研究背景众所周知,慢性肾功不全的发病率日渐增高,且在发生后最终进入慢性肾功衰竭(CRF),即终末期肾脏病(ESRD)阶段。2012年在Lancet上发表关于中国慢性肾功不全发生率的横断面调查结果,最终有47204例接受调查者,其中肾小球率过滤<60ml/min占1.7%,蛋白尿占9.4%,慢性肾脏病的患病率为10.8%,从中推测中国慢性肾脏病患者大约有119,500,000人。即在我国,慢性。肾病的发病人口接近1.2亿。庞大的数字预示着每一位肾脏病工作者的任重道远。CRF是慢性肾脏疾病及其他多种慢性疾病的共同终结果。血液透析是ESRD的常见替代治疗方法之一。随着国家总体实力的提升和社会保障制度的健全,维持性血液透析(MHD)患者日益增多,近年来我国透析人数年增长率大约在15%,远大于发达国家(其透析患者人数的年增长率约5%)。由于在我国大量的ESRD患者尚未得到救治,所以这一递增速度将保持相当长时期。而根据卫生部最近数据,截止2011年,我国已登记血液透析人数达到26万人左右(2001年为3万人),而腹膜透析达到2万人(2001年仅为5000人)。十年间,血透和腹透患者的年复合增速分别为23.8%和15.1%。对于如此庞大的MHD患者队伍,如何提高生存质量,最大限度延长生存年限,增加年轻患者重返社会比例?这些迄待解决的问题是目前血液净化专业所面临的研究热点。肾性贫血是慢性肾衰竭的常见并发症之一。它不仅影响着患者的生存质量和生存时间,还可继发性引起心血管系统的相关疾病等。因此防治并纠正肾性贫血成为衡量血液透析质量的指标之一,也是提高血透中心管理质量的必然环节。肾性贫血发生的主要原因在于红细胞生成素(EPO)分泌减少、营养不良(尤其是铁剂缺乏)、以及红细胞寿命的缩短,而细胞过度凋亡也可以导致细胞寿命缩短和数量减少。那么对于尿毒症患者的红细胞,是否也存在过度凋亡而最终影响肾性贫血的发生和发展?目前已经证实了在尿毒症环境中,红细胞衰亡增多。在临床工作中,重组人促红细胞生成素的发明和静脉铁剂的广泛应用有效地纠正了曾经靠输血来改善的肾性贫血,并减少经输血途径疾病的传播。但是仍旧存在部分难治性贫血,在常规的治疗措施后难以纠正血红蛋白升高到正常水平。对于这些患者,我们还能采取哪些措施?红细胞从最初在骨髓分化到成熟,进而分布在循环池中生存,最后在衰老后被脾脏吞噬的整个过程中,时时刻刻、不可避免受到来自内环境的各种刺激。而ESRD造就了一种特殊机体内环境。机体产生的代谢产物与肾脏功能衰竭后无法正常排泄相关,根据其来源不同主要包括以下三大类：①机体自身产生的毒素,指主要由机体产生的、主要经肾脏排出而肾脏无法排出、常有的血液净化方法无法清除的各种中大分子毒素、蛋白结合毒素等；②长期替代治疗激活氧化应激反应后的氧化应激产物等；③长期替代治疗后激活的微炎症所产生的炎性因子等。这些被称之为“尿毒症毒素”的负性因素存在于红细胞的整个生存过程中,对于红细胞的生存必将产负面影响。红细胞的正常寿命约为120天,但是在ESRD时,红细胞的寿命明显缩短,由128±28天缩短至89±28天。Vos FE等通过研究了维持性血液透析和腹膜透析的患者,发现二者的红细胞生存时间在中位数上无统计学的差别,均较正常生存期减少20%左右。提示尿毒症的不正常生存环境直接将红细胞寿命缩短了近五分之一,缩短了寿命的红细胞必然加重了肾性贫血的发生程度和发生几率。红细胞数量与对外源EPO的需求量呈负相关,即红细胞数量越多,需要的EPO补充总量就越少；而红细胞数量越少,需要的EPO补充总量就越多。当然,体重、血肌酐、白蛋白、尿素氮、总胆固醇等都是对外源性EPO剂量的影响因素。Bi SH等研究了腹膜透析患者血红蛋白与红细胞磷脂酰丝氨酸(PS)表达关系,发现二者呈负相关,提示PS过多表达是肾性贫血的危险因素,促进贫血的发生。左旋卡尼汀(L-carnitine,LC),又称为左旋肉碱,通常作为脂肪动员的辅助因子出现,主要通过运载长链脂酰辅酶A由线粒体外的活化位点转运到在线粒体基质内的氧化位点进行β-氧化。目前已经有部分实验证实了LC在改善肾性贫血方面具有积极意义。并且近年的部分文献表明对于维持性血液透析患者使用LC后EPO的用量可以减少,纠正贫血更加有效,对于某些难治性贫血也具有一定的纠正效果。但是对于刚进入维持性血液透析仅一年的患者补充LC后此效用并不明显,故推测LC在人体内主要是通过保持适中的血液中的浓度而来对红细胞的衰亡具有积极作用。由于刚进入血液透析人群其LC暂时能保持与正常人相当浓度,缺乏并非十分严重,也可解释对于透析一年内的患者该种方法并不见效。LC有助于纠正肾性贫血,目前已经涉及到的可能机制包括以下方面。LC能够改善红细胞对EPO的敏感性,从而促进了红细胞的生成；LC增强了红细胞膜的流动性和渗透性,提高了对外界环境的抵抗,直接延长红细胞生存期；LC具有明确的抑制凋亡的积极作用,在对Jecet细胞的实验中表明它能够抑制Fas相关的凋亡途径。Arduini A等实验证实在25℃环境中,LC可以减少红细胞溶血,提高悬浮红细胞的生存。这些试验结论均提示,LC对于红细胞的衰亡可能具有抑制作用。LC能够延长红细胞的寿命试验已经得到有效验证。Arduini A通过51Cr标记物,发现贮存的红细胞也可以产生酰基化卡尼汀,说明贮存红细胞的基本能量消耗与脂肪酸氧化相关联。红细胞在贮存第42天中,摄取LC与红细胞溶血减少和红细胞ATP水平增加相关,与对照组有明显差别。Sweeney JD等发现添加LC的贮藏液更加有利于血小板的生存。他将LC添加到血小板的贮藏液中观察,并与生理盐水贮藏液相比,血小板在形态上、液体PH值、乳酸盐、形变的范围,具有明显的有效性,且具有一定的关联性。故推测,LC可能通过减少糖酵解维持了良好PH值水平,继而延长了血小板的生存。虽然两位作者没有从分子学机制进行进一步的探讨,但是这些验证仍旧提示LC可以延长红细胞寿命。近年的研究中还发现LC还具有强大的抗氧化作用,可以通过消除过多的活性氧产物而在多种肾脏疾病的中发挥积极作用。比如在肾缺血再灌注损伤,肾毒性药物损伤(包括化疗药顺铂、环磷酰胺；抗生素庆大霉素；高渗药物甘油、阿霉素等)等造成的肾损害中,均已被证实具有确切的肾脏保护作用。但是LC究竟通过何种机制参与了对红细胞衰亡的影响?至今在国内外未见到关于LC对尿毒症中红细胞衰亡的影响及相关机制的报道。我们推测LC可能通过抗氧化作用而有效抑制尿毒症患者RBC衰亡,从而延长RBC的寿命,改善了肾性贫血。这可能是维持性血透患者使用LC后EPO的用量减少的机制之一。本研究第一部分将验证这一假说。在体外实验中应用人红细胞作为细胞模型,应用含有不同药物的尿毒症血清的体外培养液来刺激健康红细胞,研究健康红细胞在尿毒症患者血清刺激下PS的表达,观察LC干预后PS表达的变化,并同时测定红细胞的活性氧(ROS)和谷胱甘肽(GSH),通过研究红细胞ROS和GSH含量变化,观察LC抑制尿毒症红细胞衰亡的机制是否与抗氧化相关。即LC是否通过抑制氧化应激作用参与了尿毒症血清导致的红细胞衰亡。在第二部分将继续进行临床试验,观察静脉滴注蔗糖铁治疗时,同时静脉推注左卡尼汀后,是否对蔗糖铁加强的体内氧化状态有部分减弱?从而开发了LC在治疗上的新途径,证实了LC的抗氧化作用将给MHD患者带来多方面益处。第一部分左卡尼汀抑制尿毒症血清诱导的红细胞衰亡目的探讨左卡尼汀对尿毒症血清中孵育红细胞的保护作用及相关机制。方法将1%的健康人红细胞悬液分别在以下三组不同的体外培养液中孵育：对照组(C组)、尿毒症血清组(U组)和左卡尼汀组(L组)。设定在孵育24h、48h观察点时,分别留取红细胞。使用流式细胞仪检测红细胞衰亡率(PS)和红细胞活性氧产物(ROS),并采用酶联免疫法检测红细胞谷胱甘肽(GSH)的含量。结果1.随体外孵育时间延长,红细胞衰亡率增加。在三组中,每一组的48h时较24h时衰亡率增加。两组之间的比较,U组红细胞衰亡率较C组增高(24h：6.51±0.71vs.3.43±0.37,P<0.01;48h：8.55±0.76 vs.4.21±0.44,P<0.01),而L组红细胞衰亡率较U组降低(24h：5.80±0.69,P<0.05；48h：7.87±0.76,P<0.05)。2.随体外孵育时间延长,红细胞的ROS生成增加,GSH生成减少。在三组中,每-组的48h时较24h时ROS生成增加,GSH生成减少。两组之间比较,U组红细胞ROS较C组增加 (24h：33.12±1.61 vs.14.83±2.22,P<0.01；48h：42.06±1.81 vs.20.94±1.78,P<0.01),GSH较C组减少(24h：25.66±0.32 vs.31.27±0.38,P<0.01；48h：8.53±0.59 vs.17.29±0.54,P<0.01)。而L组红细胞ROS较U组减少(24h：26.29±1.69,P<0.01：48h：36.21±2.00,P<0.01),GSH较U组增加(24h：27.54±0.60;P<0.01;48h：15.18±0.42;P<0.01)。3.各指标相关性分析结果,红细胞衰亡率与ROS呈正相关,与GSH呈负相关,红细胞ROS与GSH呈负相关。结论1.尿毒症血清诱导正常红细胞加速衰亡,且衰亡率具有时间依赖性。2.左卡尼汀可以抑制尿毒症血清诱导的红细胞衰亡,其机制可能与抗氧化作用相关。第二部分左卡尼汀对静脉铁剂治疗肾性贫血的影响目的使用静脉铁剂对于肾性贫血的纠正具有重要意义。但是同时增强了体内的氧化应激反应。通过对肾性贫血补充铁剂的同时进行左卡尼汀的补充,观察体内氧化应激的变化。方法采用前瞻性、随机对照研究。选择20例MHD患者分为对照组(蔗糖铁组)与试验组(蔗糖铁+左卡尼汀组),每组各10例。对照组将100 mg蔗糖铁稀释于100 m1生理盐水,于每次血透过程中结束时静脉滴注,每周使用3次。试验组静脉补充蔗糖铁同时,每次于血液透析后静脉推注左卡尼汀1.0g。两组患者的总补铁量均为1000 mg。全部病例都合并使用EPO治疗。观察并比较两组患者治疗后氧化应激指标变化。结果1.治疗前,对照组和试验组的Hb无差异,体内相关氧化应激指标无明显差异。2.经治疗后,对照组与试验组的Hb均较治疗前升高,分别为(90.34±12.87vs.84.32±10.25,P<0.01)和(92.56±15.67 vs.85.41±12.63,P<0.01)。3.治疗后,两组患者的氧化指标增高,其中MDA、AOPP较试验前增加,对照组增加更明显,与试验组之间具有统计学差异(P<0.05)；抗氧化指标降低,SOD、CAT、TAOC、GSH-PX较试验前减少,对照组减少更明显,与试验组之间具有统计学差异(P<0.05)。结论1.静脉铁剂可导致慢性肾功衰竭患者体内氧化应激的增强。2.左卡尼汀可部分抑制静脉铁剂引起的体内氧化应激。