陳月梅　賈平　鄒建洲　劉中華　沈波　呂文律　陳利明　丁小強,3,4

(1. 復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院腎內(nèi)科，上海　200032； 2. 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院腎內(nèi)科， 杭州　310009；

3. 上海市腎病與透析研究所，上?！?00032； 4. 上海市腎臟疾病與血液凈化重點實驗室，上?！?00032)

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維持性血液透析患者的血清硫化氫水平及其影響因素的分析

陳月梅1,2賈平1鄒建洲1劉中華1沈波1呂文律1陳利明1丁小強1,3,4

(1. 復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院腎內(nèi)科，上海200032； 2. 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院腎內(nèi)科， 杭州310009；

3. 上海市腎病與透析研究所，上海200032； 4. 上海市腎臟疾病與血液凈化重點實驗室，上海200032)

摘要目的：研究維持性血液透析患者的血清硫化氫水平及其影響因素。方法： 根據(jù)篩選及排除標(biāo)準(zhǔn)，納入符合要求的維持性血液透析患者150例，同時收集健康志愿者17名作為健康對照。留取患者透析前后血標(biāo)本，健康對照組則清晨空腹抽血。檢測血清硫化氫、一氧化氮、一氧化氮/內(nèi)皮素-1及硫化血紅蛋白等水平，并作相關(guān)性分析。結(jié)果： 維持性血液透析患者透析前血清硫化氫、一氧化氮/內(nèi)皮素-1比值、硫化血紅蛋白水平明顯低于健康對照組(P<0.01)，而內(nèi)皮素-1和維生素B6含量與健康對照組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；透析前血清硫化氫與一氧化氮、一氧化氮/內(nèi)皮素-1比值、硫化血紅蛋白及腎小球濾過率正相關(guān)(P<0.01)，而與血肌酐水平負(fù)相關(guān)；透析后血清硫化氫水平較透析前明顯上升，一氧化氮水平和一氧化氮/內(nèi)皮素-1比值明顯下降，而內(nèi)皮素-1、硫化血紅蛋白及維生素B6水平在透析前后無明顯變化。結(jié)論： 維持性血液透析患者血清硫化氫水平明顯降低，其水平與一氧化氮、硫化血紅蛋白、腎功能等顯著相關(guān)；血液透析后患者血清硫化氫水平較透析前顯著升高。

關(guān)鍵詞硫化氫；血液透析；一氧化氮

Serum Level of Hydrogen Sulfide and Its Influential Factors in Patients Undergoing Maintenance Hemodialysis

CHENYuemei1,2JIAPing1ZOUJianzhou1LIUZhonghua1SHENBo1LüWenlü1CHENLiming1DINDXiaoqiang1,3,4

1.DepartmentofNephrology,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China; 2.DepartmentofNephrology,TheSencondAffliatedHospitalofZhejiangUniversitySchoolofMedicine,Hangzhou310009,China; 3.KidneyDiseaseandDialysisInstituteofShanghai,Shanghai200032,China; 4.KidneyDiseaseandBloodPurificationLaboratoryofShanghai,Shanghai200032,China

AbstractObjective： To investigate the serum level of hydrogen sulfide (H2S) and its influential factors in patients undergoing maintenance hemodialysis (MHD). Methods： Based on screening and exclusion criteria, 150 patients undergoing MHD were enrolled. Meanwhile, 17 healthy volunteers were collected as healthy controls. Venous blood samples of MHD patients were obtained before and after dialysis, and fasting blood samples were collected from healthy controls. The levels including serum H2S, nitric oxide (NO), endothelin-1 (ET-1), and sulfhemoglobin were detected and the correlations among them were analyzed. Results： The levels of serum H2S, NO, NO/ET-1 and sulfhemoglobin in patients undergoing MHD were significantly lower than those in healthy control group before dialysis (P<0.01), while, there was no significant difference regarding ET-1 and Vitamin B6levels between these two groups (P>0.05). Before dialysis, serum H2S level was positively correlated with NO, NO/ET-1, sulfhemoglobin and eGFR (P<0.01), while negatively correlated to serum creatinine. After dialysis, serum H2S level increased significantly, while NO, NO/ET-1 decreased significantly. However, the levels of ET-1, sulfhemoglobin and Vitamin B6, compared with those before dialysis, did not change significantly after dialysis. Conclusions： Serum H2S level in patients undergoing MHD decreases significantly and it is significantly correlated with NO, sulfhemoglobin and renal function. Compared with that before hemodialysis, the serum H2S level increased significantly after hemodialysis.

Key WordsHydrogen sulfide;Hemodialysis;Nitric oxide

內(nèi)源性硫化氫(hydrogen sulfide, H2S)是近二十年來發(fā)現(xiàn)的一種新的氣體信號分子,與一氧化氮(nitric oxide, NO)和一氧化碳(carbon monoxide, CO)相互作用，形成獨特的氣體信號網(wǎng)絡(luò)，在體內(nèi)參與調(diào)控多種病理生理過程[1]。內(nèi)源性H2S在體內(nèi)可執(zhí)行多種生理功能，包括通過調(diào)節(jié)細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)以舒張血管及腸道平滑肌、抑制氧化應(yīng)激、保護(hù)線粒體功能、抑制胰島素釋放、調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)以及抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖等[2]。內(nèi)源性H2S水平降低或缺乏是高血壓、動脈粥樣硬化、糖尿病等疾病發(fā)生的重要機制。目前關(guān)于維持性血液透析 (maintenance hemodialysis, MHD) 患者血清中H2S水平的研究較少，本研究就MHD前后血清H2S水平的變化、H2S和其他小分子氣體如NO之間的關(guān)系以及透析患者H2S水平的可能影響因素作探討。

1資料與方法

1.1一般資料選擇2011年1—10月于復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院腎內(nèi)科血液凈化中心行MHD的患者，根據(jù)入選及排除標(biāo)準(zhǔn)篩選，收集患者臨床及實驗室資料并進(jìn)行統(tǒng)計分析。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡≥18歲；(2)穩(wěn)定透析>6個月；(3)單次單室尿素清除指數(shù)(spKt/V)≥1.2。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并有肝臟疾??；(2)惡性腫瘤；(3)近1個月內(nèi)有臨床感染癥狀、中重度心力衰竭或急性心肌梗死、腦血管意外者；(4)活動性結(jié)核；(5)不能協(xié)助研究者。150例MHD患者入選，其中男性92例，女性58例，年齡為(55.2±14.9)歲。另外收集17名健康志愿者作為對照。

1.2方法收集如下資料：患者的一般資料，包括性別、年齡、體質(zhì)量、透析齡、既往病史等；透析相關(guān)資料；透析間期體質(zhì)量增長量、透析期間超濾率、透析時間、透析頻次、透析方式、透析前后血壓變化情況等。

患者于透析前空腹和透析結(jié)束前10 min留取血標(biāo)本，健康對照組則清晨空腹抽血。對血液標(biāo)本進(jìn)行常規(guī)生化檢測，并檢測血清H2S、NO、維生素B6(Vit B6)、硫化血紅蛋白(sulfmethemoglobin, SHb)及血漿內(nèi)皮素-1(endothelin, ET-1)等。

2結(jié)果

2.1MHD患者與健康對照者的一般資料比較如表1所示,與健康對照者比較，MHD患者存在不同程度的血壓升高、貧血和脂代謝異常，且其血肌酐、尿素氮和血尿酸濃度明顯高于健康對照者(P<0.01)。

表1　維持性血液透析患者與健康對照者的臨床及

注：與健康對照者比較，*P<0.05,**P<0.01

2.2MHD患者透析前血清H2S及相關(guān)指標(biāo)的檢測150例MHD患者透析前血清H2S、NO、NO/ET-1、SHb水平明顯低于健康對照者(P<0.01)，而透析前血漿ET-1和Vit B6含量與健康對照者差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

2.3MHD患者透析前血清H2S水平的相關(guān)因素分析采用Pearson或Spearman分析MHD患者透析前血清H2S水平的相關(guān)因素。透析前血清H2S與NO、NO / ET-1、SHb及eGFR正相關(guān)(P<0.01)，而與透析前血肌酐水平負(fù)相關(guān)(P<0.01)。見表3。

2.4MHD患者透析前后血清H2S及相關(guān)指標(biāo)的變化患者透析后血清H2S水平較透析前明顯上升，NO濃度、NO/ET-1明顯下降；而ET-1、SHb及Vit B6濃度在透析前后無明顯變化。見表4。

表2　維持性血液透析患者透析前血清硫化氫水平及

注：△血清硫化氫測量值經(jīng)自然對數(shù)轉(zhuǎn)換Ln(μmol/L)；與健康對照者比較，**P<0.01

表3　維持性血液透析患者透析前血清硫化氫相關(guān)因素分析

表4　維持性血液透析患者透析前后硫化氫及

注：△血清硫化氫測量值經(jīng)自然對數(shù)轉(zhuǎn)換Ln(μmol/L)

3討論

H2S廣泛分布于人體的組織器官中，生理濃度為10~100 μmol/L。在血液中，不到20%的H2S以易揮發(fā)的未解離分子形式存在，而約80%以不易揮發(fā)的解離形式HS-存在。胱硫醚-β-合成酶(cystathionine β-synthase，CBS)、胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine γ-lyase，CSE)和3-巰基丙酮酸硫基轉(zhuǎn)移酶(3-mercaptopyruvate sulfurtransferase，MST)是H2S合成中最重要的3種酶，Vit B6是其輔助因子。在腎臟，主要是腎近端小管，這3種酶均有分布并發(fā)揮作用，但以CSE為主[3]。體內(nèi)H2S主要通過與血紅蛋白結(jié)合為SHb進(jìn)行轉(zhuǎn)運，故SHb含量亦可作為H2S慢性暴露的評價指標(biāo)。

H2S不僅在血管功能調(diào)節(jié)方面具有重要作用，也在腎臟局部發(fā)揮作用。越來越多的臨床和基礎(chǔ)研究顯示，H2S在慢性腎臟病(chronic kidney disease, CKD)發(fā)生、發(fā)展的全過程中有重要作用。Aminzadeh等[4]發(fā)現(xiàn)，在5/6腎切除小鼠模型中，血漿H2S水平下降，氧化應(yīng)激損傷明顯，腎臟中CSE、CBS、MST 3種酶的表達(dá)顯著降低，提示H2S參與CKD病程的進(jìn)展。在小鼠腎動脈內(nèi)灌注外源性H2S的供體——NaHS，腎血流增加，腎小球濾過率增加，鈉和鉀排泄率亦增加，提示H2S對腎血管和腎小管均有作用[3]。本研究發(fā)現(xiàn)，MHD患者血清H2S水平顯著低于健康對照者； MHD患者透析前血漿H2S水平與eGFR正相關(guān)，與血肌酐負(fù)相關(guān)，提示H2S水平與腎功能及尿毒癥毒素緊密相關(guān)。研究表明，H2S缺乏常見于各種心血管及代謝性疾病，包括原發(fā)性高血壓[5]、動脈粥樣硬化[6]及糖尿病[7]。而MHD患者除尿毒癥毒素積聚以及水、電解質(zhì)、酸堿失衡外，往往合并有多種心腦血管并發(fā)癥及代謝性疾病，故考慮MHD患者H2S水平下降可能是尿毒癥環(huán)境引發(fā)的多系統(tǒng)紊亂的綜合表現(xiàn)，但其確切機制尚待進(jìn)一步明確。

本研究發(fā)現(xiàn)，MHD患者透析后血漿H2S水平顯著上升，經(jīng)透析期間超濾量分層后，透析前后的差異仍有統(tǒng)計學(xué)意義，提示透析后血清H2S濃度的上升并非由超濾導(dǎo)致體內(nèi)血容量下降、血液濃縮所致。近來也有研究[8]顯示，透析后H2S水平明顯高于透析前，同時CSE轉(zhuǎn)錄水平亦顯著升高，提示透析后H2S水平的變化可能由CSE生成增加引起。

研究中，我們通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，透析前H2S水平與NO、NO/ET-1正相關(guān)，而與ET-1無明顯相關(guān)性。同為氣體信號分子，H2S與NO往往相互調(diào)節(jié)。既往研究[9]顯示，NO可上調(diào)正常大鼠血管平滑肌細(xì)胞中CSE的轉(zhuǎn)錄水平，增加血管組織中內(nèi)源性H2S的產(chǎn)生。在用Nω-硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)抑制一氧化氮合成酶誘導(dǎo)的大鼠高血壓模型中，在NO的產(chǎn)生減少的同時，CSE基因轉(zhuǎn)錄水平亦明顯下降，H2S生成減少，提示NO對H2S/CSE體系有促進(jìn)作用[10]。而關(guān)于H2S對NO的作用，有研究[11]表明，H2S可明顯上調(diào)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)皮型一氧化氮合成酶的磷酸化水平， 使NO的生成增加。本研究發(fā)現(xiàn)，MHD患者透析前H2S水平與NO變化趨勢一致，提示尿毒癥患者體內(nèi)血清H2S與NO之間可能存在相互促進(jìn)作用，但具體機制還有待進(jìn)一步明確。

總之，H2S在CKD以及血液透析心腦血管并發(fā)癥的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，可能成為今后防治終末期腎臟病及血液透析慢性并發(fā)癥的新靶點。

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中圖分類號R459.5

文獻(xiàn)標(biāo)志碼A

通訊作者陳利明， E-mail: chen.liming@zs-hospital.sh.cn；丁小強， E-mail: ding.xiaoqiang@zs-hospital.sh.cn

基金項目：國家自然科學(xué)基金青年基金項目(編號：81300634)；上海市衛(wèi)生和計劃生育委員會科研計劃課題資助項目(編號：20114275)

陳月梅和賈平對本文有同等貢獻(xiàn)，為共同第一作者。

·論著·