尿毒症心肌病研究进展

    作者：柴红丽，倪锐志，李佐才     作者单位： 650032 云南昆明，昆明医学院第一附属医院心内科

    【摘要】  心脏病变是导致肾功能衰竭病人死亡的主要原因之一。本文综述尿毒症心肌病的病理、发病机制及诊断方法方面的进展。

    【关键词】  尿毒症；心肌病

    心血管疾病是慢性肾衰的常见并发症，是透析患者的首位死因，其主要包括高血压、心衰、心包损害及心肌损害。尿毒症心肌损害及尿毒症心肌病发病率高，其症状缺乏特异性，而其诊断与患者的预后密切相关，故本文综述尿毒症心肌病的各方面的新进展。

    1  概念

    1975年，Prosser等［1］提出“尿毒症毒素所致特异心肌功能障碍即为尿毒症心肌病”的概念，目前尿毒症心肌病这一概念己经确立，但某些问题仍未能得到充分解决：尿毒症心肌病是尿毒症毒素本身导致的特异性心肌损伤从而造成特异性“尿毒症心肌病”？还是由于贫血、高血压、容量负荷过重等多种因素导致的继发性心肌损伤? 随着异常体液因素的发现，目前更倾向于认为尿毒症心肌病是尿毒症时心肌的压力和容量负荷过重，代谢毒素的毒性作用及某些营养物质的缺乏(如白蛋白、微量元素)等综合作用导致的特异性心肌病变。

    2  致病因素及危险因素

    2.1  贫血  持久性贫血加重缺血性心脏病的发生，加速细胞死亡，代之以间质细胞、心室扩张、收缩功能下降。贫血与左室形态异常的联系较为明确。London等发现血色素与左室扩张和左室重量密切相关，促红细胞生成素（EPO）纠正贫血后，心输出量恢复，左室容积和质量也呈恢复趋势，但不能完全降至正常。在用EPO充分纠正贫血的同时，应积极控制血压，才能有效地控制和改善心脏的病理改变。

    2.2  高血压  血压控制不良，尿毒症患者将较快发展为左室肥厚，舒张功能受损。透析患者收缩期高血压发生率很高，是左室肥厚的独立危险因素。Cannella［2］等发现β-受体阻滞剂、转换酶抑制剂（ACEI）和钙离子拮抗剂联合降压治疗8例血透患者，其高血压和左室质量显著降低。

    2.3  营养不良和低蛋白血症  这是尿毒症透析患者与死亡较为相关的危险因素。严重的营良不良会加重心脏功能衰竭，表现为左室扩张和收缩功能障碍。

    2.4  动-静脉内瘘  内瘘使动脉阻力下降，静脉回心血量增加，心脏无效循环增加，心输出量增加。

    2.5  容量负荷  容量负荷和左室肥厚呈正相关，透析间期体重增长与左室质量具相关性，将患者体重严格控制在干体重范围，可以降低左室扩张的程度，但评价干体重不能单凭临床表现，还应该测量上腔静脉直径。

    2.6  高血糖  糖尿病尿毒症心肌病变较肾炎尿毒症心肌病变出现早而严重。糖尿病心脏血管病变和心肌代谢变化加速心肌病变的发生和发展，许多透析的糖尿病患者其左室质量明显增加，伴左室明显扩张，表现为顽固的心功能不全。

    2.7  心肌间质纤维化  尸检表明，尿毒症患者的左室质量增加多伴有间质纤维索增加，可能与钙化及甲旁亢PTH增加有关。

    2.8  高脂血症  高脂血症可以加速动脉粥样硬化、冠心病的发生与发展。

    3  发病机制

    尿毒症心肌病的发病机制迄今尚未完全阐明，目前认为可能与下列因素有关。

    3.1  代谢毒素的作用  尿毒症是各种肾脏疾病持续进行性发展的终末阶段，通过多年研究，人们已经从尿毒症患者的血中分离出 200 多种代谢产物或毒性物质，部分为尿毒症时所特有的，部分则显示其含量比正常值明显增高，这些物质统称为尿毒症毒素。尿毒症毒素包括肌酐、尿素氮、胍乙酸、甲基胍以及其他一些已知和未知的毒素，这些物质均可影响心脏的结构和功能。Weisensee［3］等用血透病人的血清体外灌流培养大鼠心肌细胞时发现，无论是肌酐还是尿素氮或两者的混合物，均可降低心肌细胞的收缩性，诱发心肌细胞的不同步收缩，明显缩短心肌细胞存活时间，且随其浓度的增加，对心肌细胞的抑制作用增强。

    中分子物质（middle molecular substances,MMS）是分子量为300～12000D的一类多肽，对心肌的影响已越来越引起重视，大量实验研究证明：MMS可直接或间接干扰体内正常的活性成分，如直接影响一些代谢过程中的关键酶，或通过酶发挥间接作用，如 Na+-K+-ATP 酶，受MMS抑制后，可继发性地抑制红细胞的生成、糖异生作用、 DNA 的合成及许多酶的代谢，最终使机体的功能和代谢发生紊乱。崔存德［4］等在实验中观察到MMS对大鼠心率有抑制作用，且随MMS注射剂量增大，抑制作用逐渐明显，同时心动周期相应缩短，心室舒张末期压力减少，心内压峰值减低。表明 MMS 对心功能有抑制作用，抑制强度与 MMS量呈线性关系。

    3.2  继发性甲旁亢和钙磷代谢紊乱   甲状旁腺激素（ parathyriod hormone PTH ）是一种肽类激素，它作用于骨和肾细胞参与调节机体的钙平衡，同时可作用于心肌细胞，增加心率，影响心肌收缩力，干扰能量代谢。临床数据也证实尿毒症患者的高 PTH 可加重心脏损害，可引起左室肥大，舒张功能障碍和心律失常。Amann［5］等在动物实验中发现，心肌成纤维细胞表面可能存在 PTH 受体。心肌间质细胞纤维化及胶原沉积增加，可仅在继发性甲状旁腺亢进时发生，这提示 PTH 是心肌间质细胞纤维化的重要因素。Bayczynski［6］等将大约10μmol PTH 注射入大鼠观察PTH是否会影响心肌高能磷酸键。结果发现和对照组相比心肌内的ATP和磷酸肌酸均明显下降。笔者并发现在试验中PTH并没有显著升高血浆钙离子浓度，而是通过心肌细胞内钙离子聚集而影响心肌的能量代谢，对心肌产生不良影响，如心肌纤维舒张受阻、心肌纤维不协调收缩、舒张功能受损、心肌细胞结构破坏、空泡变性、线粒体损伤、染色体崩解甚至心肌细胞坏死和凋亡。Hara［7］等和 Sato［8］等在其临床研究中发现继发性甲状旁腺亢进患者血清高PTH会加速左室肥大。在甲状旁腺次全切除后，血浆PTH浓度明显下降，左室心肌细胞数量明显减少。研究也表明继发性甲状旁腺功能亢进在心肌间质纤维化中发挥允许作用［9，10］。甲状旁腺切除或应用活性维生素D控制甲旁亢可减轻间质纤维化。

    钙磷代谢紊乱本身亦可直接影响心功能，矿物质的代谢紊乱会导致血管的钙化。晚期尿毒症和长期透析患者可有严重内脏钙化，尤其是心肌和肺，导致心、肺功能异常。心肌细胞、心脏传导系统和瓣环的钙沉积可引起充血性心力衰竭、心律紊乱或传导阻滞。尿毒症患者心血管缺血性疾病与冠状动脉钙化密切相关［11］。Virtanen［12］等发现对伴继发性甲旁亢的尿毒症患者输注钙溶液可损害心室舒张功能。用高磷液体灌注离体大鼠心脏，发现其心率和收缩压均明显下降。

    3.3  肾素-血管紧张素-醛固酮系统  Hans［13］等回顾性研究发现，在低肾素患者中心肌梗死和中风的发病率比正常人和高肾素组低。有研究表明：病理情况下超生理浓度的血管紧张素Ⅱ（angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ）有可能通过交感神经系统引起儿茶酚胺释放或对心脏直接作用，即通过旁、自分泌或胞内分泌，从而使心肌肥厚。这些作用与高血压、冠心病的并发症如左心肥厚、心律失常、再灌注心肌损伤发生和梗塞或心肌重塑有关［14］。Watanabe［15］等观察发现给血液透析患者输注Ang Ⅱ可使其左心射血指数明显下降。现已证明，在心肌细胞膜、细胞核及其线粒体上都存在有Ang Ⅱ受体，Ang Ⅱ可通过受体介导，对心肌细胞可诱导体积增大，对非心肌细胞，则诱导促增生反应，因而 Ang Ⅱ可作用于间质的成纤维细胞，刺激分化和胶原形成，参与心肌肥厚的发生。

    3.4  脂质代谢失调  脂质代谢异常在尿毒症患者中常见，主要表现为血清甘油三酯中等增加而胆固醇在正常范围内，脂蛋白再分配异常，以极低密度脂蛋白胆固醇和中间密度脂蛋白胆固醇显著升高，低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇显著降低，而其中间甘油三酯显著增高。Tschope［16］等观察到在德国，随访196例开始透析的糖尿病患者，死于心肌梗死的患者，其血胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇明显高于其余患者。Hahnd［17］等总结了252例长期血透患者的资料，发现有冠状动脉疾病患者的极低密度脂蛋白胆固醇明显高于无冠状动脉疾病患者。

    3.5  肉毒碱的缺乏  1978年发现肉毒碱对狗的缺血心肌有保护作用，引起人们的极大关注。尿毒症患者常有肉毒碱的缺乏，从而加重了对心脏的损害作用。Romagnoli［18］等观察发现对有左心收缩功能障碍的透析患者给予肉毒碱治疗，可以增加左室射血分数，改善左室功能，减轻临床症状。

    3.6  其他  肾功能衰竭导致的营养不良、贫血和透析期低血压，以及醋酸盐透析液的影响，均可导致或加重心功能不全。

    4  病理生理变化

    有学者认为心肌间质纤维化是尿毒症心肌病的病理基础，早在 1943 年，Rossle等就注意到了尿毒症病人存在心肌间质纤维化，Mall［19］等观察了160例尿毒症病人死亡后尸解的心肌组织，发现 91% 均有不同程度的心肌间质纤维化，且尿毒症的心肌纤维化远比相等心脏的原发性高血压或糖尿病患者严重，并随病人透析时间延长而加重。镜下可见原发性血管周围间隙的纤维化及弥漫性心内膜纤维包裹入心肌形成蜂窝状模式，常伴心肌细胞肥大，无心包细胞坏死；间质细胞的胞浆和核容量增多，其左室乳头肌中间质组织的容量密度是4%～8%( 而正常为1%～2%)。在尿毒症鼠中，也观察到其心肌间质增多、间质细胞和核容量增多［20］。该类患者心肌电镜的超微结构分析也表明有高尔基体增多的细胞激活以及间质中胶原纤维的增多和沉积。

    5  检查方法

    5.1  超声心动图  超声心动图可以动态显示心脏的结构和功能，测定心腔大小及室壁厚度，观察血流情况，此法敏感性很高，其图像和数据能准确反映心肌损害的情况，且无创，简便，病人耐受性好，因而成为诊断尿毒症心肌病的有效方法。尿毒症心肌病的超声心动图表现多样。目前，超声心动图对心肌病的诊断已可以达到细胞分子水平。

    5.2  心肌核素显像和磁共振  核素显像及磁共振运用核素心肌显像及左室显像来研究尿毒症心肌病有一定的价值:核素显像示 50% 尿毒症患者 LVEF 值下降；用左室显像测 LVE 可区别容量负荷过重导致循环充血的病人和左室功能不全的病人，后者通过血透可获得立即和长时期的改善；用其测 LVEF 及左室收缩舒张时间可区别患者有无左室功能不全。心肌核素显像可发现不同程度的放射性缺损及灌注异常，后者约占70%；MRI可用于诊断心包囊肿和评估与心包有关的心脏旁团块。这两项检查费用较高，其敏感性和特异性尚无报道，目前仅在其他检查不能确诊时试用。

    5.3  心电图  尿毒症患者心电图缺乏特异性，缪初升［21］ 等对 98例尿毒症患者共作心电图154例次，其中异常心电图140例次，以左室肥厚劳损最为多见，共37例次，其次为 ST-T改变，共35例次，室性早搏32例次，房性早搏18例次，传异阻滞14 例次，心房颤动4例次。

    5.4  血生化检测  除运用超声心动图对尿毒症心肌病进行估测外，血生化指标正受到重视。肌钙蛋白作为心肌损伤的敏感指标备受关注。目前，尿毒症患者血肌钙蛋白的研究已有较多开展。

    肌钙蛋白是位于横纹肌肌原纤维细丝上的由3个亚单位组成的肌钙蛋白复合物，TnT是原肌球蛋白结合的亚单位，TnI是ATP酶抑制亚单位，TnC是钙结合亚单位。TnC在成人骨骼肌中也有表达，不作为心肌损伤的特异性指标；TnT主要在心肌中表达，在发育中及损伤后再生的骨骼肌中也有表达；TnIl仅在心肌中表达，心肌损伤时才释放入血。

    5.4.1  TnT升高  25%～71% 的尿毒症患者血cTnT有不同程度升高；Musso 等发现，49例尿毒症患者中，23例cTnT升高，其水平比急性心梗者低，且随访中与不利的冠脉事件无关；Frankel WL等发现尿毒症患者中，需透析者 57% cTnT升高，不需透析者 30%cTnT 升高，提示尿毒症病情不同心肌损害程度不同。

    5.4.2  TnI水平升高  Martin GS 等发现56例肾衰者中，18例cTnI 升高，占29%,cTnI阳性者心脏其他检测均异常且死亡率高;TUNA等发现将健康人cTnI水平设为≤0.03ng/ml 时，cTnI的特异性为83%，而将其设为＜0.15ng/ml 时，cTnI的特异性为100%。总之，在尿毒症患者中，cTnI有很高的特异性。

    5.4.3  cTnT、cTnI与CK-MB的比较  尿毒症患者中 cTnT 升高比 cTnI 升高更常见，但两者的水平都明显低于冠脉综合征者 ; 同时测量两者及 CK-MB 水平，发现 cTnI 的特异性比 cTnT 和 CK-MB 高，分别为 96%～100%、46%～95% 及56%;cTnI的敏感性比CK-MB高，分别为94%和44%。

    综上所述，多种因素参与尿毒症心肌损害，其表现多样，症状缺乏特异性。了解尿毒症心肌病的最新动态，认识其基本病理和病生改变，才能做出正确诊断和治疗。

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