PL042-王保兴-河北医科大学第三医院-自体动静脉内瘘狭窄的研究进展

动静脉内瘘狭窄发生机制研究进展王保兴河北医科大学第三医院肾内科河北省肾脏病研究中心(050081)自体动静脉内瘘(AVF)失功率高，1年通畅率仅达62~68%，2年时下降至38~56%。而且，AVF失功导致20~25%的透析患者住院，并成为透析患者住院率和死亡率增加的重要也是国内外学者血管通路研究的热点话题。目前有关AVF狭窄机制大致分为以下几个方面：(一)血流动力学改变生理情况下，当血流经过直的血管管腔时产生平稳的层流，在弯曲和分叉处血流产生振荡流。而不规则的震荡流以二次流和再循环为特点，并且随着空间和时间血流方向不断发生变化。由此产生低且震荡的剪切力作用于血管壁内皮细胞。动静脉内瘘成形术是改变原有血管解剖结构，将高压的动脉与低压的静脉进行吻合，在压力梯度下动脉血流迅速流入静脉，静脉流出道血流速率、血流量急剧上升，局部血管血流动力学模式发生改变。在端侧吻合动静脉内瘘术中，血流从近端动脉流入静脉的同时远端动脉也会逆行流入静脉，这样就形成了一个血流瘀滞区。此外，当术后高速的血流流入静脉，撞击吻合口处静脉外侧管壁，在静脉内侧管壁形成湍流，该区域内形成一个震荡流区域。在CDF软件模拟AVF实验研究中证实，不论是在端侧吻合还是端端吻合模型中，沿着吻合口及近吻合口静脉内侧壁处形成低且震荡的剪切力。低且震荡的剪切力通过激活一系列旁路途径诱导内膜增生。震荡的剪切力直接影响血管内皮细胞基因表达，引起内皮细胞增殖，最终上调丝裂原活化蛋白激酶类、NF-kB核转位，下调Kruppel-like因子KLF-2的表达。KLF-2作用是产生一些列下游事件，通过减少有丝分裂和细胞凋亡保持内皮细胞抗氧化状态。受损的内皮细胞IL-8,MCP-1等促增生炎症因子表达增高，促进内皮细胞氧化水平，NO合成减少，内皮素ET-1、血管紧张素-II表达水平上调，调节血管收缩。内皮细胞结构和作用也受到震荡剪切力传导的影响。震荡剪切力通过改变内皮通透性和影响细胞骨架重排影响粘附连接稳定性，增加细胞表面粘附分子表达。最后，震荡的剪切力提高细胞因子TNF-α、γ-干扰素水平表达，诱导MMP-2、MMP-9产生、细胞外基质沉积与降解失衡，影响血管重构。其还可直接作用于AVF吻合口处静脉导致内皮细胞完整性受到破坏，内皮细胞持续释放细胞旁分泌信号，平滑肌细胞、肌成纤维细胞迁移、增生，细胞外基质沉积，导致内膜异常增生，AVF狭窄。然而，过高的剪切力(>400dyn/cm2)作用于血管管腔可以引起血管内皮机械性损伤，使血管内皮完整性遭到破坏。此时管腔内高速血流产生的高剪切力直接作用于平滑肌细胞，平滑肌细胞对高剪切力做出应答，机械传导信号通路表达上调，促进平滑肌细胞增生迁移。(二)尿毒症毒素影响研究发现，AVF的狭窄还与CKD患者系统性改变相关。其中最重要的就是ESRD患者血液尿毒症毒素。尿毒症毒素通过增强氧化应激和炎症作用参与内膜增生过程。在ESRD患者中具有促炎作用的晚期糖基化终产物和活性氧种类水平升高，促进炎症反应发生，炎症细胞因子IL-6、TNF-α表达增高，促进平滑肌细胞增殖、迁移，引起内膜增生。氧化应激可以引起循环蛋白发生特发性改变，当进一步受到血液透析的影响时，氧化应激引起巨噬细胞活化、氧自由基产生、脂质过氧化，最终使患者体内抗氧化剂消耗殆尽。最近的研究证实，尿毒症患者血清中参与内膜增生的形成的细胞因子，如IL-6、TGF-β1及TNF-a等是升高的。同时氧化损伤和脂质过氧化的标志物如8羟基-2脱氧鸟苷和4-羟基壬烯醛被证实存在于尿毒症患者血清当中。目前已证实这些应激源在局部炎症和组织缺氧的条件下提高包括PDGF、ET1和TGF-β1在内的具有促进有丝分裂作用细胞因子水平表达，进而促进内皮细胞、平滑肌细胞、肌成纤维细胞等细胞的分裂增殖，参与内膜增生过程，促进AVF狭窄形成。此外，尿毒症毒素具有影响细胞内钙释放、诱导纤维化、增加血管壁钙磷沉积、增加胰岛素抵抗作用。这些作用可以促进血管钙化，增加血管钙化相关AVF失功能发生。(三)炎症反应炎症反应主要包括两个方面：因局部氧化应激和AVF手术创伤所致局部炎症反应和CKD患者循环尿毒症毒素引起的系统性炎症反应。在狭窄的血管组织单核-巨噬细胞、淋巴细胞、中性粒浸润明显增加，并且参与了局部炎症反应的发生过程，其中单核-巨噬细胞在AVF狭窄过程中起了最为重要的作用。在建立动静脉内瘘的血液透析患者中，IL-8、TGF-β1、TNF-α等炎症细胞因子表达上调。我们的研究发现，在动静脉内瘘狭窄段组织标本中，血管内皮生长因子A(VEGF-A)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)及受激活调节正常T细胞表达和分泌因子(RANTES)表达明显升高。VEGF-A可以调控内皮细胞的增殖，促进单核细胞、巨噬细胞聚集，VEGF-A可以通过促进平滑肌细胞增殖和迁移，在血管重塑和狭窄中发挥重要作用。MCP-1能够诱导单核细胞、T淋巴细胞、NK细胞活化和移入，同时在介导内皮细胞激活、平滑肌细胞迁移增生过程中起到了重要作用。RANTES可以介导T细胞等的迁移和聚集，并具有促进血管生成的特点。通过体外培养的人脐静脉内皮细胞证明RANTES具有促进平滑肌细胞增殖和迁移的能力。我们研究结果提示，VEGF-A、MCP-1及RANTES的高表达可能与静脉内膜增生密切相关，VEGF-A可能通过介导MCP-1的表达，继而介导RANTES的表达，在AVF内膜增生中发挥作用。另外在小鼠动静脉内瘘模型研究中证实，在对小鼠敲除MCP-1基因后期内膜增生明显减少。活化的巨噬细胞分泌细胞因子，上调金属蛋白酶类(MMP