用

摘要

背景:慢性肾病(CKD)是全球公认的健康问题,其特征为血管炎症增加、动脉粥样硬化加速及血栓风险升高,这些均导致整体心血管风险增加。CKD特有的主要危险因素是尿毒症毒素在循环系统和组织中的积累,这会进一步加速CKD及其共病(包括骨矿物质障碍和心血管疾病)的发展。材料与方法:本叙述性综述聚焦非传统心血管风险因素(如炎症、补体激活相关伪过敏反应),讨论其在肾替代疗法选择中的潜在调控作用。结果:现有文献表明,非传统风险因素在介导炎症和增加心血管死亡率中起关键作用。接受血液透析(HD)的患者显示出显著增高的心血管疾病(CVD)死亡率。这种炎症状态可能与透析过程中血液直接暴露于生物不相容环境有关。本文详细回顾了中性粒细胞胞外陷阱(NETs)及补体激活在HD患者中的作用。结论:本综述强调HD环境生物不相容性可能导致患者心血管死亡率升高的关键要素,总结这些发现或可为开发新治疗靶点提供理论依据。

1. 引言

慢性肾病(CKD)是全球流行的非传染性疾病,工业文明和西化生活方式加剧了其流行。全球估算的CKD患病率约为成人中的十分之一。CKD与心血管并发症高风险相关,原因包括尿毒症毒素积聚、电解质失衡和血容量过多等。尽管KDIGO指南推荐使用肾素-血管紧张素系统抑制剂和SGLT2抑制剂等药物可降低肾脏和心血管事件风险,但接受肾替代疗法的患者死亡率仍持续升高。与腹膜透析(PD)相比,血液透析(HD)携带更高的心血管死亡风险。PD通过将透析液与血液分离及不均衡清除尿毒症物质实现独特的治疗优势。然而,PD患者长期腹膜纤维化导致超滤失败,最终PD与HD的死亡率差异消失。HD通过激活补体系统及中性粒细胞胞外陷阱(NETs)等机制加剧系统性炎症反应,进而增加心血管死亡风险。

5. 血液透析患者心血管死亡率

传统心血管疾病危险因素(如糖尿病、动脉粥样硬化、高血压、高脂血症和吸烟)已被广泛研究。既往研究表明,合并冠状动脉疾病的糖尿病或非糖尿病PD患者死亡风险显著高于HD,而无冠心病的非糖尿病患者接受PD或HD的生存率相似。晚期血管钙化是CKD代谢骨病(CKD-MBD)进展的重要因素,CKD-MBD表现为磷酸盐、甲状旁腺激素(PTH)、钙、维生素D及FGF23代谢紊乱。尿毒症性钙化性小动脉硬化症(calciphylaxis)是该病症的严重表现。CKD的进展导致肾素-血管紧张素-醛固酮系统激活、血容量过多及肾性贫血,同时尿毒症毒素积累引发氧化应激和慢性炎症,进一步加剧器官损伤。尽管HD和PD患者均存在慢性炎症,但HD患者死亡率更高,推测这可能与透析膜生物不相容性及透析过程中补体激活有关。

7. 血液透析中的补体系统激活

1960年代末,Craddock等发现纤维素膜(尤其铜仿膜)可激活补体替代途径,导致急性肺功能障碍。HD治疗的前10-15分钟,补体成分C3a和C5a水平显著升高,提示补体替代途径激活。现代聚砜膜仍可激活补体系统,引发肥大细胞脱颗粒,释放C3a、C5a等过敏毒素。补体激活相关伪过敏反应(CARPA)被定义为非IgE介导的即刻超敏反应,由纳米颗粒或透析膜触发。猪模型研究显示,CARPA表现为血流动力学、心肺及皮肤反应,严重时需心肺复苏。C3和C5的裂解产物(如C3a、C5a)可刺激炎症因子(IL-1β、TNF-α、IL-6、IL-8)释放,并上调白细胞表面受体(CD11b/CD18、CD35)及L-选择素下调。氧化应激导致内皮细胞功能障碍,进而加剧血管钙化和死亡率。

9. 讨论

除传统风险因素外,HD直接引发的炎症反应可能是心血管死亡率升高的重要原因。HD过程中,血液暴露于人工材料(如透析膜和体外循环装置)触发补体激活及中性粒细胞聚集。NETs形成是HD中重要的致病机制,其由尿毒症毒素、透析液污染物(如内毒素)及人工表面共同诱导。猪模型研究发现,回输经体外循环处理的血液可升高肺动脉压(PAP)和血栓烷B2(TxB2)水平,提示HD可能通过激活炎症级联反应引发肺动脉高压(PH),而PH是CKD患者死亡的独立危险因素。

改进透析材料生物相容性是降低系统性炎症和改善预后的关键。人工智能(AI)技术在HD风险评估中的应用有望识别高危患者,通过个性化干预和强化监测降低死亡率,尤其对脆弱HD治疗人群具有重要意义。

10. 结论

除传统风险因素外,HD治疗直接引发的炎症反应及补体激活可能导致患者心血管发病率和死亡率升高。PD初始阶段的较低死亡率随治疗时间延长逐渐消失,若PD治疗效果稳定,死亡率和炎症水平将显著降低。针对HD中NETs形成和炎症反应的免疫调节剂研发,或成为降低心血管死亡的潜在治疗策略。

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