PRODUCT CLASSIFICATION
產品分類 血液透析是慢性腎功能衰竭(CRF)的替代治療方法之一,營養不良、動脈粥樣硬化、淀粉樣變、感染等是維持性血液透析(MHD)常見并發癥,發生率高,是影響患者生活質量和存活率的重要因素.目前認為,在透析相關并發癥的發生發展中,MHD患者外周血單個核細胞(PBMC)中促炎癥介質白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子α(TNFα)等異常高表達起著關鍵作用,降低其表達可降低血液透析相關并發癥的發生率,減輕其嚴重程度,延緩其發展;核因子-κB(Nuclearfactor-κB,NF-κB)是序列特異的轉錄因子,對IL-6、TNFα等促炎癥介質基因和蛋白質的表達起關鍵的調控作用.因此,研究MHD患者NF-κB信號途徑的活化狀態,及其在TNFα和IL-6表達中的作用將有助于深入探討MHD患者血液透析相關并發癥的發病機制和探索有效的治療方法.
為此,本文將從下列幾個方面對其進行研究:(1)觀察MHD患者透析前PBMCTNFα和IL-6表達水平及其對脂多糖(LPS)刺激的反應性;(2)觀察MHD患者透析前PBMC NF-κB活化水平,及其與TNFα和IL-6表達的關系,觀察NF-κB特異性抑制劑吡咯啉烷二甲基硫脲(PDTC)對PBMC NF-κB活化及TNFα、IL-6表達的影響,探討NF-κB在MHD患者PBMC TNFα和IL-6表達中的作用;(3)在單次血液透析中,觀察二醋酸纖維素膜(CDA膜)和聚砜膜(PS膜)MHD患者血液透析前后PBMC NF-κB活性水平的變化,及NF-κB信號途徑對透析4h后PBMC TNFα和IL-6表達的影響,探討不同透析膜對MHD患者PBMC NF-κB信號途徑活性的影響及意義.
一、MHD患者透析前PBMC TNFα和IL-6表達水平的觀察
研究對象為使用同種膜材料透析器超過6個月的MHD患者26例,其中CDA膜15例,PS膜11例,碳酸氫鹽透析,每次4h,每周3次,血流量200~280 ml/min,透析液流量500ml/min;健康志愿者10例,尚未行腎臟替代治療的CRF患者12例(非透析CRF組).采外周血25mL,梯度密度離心法制備新鮮PBMC,5%新生牛血清RPMI1640培養(5%〓、37℃),培養分組為:(1)LPS刺激組(LPS終濃度為1mg/L,LPS組);(2)單純含5%新生牛血清的RPMI1640培養基(單純培養組).血漿和PBMC培養上清液IL-6和TNFα采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)測定,培養PBMC IL-6和TNFαmRNA采用半定量逆轉錄PCR(RT-PCR)法檢測,血C-反應蛋白(CRP)水平采用免疫濁度法測定.結果顯示:(1)單純培養基培養下,健康人、非透析CRF、CDA膜和PS膜組患者PBMC培養上清液IL-6含量分別為4.67、5.79、6.55和6.28(ng/mL),TNFα含量分別為475.7、545.7、654.5和641.4(pg/mL),IL-6mRNA表達量分別為0.12、0.21、0.35和0.33(吸光度A值),TNFαmRNA表達量分別為0.66、0.85、1.14和1.09(吸光度A值),上述結果比較,PS膜組和CDA組MHD患者PBMC IL-6、TNFαmRNA和蛋白質表達均高于健康人和非透析CRF患者(P<0.05),PS膜組與CDA膜組間比較差異沒有顯著性(P>0.05),非透析CRF患者高于健康人(P<0.05).(2)LPS刺激下,健康人、非透析CRF、CDA膜和PS膜組患者PBMC IL-6、TNFα蛋白質和mRNA表達均高于單純培養組(P<0.01),且PS膜組和CDA膜組患者高于健康人和非透析CRF患者(P<0.05),PS膜組與CDA膜組間差異沒有顯著性(P>0.05).(3)健康人、非透析CRF、MHD患者血漿IL-6濃度分別為16.7、26.2、25.6和26.8(pg/mL),TNFα濃度分別為42.9、56.3、58.6和54.1(pg/mL),非透析CRF、CDA膜和PS膜組患者血漿IL-6和TNFα濃度均高于健康人(P<0.05),它們三者間差異沒有顯著性(P>0.05).(4)CDA膜和PS膜組患者血CRP水平高于健康人和非透析CRF患者(P<0.05),PS膜與CDA膜組間差異沒有顯著性(P>0.05);CDA膜和PS膜組患者血漿白蛋白水平低于健康人(P<0.05).(5)相關分析顯示,MHD患者PBMC TNFαmRNA和蛋白質表達與血CRP水平呈正相關(r=0.61和r=0.68,P<0.05),與血漿白蛋白呈負相關(r=-0.57和r=-0.62,P<0.05);IL-6 mRNA和蛋白質表達與血CRP水平呈正相關(r=0.66和r=0.71,P<0.05),與血漿白蛋白呈負相關(r=-0.66和r=-0.53,P<0.05).
結果提示,MHD患者透析前即存在PBMC TNFα、IL-6 mRNA和蛋白質異常高表達,PBMC對LPS的反應性也明顯增高;MHD患者PBMC TNFα、IL-6 mRNA和蛋白質異常高表達與血CRP水平呈正相關,與血漿白蛋白呈負相關.
二、MHD患者透析前PBMC NF-κB活性水平觀察及其對TNF-α和IL-6表達的影響
研究對象同*部分.采外周血25mL,梯度密度離心法制備新鮮PBMC,5%新生牛血清RPMI1640培養24h,分別加入:(1)終濃度為1mg/L的LPS(LPS組);(2)終濃度為100pmol/mL的PDTC(PDTC組);(3)先加入終濃度為100pmol/mL的PDTC培養10min,然后加入終濃度為1mg/L的LPS(LPS+PDTC組);(4)單純含5%新生牛血清的RPMI1640培養基(單純培養組).RT-PCR法檢測PBMC IL-6和TNFα mRNA,ELISA法測定培養上清液IL-6和TNFα,電泳遷移率改變實驗(EMSA)及圖象分析技術測定NF-κB活性.結果發現,(1)單純培養基培養下,健康人、非透析CRF、CDA膜和PS膜組患者PBMC NF-κB活性分別為0.30、0.53、0.77和0.74(吸光度A值),CDA膜組和PS膜組MHD患者高于健康人和非透析CRF患者(P<0.05),CDA膜組與PS膜組間差異沒有顯著性(P>0.05),非透析CRF患者高于健康人(P<0.05);LPS刺激下,健康人、非透析CRF、CDA膜和PS膜組患者PBMC NF-κB活性分別為1.17、1.95、2.24和2.17(吸光度A值),均高于單純培養時(P<0.01),且PS膜組和CDA膜組患者高于健康人和非透析CRF患者(P<0.05),PS膜組與CDA膜組間差異沒有顯著性(P>0.05),非透析CRF患者高于健康人(P<0.05).(3)在健康人、非透析CRF、CDA膜和PS膜組患者,NF-κB特異性抑制劑PDTC顯著抑制單純培養基培養或LPS刺激的PBMC NF-κB活性(P<0.01),同時,明顯抑制TNFα、IL-6 mRNA和蛋白質的表達(P<0.01).(4)MHD患者PBMC NF-κB活性與血漿IL-6、TNFα水平呈正相關,相關系數分別為r=0.75和r=0.69(P<0.05);與PBMC IL-6 mRNA和蛋白質表達呈正相關(r=0.65和r=0.85,P<0.05),與PBMC TNFαmRNA和蛋白質表達也呈正相關(r=0.75和r=0.63,P<0.05).
上述結果提示,在單純培養下,MHD患者透析前PBMC NF-κB信號途徑呈高度活化,且與IL-6、TNFαmRNA和蛋白質異常高表達呈正相關;MHD患者PBMC NF-κB容易被LPS等刺激因素活化;PDTC可阻抑NF-κB活化,同時,顯著抑制MHD患者PBMC IL-6、TNFαmRNA和蛋白質的表達;我們認為,NF-κB信號途徑可能在MHD患者透析前PBMC IL-6和TNFα異常高表達中起重要作用.
三、NF-κB對血液透析中PBMC TNFα和IL-6表達的影響
研究對象、材料和方法同第二部分.結果發現:(1)血液透析4h后,CDA膜組患者PBMC NF-κB活性明顯高于透析前(0.83 vs 0.77,A值,P<0.01),培養上清液IL-6含量明顯高于透析前(7.03 vs 6.55ng/mL,P<0.05),TNFα含量明顯高于透析前(706.7 vs 654.5pg/mL,P<0.01),IL-6 mRNA表達明顯高于透析前(0.46vs 0.35,A值,P<0.01),TNFαmRNA表達明顯高與透析前(1.23 vs 1.14,A值,P<0.01),PS膜組患者透析前后PBMC NF-κB活性分別為0.74 vs 0.79(A值),差異沒有顯著性(P>0.05),透析前后IL-6 mRNA和蛋白質表達分別為0.32 vs 0.36(A值)和6.28vs6.44(ng/mL),差異沒有顯著性(P>0.05),TNFαmRNA和蛋白質表達分別為1.09vs 1.14(A值)和641.4 vs 661.5(pg/mL),差異沒有顯著性(P>0.05).(2)血液透析4h后,PDTC(100pmol/mL)對單純培養和LPS刺激下的PBMC NF-κB活性均有明顯的抑制作用(P<0.01),對PBMC IL-6、TNFα蛋白質和mRNA表達也有明顯抑制作用(P<0.01).(3)單純培養下,MHD患者透析4h后PBMC NF-κB活性與培養上清液IL-6和TNFα含量呈正相關,相關系數分別為0.55和0.62(P<0.05),與IL-6和TNFα mRNA表達量呈正相關,相關系數分別為0.70和0.66(P<0.05).
以上結果提示,在單次血液透析中,CDA膜可引起MHD患者PBMC NF-κB活性水平增高,且后者與透析4h后PBMC IL-6和TNFα表達增高密切相關;PS膜活化NF-κB能力較弱;阻抑NF-κB信號途徑可下調透析4h后PBMC IL-6和TNFα的表達,提示NF-κB可能介導了單次血液透析中透析膜誘導的PBMC IL-6和TNFα的表達增高.
總結
本研究結果顯示,MHD患者透析前即存在PBMC TNFα、IL-6 mRNA和蛋白質異常高表達;PBMC NF-κB呈異常高活化,且與IL-6、TNFαmRNA和蛋白質異常高表達呈正相關;PDTC可阻抑NF-κB活化,同時顯著抑制PBMC IL-6、TNFαmRNA和蛋白質的表達.在單次血液透析中,CDA膜血液透析可活化PBMCNF-κB,且后者與透析后PBMC IL-6和TNFα表達增高密切相關;阻抑NF-κB信號途徑可下調透析4h后PBMC IL-6和TNFα的表達.本研究結果初步顯示NF-κB信號途徑可能介導了MHD患者PBMC IL-6和TNFα的表達,為探討MHD患者透析并發癥的發病機制和探索治療方法提供新的思路和線索.