背景与目的:终末期肾脏病是一个全球关注的公共卫生问题,认知损害是终末期肾脏病患者中常见的神经系统并发症之一。肾脏疾病和神经系统疾病之间存在着千丝万缕的联系,肾脏疾病会导致神经系统损伤。研究显示认知损害是引起终末期肾脏病患者预后差的潜在危险因素,不但给国家、社会和家庭带来沉重的负担,也可能是终末期肾脏病人群死亡的重要原因之一,需要引起医学界的广泛关注。目前,在终末期肾脏病患者中,认知损害可以通过神经病学上的症状识别,还可以通过应用物理检查包括肾脏病生活质量（Kidney Disease Quality of Life,KDQOL）评分,简易智能（Mini-Mental Status Examination,MMSE）评分,改良的简易智能（Modified Mini-Mental State Exam,3M）评分,圣路易斯大学（St Louis University Mental Test,SLUMS）评分和蒙特利尔（Montreal Cognitive Assessment,MoCA）评分等诊断。随着磁共振成像技术的迅猛发展,磁共振功能成像（functional magnetic resonance imagings,fMRIs）被广泛应用于神经性疾病包括认知损害的早期诊断、鉴别诊断、治疗和预后的跟踪。硫胺和叶酸属于水溶性B族维生素家族,硫胺即维生素B1,它作为转酮醇酶的辅助因子,在减少神经系统活性氧产生,减轻氧化应激的机制中发挥重要的作用。叶酸也称为维生素B9,它除了参与嘌呤和胸腺嘧啶的合成,氨基酸代谢以及血红蛋白的合成,还具有直接产生抗氧化的作用,和内皮一氧化氮合成酶相互作用,并影响一氧化氮辅助因子的生物利用度。同时,叶酸是同型半胱氨酸代谢为甲硫氨酸时所必需的物质,可以降低同型半胱氨酸水平。在尿毒症环境中,B族维生素硫胺和叶酸的缺乏,与认知损害的关系目前还不清楚。有临床研究报道应用B族维生素可以降低血同型半胱氨酸水平,从而减轻氧化应激,为治疗终末期肾脏病患者的心血管并发症带来益处。但是,补充B族维生素包括硫胺和叶酸是否影响终末期肾脏病患者的认知功能?可能的机制是什么?目前在这方面的研究,国内外都还较少。本研究首先对在上海交通大学医学院附属仁济医院进行维持性血液透析的终末期肾脏病患者进行队列观察性研究,旨在探索维持性血液透析患者中并发认知损害的流行病学特点、危险因素以及预后情况。通过建立尿毒症大鼠模型,应用Morris水迷宫检测大鼠的认知功能,初步探索尿毒症环境中硫胺和叶酸的变化,以及其与大鼠认知功能的关系。最后通过前瞻性、随机、对照的研究方法,探索维持性血液透析患者中治疗认知损害的手段,为临床更好的改善终末期肾脏病患者并发认知损害提供依据。对象与方法:（1）队列观察性研究维持性血液透析患者中认知损伤的发病情况、危险因素及预后分析:选取在上海交通大学医学院附属仁济医院进行维持性血液透析的患者,根据入排标准进行患者筛选,收集患者的人口学资料,既往史,血透资料,实验室检查资料,头颅磁共振功能成像,认知功能评分（MoCA评分）以及患者预后和主要死亡原因,分析维持性血液透析患者中并发认知损害的流行病学特点、危险因素以及预后情况。（2）尿毒症大鼠模型中硫胺和叶酸与认知功能的关系研究:24只SD大鼠随机分成2组:5/6肾切除组（n=12）,行5/6肾切除;假手术组（n=12）,行双侧肾包膜剥除术。分别在手术前、手术后第4周和第8周记录大鼠体重。手术后第4周检测肾功能,观察造模是否成功。手术后第8周应用Morris水迷宫,检测大鼠认知功能。Morris水迷宫实验后,对所有大鼠进行处死,并留取血标本进行血硫胺、叶酸和氧化应激指标同型半胱氨酸水平测定。留取脑组织和肾组织标本进行病理学检查,免疫组化染色观察8-OHdG表达。（3）维持性血液透析患者中硫胺及叶酸影响氧化应激与认知功能的前瞻性、随机、对照、单中心研究:选取在上海交通大学医学院附属仁济医院进行维持性血液透析的患者,根据入排标准进行患者筛选。将患者1:1随机分成对照组（不干预,n=25）和治疗组（硫胺片90mg/day和叶酸片30mg/day,n=25）。收集基线期受试者的人口学资料和既往史;基线期、随访第24周和48周受试者血透相关资料和实验室检查资料;基线期和随访48周受试者头颅磁共振功能成像和MoCA评分。主要疗效指标:治疗组和对照组随访48周时的MoCA评分比较。次要疗效指标:治疗组和对照组随访48周时的硫胺、叶酸和同型半胱氨酸变化情况;治疗组和对照组头颅磁共振功能成像变化情况;治疗组和对照组随访48周时生存比较;安全性指标:研究期间实验室安全性指标变化和不良事件发生率。结果:（1）队列观察性研究中,共有219例符合纳入标准的维持性血液透析患者完成MoCA评分,其中MoCA评分小于26分的有113例,发病率约为51.6%。认知损害组（MoCA<26,n=113）和非认知损害组（MoCA≥26,n=106）相比,平均年龄较大、≥12年教育史比例较少、糖尿病史比例较多、尿量较少、MoCA评分较低,且均存在显著地统计学差异（P<0.05）。透后收缩压、透前舒张压、透后舒张压、血小板和spKt/V,在认知损害组显著低于非认知损害组（P<0.05）。磁共振功能成像显示,和非认知损害组相比,认知损害组局部一致性降低的脑区主要集中在右侧颞下回、左侧尾状核、右侧海马旁回、右侧颞上回灰质和左侧扣带回;左侧脑干及左侧尾状核的低频振幅比率显著减少;左侧颞中回灰质、左侧枕中回灰质、左侧尾状核及右侧额中回灰质的低频振幅显著减低。多因素Logistic逐步回归分析提示教育程度<12年（OR=3.428）、透后舒张压<73mmHg（OR=2.234）和spKt/V<1.72（OR=1.982）是维持性血液透析患者发生认知损害的独立危险因素。Kaplan-Meier生存曲线分析提示维持性血液透析伴有认知损害患者的生存率较非认知损害患者要低（P=0.046）。（2）动物实验中,选择SD大鼠进行5/6肾切除制备慢性肾功能不全动物模型。造模手术后第4周和第8周,5/6肾切除组（n=12）大鼠的体重显著低于假手术组（n=12）（分别为384.75±37.50g vs 428.0±1.41g,p=0.002;444.25±27.67g vs525.5±33.23g,p=0.025）。5/6肾切除组大鼠总平均切除肾组织量2.10±0.46g,占大鼠体重的1.04%。造模手术后第4周,5/6肾切除组大鼠的血肌酐和血尿素氮均显著高于假手术组大鼠（分别为104.25±28.85umol/L vs 37.50±2.12umol/L,p=0.000;25.68±3.90mmol/L vs 8.00±0.00mmol/L,p=0.000）。造模手术后第8周,Morris水迷宫实验中,第1天和第2天潜伏期时间在5/6肾切除组显著高于假手术组（分别为71.89±15.21s vs 52.86±13.05s,p=0.030;49.86±28.03s vs 33.02±17.98s,p=0.046）,第6天第IV象限停留时间和停留时间的百分比在5/6肾切除组显著低于假手术组大鼠（分别为20.00±7.91s vs 28.75±5.85s,p=0.005;22.23±8.78%vs 31.95±6.50%,p=0.006）。Morris水迷宫实验后,大鼠血硫胺和叶酸水平在5/6肾切除组显著低于假手术组大鼠（分别为59.49±4.09nmol/L vs 66.03±5.63nmol/L,p=0.008;97.53±32.36ng/ml vs 169.29±26.37ng/ml,p=0.000）,而血同型半胱氨酸水平在假手术组显著低于5/6肾切除组大鼠（11.63±1.43umol/L vs 12.99±1.28umol/L,p=0.044）。5/6肾切除组大鼠脑组织海马区神经元细胞数量显著减少,同时发现8-OHdG染色呈现阳性反应。第4周体重、血硫胺和血叶酸水平越高,大鼠Morris水迷宫实验第6天第IV象限停留时间越长,而血尿素氮、8-OHdG染色阳性细胞百分比和IOD值越高,大鼠Morris水迷宫实验第6天第IV象限停留时间越短。（3）前瞻性、随机、对照研究中共有50例维持性血液透析患者符合纳入标准,将受试者1:1随机分成治疗组（n=25）和对照组（n=25）。在基线期,除平均超滤量、PH值、HCO₃^-浓度、铁储备和血磷外,两组患者的其余人口学资料、既往史、血透相关资料、实验室检查资料和MoCA评分均相匹配。治疗组0周和48周时的血硫胺、叶酸和同型半胱氨酸水平相比,分别为[53.29±7.12nmol/L vs57.66±6.02nmol/L,p=0.048;8.18（6.58,9.14）ng/ml vs 2530.0（759.38,3475.0）ng/ml,p=0.000;43.92±21.05umol/L vs 33.27±11.63umol/L,p=0.035];治疗组和对照组48周时的血硫胺、叶酸和同型半胱氨酸水平相比,分别为[57.66±6.02nmol/L vs 53.77±6.06nmol/L,p=0.040;2530.0（759.38,3475.0）ng/ml vs 6.76（5.49,8.26）ng/ml,p=0.000;33.27±11.63umol/L vs 42.58±13.0umol/L,p=0.017]。随访48周时,治疗组的MoCA评分显著高于基线期（25.60±2.42 vs 22.08±3.59,p=0.000）和对照组（25.60±2.42 vs 19.00±5.01,p=0.000）。共发生14例次（28%）不良事件,其中治疗组4例次（16%）显著低于对照组11例次（44%）（p=0.031）。Kaplan-Meier生存曲线分析提示治疗组患者生存率高于对照组患者,但没有统计学差异（P=0.077）。磁共振功能成像显示,和基线期相比,治疗组的脑活动有所改善。结论:（1）认知损害是MHD患者最常见的并发症之一,MoCA评分的结果显示发病率约为51.6%。教育程度低（<12年）,透后舒张压较低（<73mmHg）和spKt/V（<1.72）是维持性血液透析患者并发认知损害的独立危险因素。维持性血液透析伴有认知损害患者的生存率较非认知损害患者要低。头颅fMRI检查发现MHD患者发生认知损害的影像学特点。（2）5/6肾切除是一种较可靠的制备尿毒症大鼠模型的方法。5/6肾切除组大鼠血硫胺和叶酸水平均显著低于假手术组,而血同型半胱氨酸水平显著高于假手术组。5/6肾切除组大鼠的认知功能显著低于假手术组大鼠。第4周体重、血硫胺和血叶酸水平与大鼠认知功能呈正相关,而血尿素氮、8-OHdG染色阳性细胞百分比和IOD值与大鼠认知功能呈负相关。5/6肾切除组大鼠海马组织中神经元细胞数量显著减少,并存在8-OHdG染色阳性。（3）维持性血液透析合并MoCA评分小于26分的患者,经过48周硫胺90mg/天和叶酸30mg/天的补充后,血液中的硫胺和叶酸水平显著高于基线期和对照组。补充硫胺和叶酸可以改善维持性血液透析并发认知损害的MoCA评分。头颅fMRI检查发现MHD并发认知损害治疗后的影像学特点。硫胺90mg/天和叶酸30mg/天在维持性血液透析患者中应用是安全的。