连续性血液净化对炎症介质的影响
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文章编号：1009-5519（2008）13-1997-03 中图分类号：R45 文献标识码：A
多器官功能障碍综合征（MODS）是众多致命性感染和非感染疾病的最终阶段，其发病机制目前以Bone提出的“免疫失衡（immunologic dissonance）学说”[1]为代表，该学说认为MODS是促炎介质和抗炎介质的作用失衡所致。因此清除中大分子炎症介质是早期治疗MODS的关键所在[2]。最近资料报道，连续性血液净化（continuous blood purification，CBP）能清除这些炎症介质，故可望通过CBP治疗来改善MODS预后。本文就CBP中最常用的连续性血液滤过及其新技术对炎症介质的影响作一综述。
1 参与MODS的炎症介质
正常机体的反应是一个自限性过程，而当损伤因子毒力强、数量巨大、持续时间长且机体处于超敏反应状态下，可呈瀑布式激活产生大量促炎介质，包括细胞因子（IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α）、二十烷类（TXA2、PAF、LT、PGE2）、补体活化产物如C3а，C5а及其脱精氨酸产物、氧自由基、激肽、凝血酶、NO、内皮素-1（ET-1）及细胞表面表达的可溶性黏附分子等；随着炎症反应，机体同时产生各种抗炎介质，包括IL-4，IL-10，IL-11， IL-13，TGF-β，CSF，NO，可溶性TNF-α受体（sTNFR，包括sTNFRp55，sTNFRp75），IL-1受体拮抗剂（IL-1Ra）等。这些炎症介质以自分泌，旁分泌，内分泌等作用于局部和全身，以正负反馈方式相互调控，炎症反应的转归将取决于这两大类介质的平衡，任何一方的过度优势均可造成炎症失控，内环境稳定破坏，而成为MODS的基础。促炎介质产生增多可导致全身炎症反应综合征（SIRS），使机体对外来打击反应过强，损伤自身细胞，继续发展导致MODS；抗炎介质产生增多可导致代偿性抗炎反应综合征（compensatory anti-inflammatory response syndrome，CARS），使机体对外来打击反应低下，增加机体的易感性[3]。
2 连续性血液滤过对炎症介质的影响
2.1 动物实验：Ishihara等[4]研究内毒素诱导的猪脓毒血症模型，连续性静-静脉血液滤过（continuous veno-venous hemofiltration，CVVH）组与假性治疗组（血液在滤器内循环，不超滤）相比，血浆TNF-α无下降，滤液中仅能检测到少量TNF-α。TNF-α不能有效滤过可能是因为其生物活性形式为三聚体，分子量为54000Da，且其在内毒素刺激后迅速释放并与可溶性受体相结合所致。Yekebas[5]在坏死性胰腺炎猪模型中证实，虽然CVVH不能降低血浆TNF-α、磷脂酶A2水平，但它可延缓它们的升高，但CVVH时间愈长，其清除TNF-α及磷脂酶A2的效率愈低，提示TNF-α可通过滤器的吸附功能清除，但是，由于随着CVVH治疗时间延长，血浆中白蛋白或其它溶质进行性黏附于滤器膜，其吸附能力逐渐饱和。而且CVVH 7小时后静脉端TNF-α浓度高于动脉端，表明滤器的中空纤维可能释放了先前吸附的TNF-α，因此周期性更换滤器可以明显降低TNF-α水平[4，6]。
2.2 临床实验：临床上关于连续性血液滤过对炎症介质影响的报道尚不一致，可能与炎症介质检测方法以及滤膜的差异有关。Koperna等[7]观察了7例多器官衰竭病人，发现动脉血内TNF-α水平由CVVH治疗前的11.4 ng/ml升至治疗后的17.8 ng/ml(P
Schetz等[12]认为，临床上有关血液滤过诸多益处的报道，都是回顾性及非对照的，使用这些方法不能表明炎症介质的减少。最近一项随机对照的临床研究发现CVVH治疗48小时组与对照组相比，血浆炎症介质（包括IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、C3a、C5a）无降低，升压药物及机械通气的持续时间未见缩短，器官功能障碍评分无差异。因此Cole认为，如果脓毒血症休克病人无急性肾功竭存在，CVVH不能作为治疗的辅助措施[13]。
2.3 体外实验：大部分体内实验在研究血液滤过对炎症介质影响时，应考虑以下3个因素：（1）体内炎症介质的产生；（2）体内清除/中和系统；（3）血膜接触对炎症介质的影响。Teraoka等[14]在一定量的去单核细胞血浆内加入人重组TNF-α，IL-1和IL-6，然后装入密闭的循环系统内，经不同滤器滤过，结果发现不同滤器均可滤过清除IL-1，且聚丙烯腈膜>醋酸纤维膜>聚甲基丙烯酸甲脂膜>聚砜膜（PAN>CTA>PMMA>PS），而IL-6和TNF-α仅能被少量滤过，但PS膜可一定程度清除血浆TNF-α，PMMA膜可部分清除IL-6，推测与滤膜的吸附功能有关。
3 CBP新技术对炎症介质的影响
由于滤器对某些炎症介质滤过率较低，而膜的吸附效能又易于饱和，因此CVVH对某些炎症介质清除率较低。增加炎症介质清除有两条途径[15]：一是增加血液滤过的置换量，即高容量血液滤过（high-volume hemofiltration，HVHF）；另一途径是增大膜的孔径和通透性。而后者易于导致蛋白丢失，而且对促炎介质和抗炎介质的清除不具有选择性，为了满足治疗连续性和高筛选，因此想到了将CBP和高筛选系数或特异性清除炎症介质的方法加以联合应用，即连续性血浆滤过吸附（continuous plasma filtration adsorption，CPFA）。
3.1 HVHF对炎症介质的影响
3.1.1 动物实验：1992年Grootendorst等[16]研究内毒素引起休克猪模型，HVHF超滤6L/h组和假性治疗组相比，其动脉压、心排出量和左、右心室功能差异均有显著性。而且将败血症动物的超滤液注入健康猪体内，能复制出与内毒素败血症相似的血流动力学变化，表明HVHF能以对流方式清除败血症中的一些水溶性毒素。最近Yekebas[6]比较了3种滤过模式对细胞因子的影响。A模式：低容量CVVH[20 ml/（kg・h）]；B模式低容量CVVH[20 ml/（kg・h）]，每12 h更换滤器；C模式：高容量CVVH[100 ml/（kg・h）]，每12 h更换滤器。结果发现，应用C模式治疗的动物存活率>B模式>A模式，周期性更换滤器或增加超滤率能有效增加TNF-α的清除；有趣的是，虽然滤液中抗炎介质IL-10浓度C模式>B模式>A模式；但CVVH 48小时后血浆IL-10浓度 A模式＜B模式＜C模式，其原因尚不清楚。
HVHF超滤率持续大于100 ml/（kg・h），需要高的血流量及滤过分数，并需输入大量置换液，在临床上应用较困难。因此建立一种介于CVVH和HVHF之间的血液净化模式用于临床是有必要的。Bellomo等[17]应用CVVH[80 ml/（kg・h）](Bellomo称为less intensive HVHF)治疗内毒素血症犬试验模型，与假性治疗组相比HVHF能明显纠正犬的低血压，降低血浆ET-1水平，其机制可能与HVHF对流清除某些溶质而下调炎症反应，减少内皮细胞释放ET-1有关。
3.1.2 临床实验：在提高血流量及增加超滤率时，对流及吸附清除细胞因子也增加。De Vriese等[18]研究发现，增加超滤率75%可以明显增加细胞因子的清除，其原因有：（1）单位时间血流量增加通过滤器的炎症介质增多，对流清除增多；（2）跨膜压的升高导致溶质进入膜的深层使膜有效吸附面积增加。国内有研究报道[19]，HVHF能使重症ARF患者血中IL-1β，IL-6及TNF-α水平较大幅度的下降，且超滤液中持续检测到较大量的IL-1β，IL-6，说明应用PAN膜行HVHF可通过对流和吸附清除炎症介质。
3.2 CPFA对炎症介质的影响：1998年Tetta等提出CPFA，应用血浆滤过器连续分离血浆，然后经包裹的碳或树脂吸附装置，再经静脉通路返回体内。CPFA主要用于非选择性清除血液透析、血液滤过等治疗方式不能清除的大分子物质，可以清除与全身感染相关的各种细胞因子而无需补充血浆。
3.2.1 体外研究：Tetta等[20]在体外研究比较了3种治疗模式对细胞因子的影响。A模式为连续性动静脉血液滤过+活性碳吸附;B模式为CPFA（AmberliteR XAD1600树脂）；C模式为对照，血浆滤出后不经吸附直接返回血循环。结果发现B模式能对细胞因子清除能力显著优于A模式，对IL-β，IL-8和IL-1Ra的吸附率分别为100%，100%和94%，对TNF-α的清除量增加了40倍。
3.2.2 动物实验：兔感染性休克模型经CPFA治疗3 h后，72 h动物存活率高达85%，与非治疗组（其72 h存活率为25%）相比差异有显著性，实验使用的Amberchrome树脂对TNF-α的吸附能力分别为60 min时33%，90 min时67%，个体分析发现，分别有89%、89%、81%和81%动物在治疗60 min，90 min，120 min和180 min时TNF-α水平降低[21]。
4 结语
不同的CBP技术有其独特的清除炎症介质特点，它们的联合应用将是治疗MODS的必然趋势。CBP作为一种新技术，为重症患者的救治提供了患者赖以生存的内环境稳定，即使在低血压的条件下也能应用，但CBP在非肾脏疾病的应用尚处在研究阶段，血液净化不加区分地清除炎症介质，对机体有何利弊？是否影响其生物活性？CBP对炎症介质的合成有无影响？HVHF比CVVH能清除更多炎症介质，究竟多高的流量，多大的滤膜孔径最适宜？滤膜更换的频率是多少？这些问题有待进一步研究[22]。
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收稿日期：2008-02-29