关键词:
CKD
炎症因子
Klotho
硫酸吲哚酚
RIG-I
NF-κB
摘要:
研究背景及意义:慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)发病率、住院率和死亡率逐年升高,已成为全球关注的焦点。随着CKD的逐渐进展,除了累及肾脏,还可以累及其它器官,并最终发展为终末期肾病(End stage renal disease,ESRD)。因此,延缓CKD的进展,并寻找新的治疗靶点变得尤为重要。炎症在CKD的发生及进展中发挥着重要作用。多项临床研究表明,与健康人群相比,CKD患者血清炎症因子如C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)水平显著增高。Vaziri等证实,CKD患者及CKD动物模型的结肠上皮屏障结构破坏,肠道菌群紊乱,并因此导致全身性炎症和尿毒症症状加重。已有研究证实,CKD患者血清中升高的炎症因子会抑制血管扩张(通过抑制一氧化氮合成)及刺激血管收缩,减少肾血流量。炎症还能诱导细胞因子的释放和增加粘附分子的产生,以此促进T细胞粘附及巨噬细胞迁徙进入肾间质,并进一步促进致纤维化因子大量释放,促进肾纤维化,因此加快CKD的进展。新近研究证实,炎症与CKD及ESRD的重要并发症—心血管疾病密切相关,炎症因子可导致心肌损伤、左心室肥厚及动脉粥样硬化等病变。由此可见,炎症因子参与CKD及其并发症的发生、发展,抑制炎症状态则能有效防止CKD进展。Klotho在肾脏抗炎和肾损伤修护中发挥着重要作用。Klotho主要表达于肾小管上皮细胞,小鼠该基因沉默后会出现多器官功能障碍和寿命缩短的现象。Klotho缺陷小鼠模型其表征与尿毒症患者极为相似,并且伴随有血管内皮受损、矿物质代谢紊乱及心血管疾病等,腹腔注射Klotho蛋白后,上述症状出现缓解,提示CKD与肾脏Klotho分泌不足有关。分泌型Klotho蛋白可以作为一种激素样物质进入血液循环中发挥细胞保护作用。我们和其他学者的研究均发现,CKD患者的e GFR与血清Klotho蛋白水平呈正相关关系。既往研究表明,随着CKD进展,肾小管上皮细胞中Klotho表达逐渐降低。在缺血灌注性损伤诱导的AKI小鼠模型中发现,随着肾功能进行恶化,血清炎症水平不断升高的同时,Klotho水平不断下降。在糖尿病小鼠模型中Klotho表达下降可导致血清炎症水平增高。在衰老细胞炎症状态研究中发现,Klotho可以抑制衰老脐静脉内皮细胞RIG-I/NF-κB信号通路的激活以及IL-6和IL-8的释放。以上结果说明,Klotho与细胞、器官和机体的炎症反应密切相关,但截至目前,Klotho与CKD系统性炎症之间的直接相关性并不明确,Klotho是否在CKD系统性炎症中扮演重要角色及其可能的影响机制仍缺乏深入探讨。CKD患者体内炎症水平升高的机制较为复杂,而尿毒症毒素在其中发挥着非常重要的作用,特别是以硫酸吲哚酚(Indoxyl sulfate,IS)为代表的蛋白结合毒素,因为与血浆白蛋白结合而不能被普通透析清除,长时间存在于机体内并造成严重的不良影响。既往研究表明,血清IS水平升高的同时伴随着TNF-α,IL-6等炎症因子增加,单核细胞在受IS刺激后会分泌更多的炎症因子,提示IS是介导CKD炎症反应的重要诱因。综上,我们推测,在CKD发展进程中,肾脏Klotho表达下降以及循环中的Klotho减少或许和CKD患者的炎症状态有着密切关联,并影响着CKD及其并发症的发生、发展,但截至目前CKD患者血清中Klotho与炎症因子水平的相关性评价以及Klotho是否可以直接抑制循环中单核细胞炎症因子释放尚缺乏系统研究。为此,我们拟采用酶联免疫吸附剂测定法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测CKD患者血清中Klotho水平及炎症因子水平,以明确CKD患者中Klotho水平和炎症因子之间的关系;并通过体外研究探讨Klotho抑制IS诱导单核细胞炎症因子释放的作用和机制,为CKD及其并发症的发生和发展寻找新的防治靶点。研究方法:一、在体研究:1.临床研究:收集CKD2-5期286例非透析患者的血清样本,使用酶联免疫吸附法(ELISA)检测Klotho水平及炎症因子CRP、IL-6、TNF-α水平,高效液相色谱法检测IS水平。对炎症因子(CRP、IL-6、TNF-α)、Klotho水平及IS进行单因素方差分析;炎症因子与e GFR、Klotho、IS相关性采用等级相关(Spearman)分析;偏相关分析(控制白蛋白与血磷)炎症因子与Klotho的相关性。2.人体样本:选取健康志愿者和CKD5期非透析患者各5人,采集其晨起空腹外周静脉血,静置离心后取血清样本,提取单核细胞(释放炎症因子的单核-巨