有心血管毒性证据的尿毒症毒素及清除率
发布时间:2019-01-15
导读
尿毒症溶质导致肾功能不全患者心血管疾病的发生。本篇综述描述了与心血管疾病相关的尿毒症溶质的清除率,通过肾脏替代疗法检测低水平潜在尿毒症心血管毒素的能力可能受到治疗间歇性、溶质生成增加和非肾脏清除的限制。将来,通过抑制尿毒症心血管毒素的产生,可以更有效地降低尿毒症心血管毒素的水平。
一、有心血管毒性证据的尿毒症毒素
吲哚硫酸酯(IS)
IS是大肠微生物代谢产物经宿主修饰后形成的典型的尿毒症溶质。结肠微生物将氨基酸色氨酸代谢为吲哚,然后在肝脏中氧化并与硫酸盐结合。观察性研究证实了肾功能不全患者血浆硫酸吲哚酯与心血管疾病之间的变量相关性。机理研究表明,吲哚硫酸酯通过激活芳基烃受体和组织因子的表达,增加血管平滑肌细胞制备中的凝血。最近的一项研究发现,将小鼠体内的吲哚硫酸盐增加到透析患者体内的水平,可促进血管损伤引起的凝血反应。Burtey在本期毒素中描述了吲哚硫酸盐可能改变内皮功能的其他机制。
对甲酚硫酸盐(PCS)
PCS也是通过宿主修饰微生物氨基酸分解产物形成的。结肠微生物将氨基酸酪氨酸和苯丙氨酸代谢为对甲酚,然后与肝脏中的硫酸盐结合。观察研究再次提供了心血管毒性不一致的证据。一些已经证实PCS与3-5期CKD和透析患者的心血管事件相关,而另一些则报告阴性结果。体外研究表明,尽管支持PCs促血栓形成作用的实验数据比实际数据少,但PCs可导致内皮功能障碍。
苯乙酰谷氨酰胺(PAG)
PAG是微生物氨基酸分解代谢产物的主体修饰形成的溶质的又一个例子。结肠微生物将苯丙氨酸代谢成苯乙酸,然后与肝脏中的谷氨酰胺结合。在最近的研究中,PAG与CKD 1-5期患者的死亡率和首次心血管事件的发生时间相关。然而,在血液试验中,PAG水平与心血管结局之间没有相关性。
三甲胺N-氧化物(TMAO)
TMAO也由结肠微生物代谢物的宿主修饰形成。然而,在这种情况下,微生物代谢物不是由氨基酸产生,而是由饮食中的四级胺(包括胆碱、甜菜碱和肉碱)产生。微生物产生三甲胺,三甲胺在肝脏被氧化成三甲氧基甲胺。在肾功能相对正常的患者中,首次发现血浆TMAO水平与心血管结局的关系。随着肾小球滤过率下降,血浆TMAO水平升高,与正常受试者相比,透析患者的血浆TMAO水平升高约30倍。对平均估计GFR在40-50毫升/分钟/1.73平方米之间的慢性肾病患者进行的几项研究发现,较高的TMAO水平与死亡率之间存在关联。在血液试验中,透析患者血浆TMAO水平升高与心血管死亡率和首次心血管事件发生时间相关,而与黑人患者无关。动物研究表明,TMAO水平的增加会导致小鼠动脉粥样硬化。
犬尿氨酸
与上述四种溶质不同,犬尿氨酸完全由哺乳动物细胞代谢产生。它是色氨酸分解代谢主要途径的一个分支点,被转化为犬尿氨酸、黄嘌呤酸和喹啉酸等产品。它不同于上述四种微生物衍生的溶质,因为它的血浆水平不会随着肾功能的降低而升高。在透析患者中,犬尿氨酸也与血清高凝指标相关。最近的一项研究发现,在晚期慢性肾病患者中,犬尿氨酸与动静脉瘘凝块以及在肾功能正常或只有中度降低的患者中,与支架血栓形成有关。这项研究进一步证明,在血管平滑肌细胞中,犬尿氨酸上调了组织因子,并且小鼠血浆犬尿氨酸水平的升高促进了血管损伤后的凝血反应。
二、有心血管毒性证据的尿毒症毒素清除率

如表1所示,肾清除率和血浆水平随肾功能不全的增加而升高的程度有显著差异,透析前血浆IS、PCS、TMAO和PAG的总水平通常比正常对照血浆高10倍以上。关于潜在尿毒症心血管毒素的腹膜清除率的数据有限。蛋白结合溶质PCS和IS的腹膜清除远低于未结合小溶质。在具有显著残余肾功能的腹膜透析患者中,尿中PCS和IS的去除量比透析液中的多。
上述心血管疾病相关的尿毒症毒素集合并不全面,而且肯定会随着研究进展而扩大。然而,它提供了一个考虑潜在心血管毒素清除如何影响其血浆水平,从而影响其毒性的起点。
参考文献:
RD Mair , TL Sirich , TW Meyer. Uremic Toxin Clearance and Cardiovascular Toxicities[J]. Toxins. 2018, 10: 226.
导读
尿毒症溶质导致肾功能不全患者心血管疾病的发生。本篇综述描述了与心血管疾病相关的尿毒症溶质的清除率,通过肾脏替代疗法检测低水平潜在尿毒症心血管毒素的能力可能受到治疗间歇性、溶质生成增加和非肾脏清除的限制。将来,通过抑制尿毒症心血管毒素的产生,可以更有效地降低尿毒症心血管毒素的水平。
一、有心血管毒性证据的尿毒症毒素
吲哚硫酸酯(IS)
IS是大肠微生物代谢产物经宿主修饰后形成的典型的尿毒症溶质。结肠微生物将氨基酸色氨酸代谢为吲哚,然后在肝脏中氧化并与硫酸盐结合。观察性研究证实了肾功能不全患者血浆硫酸吲哚酯与心血管疾病之间的变量相关性。机理研究表明,吲哚硫酸酯通过激活芳基烃受体和组织因子的表达,增加血管平滑肌细胞制备中的凝血。最近的一项研究发现,将小鼠体内的吲哚硫酸盐增加到透析患者体内的水平,可促进血管损伤引起的凝血反应。Burtey在本期毒素中描述了吲哚硫酸盐可能改变内皮功能的其他机制。
对甲酚硫酸盐(PCS)
PCS也是通过宿主修饰微生物氨基酸分解产物形成的。结肠微生物将氨基酸酪氨酸和苯丙氨酸代谢为对甲酚,然后与肝脏中的硫酸盐结合。观察研究再次提供了心血管毒性不一致的证据。一些已经证实PCS与3-5期CKD和透析患者的心血管事件相关,而另一些则报告阴性结果。体外研究表明,尽管支持PCs促血栓形成作用的实验数据比实际数据少,但PCs可导致内皮功能障碍。
苯乙酰谷氨酰胺(PAG)
PAG是微生物氨基酸分解代谢产物的主体修饰形成的溶质的又一个例子。结肠微生物将苯丙氨酸代谢成苯乙酸,然后与肝脏中的谷氨酰胺结合。在最近的研究中,PAG与CKD 1-5期患者的死亡率和首次心血管事件的发生时间相关。然而,在血液试验中,PAG水平与心血管结局之间没有相关性。
三甲胺N-氧化物(TMAO)
TMAO也由结肠微生物代谢物的宿主修饰形成。然而,在这种情况下,微生物代谢物不是由氨基酸产生,而是由饮食中的四级胺(包括胆碱、甜菜碱和肉碱)产生。微生物产生三甲胺,三甲胺在肝脏被氧化成三甲氧基甲胺。在肾功能相对正常的患者中,首次发现血浆TMAO水平与心血管结局的关系。随着肾小球滤过率下降,血浆TMAO水平升高,与正常受试者相比,透析患者的血浆TMAO水平升高约30倍。对平均估计GFR在40-50毫升/分钟/1.73平方米之间的慢性肾病患者进行的几项研究发现,较高的TMAO水平与死亡率之间存在关联。在血液试验中,透析患者血浆TMAO水平升高与心血管死亡率和首次心血管事件发生时间相关,而与黑人患者无关。动物研究表明,TMAO水平的增加会导致小鼠动脉粥样硬化。
犬尿氨酸
与上述四种溶质不同,犬尿氨酸完全由哺乳动物细胞代谢产生。它是色氨酸分解代谢主要途径的一个分支点,被转化为犬尿氨酸、黄嘌呤酸和喹啉酸等产品。它不同于上述四种微生物衍生的溶质,因为它的血浆水平不会随着肾功能的降低而升高。在透析患者中,犬尿氨酸也与血清高凝指标相关。最近的一项研究发现,在晚期慢性肾病患者中,犬尿氨酸与动静脉瘘凝块以及在肾功能正常或只有中度降低的患者中,与支架血栓形成有关。这项研究进一步证明,在血管平滑肌细胞中,犬尿氨酸上调了组织因子,并且小鼠血浆犬尿氨酸水平的升高促进了血管损伤后的凝血反应。
二、有心血管毒性证据的尿毒症毒素清除率

如表1所示,肾清除率和血浆水平随肾功能不全的增加而升高的程度有显著差异,透析前血浆IS、PCS、TMAO和PAG的总水平通常比正常对照血浆高10倍以上。关于潜在尿毒症心血管毒素的腹膜清除率的数据有限。蛋白结合溶质PCS和IS的腹膜清除远低于未结合小溶质。在具有显著残余肾功能的腹膜透析患者中,尿中PCS和IS的去除量比透析液中的多。
上述心血管疾病相关的尿毒症毒素集合并不全面,而且肯定会随着研究进展而扩大。然而,它提供了一个考虑潜在心血管毒素清除如何影响其血浆水平,从而影响其毒性的起点。
参考文献:
RD Mair , TL Sirich , TW Meyer. Uremic Toxin Clearance and Cardiovascular Toxicities[J]. Toxins. 2018, 10: 226.