1、腹膜透析相关性腹膜纤维化发生机制的研究进展王凤方敬爱作者单位:030000山西太原山西医科大学第一临床医学院(王凤)030000山西太原山西医科大学第一医院肾内科(方敬爱)通信作者:方敬爱，fja3455001126 com 摘要 腹膜透析(PD)广泛应用于终末期肾脏病(ESKD)患者的临床治疗，而腹膜纤维化(PF)是 PD 最严重的并发症，使得透析充分性降低、腹膜功能衰竭，是患者退出 PD 治疗的原因之一。本文就细胞因子、基质蛋白酶/金属蛋白酶组织抑制剂、腹膜炎症、氧化应激、肾素 血管紧张素 醛固酮系统、NLP3 炎症小体、内皮 间质转分化在 PF 的作用进行综述。关键词 腹膜透析;腹膜纤维
2、化;发生机制doi:10.3969/j.issn.1000 0399.2023.03.023腹膜透析(peritoneal dialysis，PD)是维持终末期肾病(end stage renal disease，ESKD)患者的有效肾脏替代疗法之一。PD的原理是利用腹膜作为半透膜，将含葡萄糖的 PD 液(peritonealdialysis fluid，PDF)注入腹腔产生渗透梯度，促进血管内多余的水、尿毒症毒素和代谢废物的清除1，具有保护残余肾功能、适应范围广、方便、花费低等优点。然而，腹膜在长时间接触生物学不相容性的 PDF，以及受腹膜炎症、尿毒症毒素等因素影响下可导致腹膜形态和功能发生
3、改变，引起腹膜纤维化(peritone-alfibrosis，PF)，最终导致腹膜超滤功能丧失，增加 PD 患者的死亡率。目前，对于 PF 的发生机制尚未完全阐明。本文就细胞因子、基质蛋白酶/金属蛋白酶组织抑制剂、腹膜炎症、氧化应激、肾素 血管紧张素 醛固酮系统、NLP3 炎症小体、内皮 间质转分化在 PD 相关性 PF 中的研究进展进行综述，以期望能为抑制或防治 PF、延长 PD 时间提供理论依据。1腹膜的病理变化腹膜是排列在腹膜腔内的浆膜。腹膜的大小接近体表面积，成人腹膜面积约为 1 2 m2。腹膜由间皮细胞(mesothelialcells，MCs)及少量结缔组织构成，薄而光滑，其中 M
4、Cs 在 PD 发展过程中起关键作用2。长时间暴露于生物学不相容性(高糖、葡萄糖降解产物、乳酸缓冲液、酸性 pH 值和高渗)的 PDF、腹膜炎症、尿毒症毒素等均可刺激腹膜间皮细胞(peritonealmesothelial cells，PMCs)发生上皮 间质转化(epithelial mesen-chymaltransition，EMT)，从而转化为成纤维细胞并产生大量细胞外基质(extracellular matrix，ECM)，ECM 过度沉积可导致腹膜损伤;或者是受损的 PMCs 分泌大量的细胞因子如转化生长因子 (transforming growth factor beta，TGF
5、 )、结缔组织生长因子(connectivetissue growth factor，CTGF)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等，过度表达的细胞因子可进一步促进腹膜组织发生纤维化3 5。在发生 PF时，PD 患者腹膜组织明显增厚，可见 MCs 丢失、间皮下层胶原纤维沉积及炎症细胞浸润和血管生成6。在 PF 大鼠模型中也有相同表现，且大鼠腹膜组织中的纤维化标志物如胶原蛋白(Col)、平滑肌肌动蛋白(SMA)以及信号通路蛋白的表达明显增加7。2PF 的发生机制2 1细胞因子的过度表达与 PF 41 GUILLEMETTE L，D
6、UKSEN A，ABBANI，et alIntensive gestational glycemic management and childhood o-besity:a systematic review and meta analysisJ Int JObes(Lond)，2017，41(7):999 1004 42 OZENBEG P In case of fetal macrosomia，the best strate-gy is the induction of labor at 38 weeks of gestationJ JGynecol Obstet Biol eprod(P
7、aris)，2016，45(9):10371044 43 NGUYENGU M T，OUZOUNIAN J G Evaluation and man-agement of fetal macrosomia J Obstet Gynecol Clin NorthAm，2021，48(2):387 399 44 肖淑兰，薛海霞，刘丽莉，等 HbA1c、C 肽、胰岛素、IGF 1对巨大儿诊断的临床价值J 宁夏医科大学学报，2020，42(8):827 829 45 AO J，FAN D，WU S，et al Trend and risk factors of lowbirth weight and
8、macrosomia in south China，2005 2017:a retrospective observational study J Sci ep，2018，8(1):3393 46 KOMINIAEK M A，PEACEMAN A M Gestational weightgain J Am J Obstet Gynecol，2017，217(6):642 651(2022 04 22 收稿)(本文编校:张迪，崔月婷)153第 44 卷第 3 期安徽医学2023 年 3 月Anhui Medical Journal2 1 1TGF TGF 具有多种作用，是参与 PD 相关 PF的
9、一个关键的纤维化因子。TGF 有三种亚型，即 TGF 1、TGF 2、TGF 3。其中 TGF 1 及其受体 TGF I 和TGF 在 EMT 和纤维化过程中起关键作用。目前认为TGF 1 通过激活 Smad2、Smad3 信号从而触发促纤维化基因过表达是 PF 形成的主要途径8。TGF 也可以诱导 PMCs分化为成纤维细胞，产生大量 ECM，参与 PF9。研究10 指出，PD 患者 PDF 中 TGF 1 表达水平呈时间依赖性上调，且与腹膜溶质转移功能有一定相关性，可用于评估腹膜的损伤程度。Duan 等11 连续 8 周给大鼠腹腔注射 4 25%葡萄糖浓度的PDF，可见大鼠腹膜厚度增加，超滤
10、量显著降低，且大鼠腹膜组织中 TGF 1、Smad2、Smad3 水平显著升高，证明高糖可通过TGF 1/Smads 信号通路诱发 PF 进展。Lho 等12 用 TGF 处理 人 腹 膜 间 皮 细 胞(human peritoneal mesothelial cells，HPMCs)发现，TGF 降低了上皮细胞标志物 E 钙粘蛋白的水平，增加了间质细胞标志物 SMA 和纤连蛋白的水平，而TGF I 抑制剂可阻断 TGF 1 诱导的 Smad 磷酸化以及减弱 HPMCs 发生 EMT，从而抑制 PF 进展。2 1 2CTGFCTGF 是 CCN(CTGF/Cyr61/Nov)家族的一种多功能
11、蛋白，可诱导 ECM 的合成以及调节 EMT，与多种组织器官纤维化的发生和发展有关，也是 TGF 1 关键的下游调节因子13。研究14 发现，腹膜溶质转运高的患者，腹腔液中 CTGF的表达增加，腹膜活检组织分析显示，超滤衰竭患者腹膜 CTGFmNA 的表达是透析前的 11 4 倍，且与腹膜厚度呈正相关。Li等15 通过研究证实随着 PD 时间的延长，PD 患者透出液中 CT-GF 的表达随之上调，PD 大鼠壁层腹膜间皮下致密层也随之增厚，提示 CTGF 是 PF 的重要调节因子。Toda 等16 发现 CTGF基因缺失的 PF 小鼠腹膜的 CTGF 表达较对照组减少，厚度较对照组薄，成纤维化细
12、胞标志物 SMA、细胞增殖蛋白的表达均减少，巨噬细胞在间皮下区域的聚集程度也降低，提示 CTGF的缺失可以通过抑制纤维化、炎症和血管生成来改善 PF，同时还可以改善腹膜的高溶质转运。此外，最新研究17 指出，PF 可能与腹膜淋巴管大量增生有关，腹腔中大量的淋巴管吸收透析液，使得 PD 的超滤量减少，进而导致超滤衰竭。VEGF C 是促进淋巴管生成的主要细胞因子，其与 PD 患者 PDF 中 CTGF的浓度以及腹膜组织活检样本中 CTGF 的表达呈正相关，用TGF 1 处理 HPMCs，发现 TGF 1 提高了 CTGF mNA 与VEGF C mNA 的表达，且两者表达增加的倍数呈正相关;在葡
13、萄糖氯己定诱导的小鼠 PF 模型中也有相同表现，结果表明CTGF 的表达与淋巴管的生成密切相关;而在敲除 CTGF 基因的小鼠及使用 CTGF 小干扰 NA 的 HPMCs 中，腹膜淋巴管及VEGF C 的 表 达 减 少，提 示 抑 制 CTGF 可 达 到 减 轻 PF作用18。2 1 3VEGF腹膜新生毛细血管形成是 PF 常见的结构变化之一，而 VEGF 作为一种高效的促血管内皮细胞生长因子，参与 PD 相关的新生血管生成19。非生理性 PDF 的持续性刺激可促进 PMCs 释放 VEGF20。VEGF 的大量产生可导致血管扩张，增加毛细血管壁通透性，并导致高腹膜溶质转运和超滤衰竭。P
14、D 合并 PF 患者腹膜组织中 VEGF 的表达明显高于无 PF的 PD 患者。王路路等21 通过研究证明随着透析龄增加，PD患者 PDF 中 VEGF 的浓度随之增加，超滤量随之减少，表明VEGF 参与 PF 进展的同时还影响腹膜的超滤功能。而 VEGF也可通过肿瘤生长因子 (tumor necrosis factor ，TNF)、Wnt/连环蛋白、Notch 和白细胞介素 6(interleukin 6，IL 6)/信号转导和转录激活因子 3 等信号通路参与腹膜新生血管生成22。因此，抑制 VEGF 表达或阻断 VEGF 有关的信号通路也成为抑制 PF 的靶点。2 2基质金属蛋白酶/金属蛋
15、白酶组织抑制剂比例失衡与 PF基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是一组通过蛋白水解、细胞粘附和细胞因子调节 ECM 的蛋白酶，与其调节剂之一 组织抑制剂金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibi-tors of matrix metalloproteinases，TIMPs)结合发挥其降解 ECM 的作用23。MMPs/TIMPs 之间的不平衡会导致蛋白水解活性失调和 ECM 重塑，参与多种肾病的发生进展24。李淑华等25 研究发现 PF 患者 PDF 中 MMP 2 浓度低于未发生 PF 患者，而TIMP 1、IL 6 水平较未发生 PF 患
16、者高，提示 MMPs/TIMPs 失衡可能与 PF 的发生进展有关。国外有研究26 表明，PDF 中MMP 2 水平可作为腹膜损伤、溶质转运增加和 PF 发展的标志物。2 3腹膜炎症与 PF细菌、真菌、其他微生物感染或操作不当引起的急性腹膜炎，以及腹膜长期接触生物不相容性的 PDF 引起的腹腔内微炎症状态，是导致长期 PD 患者发生 PF 的重要原因。PD 相关性腹膜炎是 PD 最普遍且严重的并发症，同时也是大约 16%的 PD 患者直接或主要致死因素27。反复发生的腹膜炎可导致 MCs 损伤和纤维化。Yu 等28 使用人腹膜炎流出物腹腔注射雄性 C57BL/6 小鼠 6 周，可见小鼠腹膜较对照组明显增厚，免疫组化可见腹膜中纤维化标志物(SMA、胶原蛋白 I、TGF 1 等)、中性粒细胞、巨噬细胞表达增加以及炎症标志物(IL 1、IL 6 等)表达显著升高，且小鼠的超滤量明显降低，提示腹膜炎可引起腹膜发生纤维化，改变小鼠的腹膜转运功能，影响腹膜超滤。由于长期 PD，PDF 中的葡萄糖以及尿毒症毒素等因素使得 PD 患者腹腔处于慢性非细菌性炎症中。Fang 等29 研究证明，PDF 使得
