晚期氧化蛋白产物在肾脏疾病中的研究进展

晚期氧化蛋白产物在肾脏疾病中的研究进展

王燕1白光辉2梅峰2罗朋立2

王燕1白光辉2(通讯作者)梅峰2罗朋立2（1青海大学医学院青海西宁810000；2青海大学附属医院青海西宁810000）

【摘要】本文通过对晚期氧化蛋白产物(advanced0xidationproteinprducts，AOPP)形成特点、与氧化应激之间的具体关系、与慢性肾脏病(chronickidneydisease，CKD)的相关性研究、净化方式对其清除情况等方面进行阐述，了解目前AOPP在肾脏病学中的的研究进展情况，为临床CKD患者如何降低体内AOPP、氧化应激水平、预防和改善长期并发症提供了一定的依据。

【关键词】晚期氧化蛋白产物氧化应激肾脏疾病

晚期氧化蛋白产物(AOPP)是新近发现的一类氧化应激指标，其本质为中大分子尿毒症毒素，它能激发单核、中性粒细胞的呼吸爆发，从而引发细胞及全身的炎症反应，进一步导致慢性肾衰竭（CRF）患者出现如免疫功能紊乱、透析相关性淀粉样变、动脉粥样硬化等长期并发症[1-2]，本文就AOPP的研究现状作一阐述。

1AOPP的形成特点

AOPP是1996年Witko-Sarsat等[3]通过分子排阻层析技术及采用吸收光谱分析技术首次在慢性肾衰竭(CRF)患者中发现的，是吞噬细胞激活体内单核及中性粒细胞的呼吸爆发，引起炎症反应后产生次氧酸和氯氨对各种血清蛋白质进行氯化氧化反应，而进一步生成的含双酪氨酸的蛋白交连物。AOPP根据分子量分为两种，其中分子量为670kDa称为高分子量AOPP，在340nm处、酸性环境下有特异性吸收峰，是血清白蛋白被自由基和氧化作用氧化损伤所形成白蛋白的聚合体，是AOPP的主要成分，是其分子形成的双酪氨酸及羰基，通过两个酪氨酸残基之间彼此的共价键结合，形成双酪氨酸后跟体内的氧自由基结合，参与氧化应激反应及细胞、组织的损伤，是一种促炎症和促氧化应激介质。而低分子量AOPP主要是受损蛋白的集合体，占AOPP的构成比例较小。研究表明，AOPP在分子的结构和生物活性上与晚期糖基化终产物（AGE）类似，均能通过激活细胞的呼吸爆破在体内生成过多的活性氧，从而参与并加重微炎症、CKD患者相关并发症，如加速动脉粥样硬化的形成，引发全身免疫功能紊乱。

2AOPP是典型的氧化应激标志产物

所谓氧化应激(oxidativestress，0S)，是指促氧化与抗氧化系统两者功能失衡，促使活性氧(reactive0xygenspecjes，ROS)过度产生，从而造成人体重要物质如核酸、碳水化合物、蛋白质、脂肪以及其他分子损伤。氧化应激所造成上述物质的损伤与一些疾病的发生、发展过程有着非常密切的关联，也参与慢性肾衰竭及尿毒症患者体内因相关免疫系统功能紊乱造成的病理生理的过程。在氧化应激的反应过程中，其中蛋白质对攻击比较敏感，较碳水化合物、脂肪等易于失去生物活性并累积，主要表现为肽链的断裂和交联聚合、氨基酸残基的氧化、蛋白对水解酶抵抗性的增强等。蛋白质在参与细胞及生物体的生命活动过程中，起着非常重要的作用，而AOPP是血清各种蛋白质的最终氧化终产物,通过激发中性粒细胞及单核细胞的呼吸爆发，诱导细胞生成过多活性氧引发氧化应激，使细胞、组织、器官结构及功能发生改变，加重损伤，进一步影响机体正常的生物活性与生理功能，因此AOPP是一个直接涉及到调控生物结构、生物化学、基因表达及各种生命活动的蛋白质的氧化应激标志物，另外AOPP能正反馈的诱导和促进氧化应激反应，即氧化应激反应加速AOPP的生成，生成的AOPP又进一步加速氧化应激过程，由此形成一个正反馈机制相互促进，从而加重氧化应激反应，该过程也是CKD患者持续保持氧化应激状态，加重并发症的主要原因之一。故AOPP是近年来典型的氧化应激的标志产物，间接的反映着体内氧化应激状态.另外，也是较好的炎症介质，显示体内的氧化应激过程。

3AOPP在肾脏病的相关性研究

3.1AOPP与动脉粥样硬化的相关性

近几年来动脉粥样硬化性心血管疾病（AtheroscleroticcardiovasculardiseaseACVD）无论是在发达国家还是发展中国家都比较常见。CKD患者动脉粥样硬化的发生除与心脏本身病变、高血压、2型糖尿病、高血脂等常见病因有关外，还与同型半胱氨酸增多、氧化应激、营养不良、遗传因素等有关。其中，氧化应激是目前国内外研究的热点，特别是AOPP与CRF及尿毒症患者的并发症—动脉粥样硬化性心血管疾病的关系更为关注。

目前的研究认为CKD患者动脉粥样硬化(AS)是一个持续的炎性反应过程，其特点是血管壁长期在慢性炎症的刺激下纤维增生使血管壁增厚、斑块形成。损伤进展的关键环节是附壁损伤血管内皮细胞后激发单核细胞和T淋巴细胞向内膜迁移。由于CRF患者体内毒素水平高，存着严重氧化应激，促使生成高水平的AOPP，而现有研究已经证明AOPP长期直接作用血管的内皮细胞上，在体内外均能激发单核细胞、中性粒细胞的呼吸爆发，引起全身微炎症状态，导致其结构功能紊乱。此外，AOPP通过活化单核细胞NADPH氧化酶，释放大量的氧自由基，促使38磷酸化，使TNF-α分泌增加[4]，TNF-α能将平滑肌细胞转变成纤维细胞的表型。因此，CRF患者血液中大量的AOPP，经过长期氧化应激反应促使血管内皮细胞损伤也许是它参与并加速动脉粥样硬化硬化形成的机制，但是目前研究中AOPP选择单核、中性粒细胞作为靶细胞与其相互作用的细胞内信号转导通路及分子间的具体机制尚不清楚，有待进一步研究。

3.2AOPP与尿毒症心肌损害的相关性

在CRF及尿毒症病人中引起心肌损害的类型是多种多样的。心肌组成成分包括心肌细胞和间质，在慢性肾衰竭过程中均会有不同程度的损伤变性，表现为心肌细胞肥大、间质增生，引起心室肥厚、心肌间质重建，进而发生心肌纤维化。有研究结果显示V期非透析患者左心室肥厚组比无左心室肥厚组AOPP水平有明显升高，经统计多元回归分析结果提示AOPP是左心室肥厚的独立危险因素，由此可推断AOPP与慢性肾脏病左心室肥厚的发生、发展密切相关。其AOPP通过何种具体分子机制参与左心室重塑，目前暂无明确报道。如前阐述，慢性肾脏病患者体内长期毒素蓄积，持续存在氧化应激反应，体内产生过量的ROS及氧化介质，它们可以直接氧化损伤心肌细胞及间质，进一步引起左室肥厚[5]。而AOPP—氧化应激的标志物、新型的尿毒症有关的炎症介质，是否直接的参与心肌细胞的生理代谢和功能，引起心肌变性、心室重塑，目前尚不清楚。

血液净化是替代肾脏功能，延长患者生命的有效方法之一，其原理利用半透膜，通过扩散、对流等方式将体内各种有害毒素及代谢废物清除体外，其中不同的血液净化方式对AOPP的清除效果不同，80年代以前主要是低通量血液透析(Low-Flux-HD)的模式，主要以清除小分子毒素为主，如清除肌酐、尿素氮效果比较好，AOPP属于大中分子，故对其清除效果欠佳。近20余年，血液透析机和透析器膜材料的研究取得了很好的发展，逐渐出现了高通量血液透析(High-Flux)，如血液透析滤过(OnIine-HDF)、连续性肾脏替代治疗（CRRT）、血浆置换等。HDF是血液透析和血液滤过的的结合，通过弥散和对流两种机制，加强了大中分子毒素的清除，CRRT也主要以对流方式连续、缓慢清除水分和溶质，在重症患者调整酸碱平衡、清除大分子毒素、炎症介质方面占有很大优势[6]，血浆置换是通过分离血浆和细胞成分的方式清除血液血液中大分子物质的血液净化疗法，并且HDF、CRRT及血浆置换的透析膜均采用高通量聚砜膜，该滤过膜生物相容性好、孔径较大、超滤系数高，有利于大中分子如蛋白质沉积于膜的表面，同时对蛋白具有很强的吸附作用，故对AOPP清除效果比较好，优于HD。另外腹膜透析对中小分子清除也有一定的效果。

4展望

AOPP不仅是氧化应激的典型标志物，而且是与尿毒症有关的炎症介质，参与和加速了CRF患者相关并发症的发病、发展过程，因此抗氧化、减少AOPP形成给CFF患者改善相关并发症提供了依据。目前临床上已经应用如维生素E、维生素C之类的抗氧化剂防治和降低CRF患者体内氧化应激和AOPP水平，但由于药物比较单一，效果有限，因此，研究改善氧化应激，降低AOPP水平的药物将会是未来的重点。

参考文献

[1].Descamps-LatschaB,DruekeT,Witko-SarsatV.Dialysis-inducedOxidativestress;biologicalaspects,clinicalconsequences,andTherapy.SeminDial,2001,14(3):193-199.

[2].Descamps-LatschaB,Witko-SarsatV.OxidativestressinchroniacRenalfailureandhemodialysis.Nephrologie,2003,24(7):377-379.

[3].Witko-SarsatV,FriedlanderM,NguyenKhoaT,etal.Advancedoxidationproteinproductsasnovelmediatorsofinflammationandmonocyteact-ivationinchronicrenalfailure.JImmunal,1998,(6):2524-2532.

[4]陈孝文,江黎明,叶锋.肾内分泌学[M].广州:广东科学技术出版社,1994:226.

[5]RattazziM，PuatoE，eta1.Newmaekersofacceleratedatherosclerosisinend—stagerenaldisease[J].JNephrol，2003，16(1)，11-20.

[6]季大玺.龚德华.应重视连续性肾脏替代治疗在危重病的应用[J].中国血液净化，2007，6：581—583.