对低蛋白饮食延缓慢性肾疾病肾功能衰竭机制

慢性肾疾病(chronic kidney disease,CKD)是全球范围内一个影响公众健康的重要问题,患病率也逐年的增加,治疗措施也越来越受人们关注[1]。低蛋白饮食(low-protein-diet,LPD)用于治疗CKD已经有100多年的历史。LPD被证实能够延缓肾损伤的进程及肾功能的下降;LPD能够改善尿毒症症状以及其引起的代谢并发症如钙磷代谢失衡,代谢性酸中毒,继发性甲状旁腺功能亢进等;LPD还能推迟肾透析开始的时间。本文将结合国内外的资料,主要探讨LPD延缓肾损伤的进程及肾功能的下降的机制。

1 减少GFR和肾脏血流量

过高的蛋白质饮食可升高肾血流量和GFR,从而导致肾功能进行性退化:摄取蛋白质引起的血流动力改变相关的肾小球的损伤,表现在增加肾小球内压和血流量,而肾小球的高灌注和高滤过,会引起肾小球的病理生理改变。长此以往,引起细胞损伤、肾小球硬化及肾小球细胞增殖,最终导致蛋白尿和尿毒症,特别是对于已经有损伤或者已经有疾病的肾脏。

低蛋白饮食,能够减少GFR和肾脏血流量,从而减轻肾脏损害,进而延缓肾衰的进程。Menon[2]等的研究发现:辅以酮酸/必需氨基酸的极低蛋白饮食和低蛋白饮食均能延缓肾衰竭的进展,而且平均蛋白摄入量每减少0.2g/kg/d,每年GFR平均下降延缓1.15ml/min。Pedrini[3]等也指出,低蛋白饮食可降低肾衰及非糖尿病患者死亡的危险。

2 改善蛋白尿

蛋白尿是导致慢性肾脏病进展的独立危险因素[4]。尿蛋白可能以如下机制对肾脏产生损伤:尿蛋白对肾小管上皮有直接损伤的作用;蛋白尿使肾小管上皮细胞补体C3合成增加并激活,在肾间质炎症反应中发挥重要作用;白蛋白激活肾小管上皮细胞sTAT信号通路,产生ROS引起肾组织损伤;白蛋白与肾小管上皮细胞作用后,产生一系列的促炎症和纤维化因子,引起肾小管间质炎症。

限制蛋白质饮食,可减少蛋白尿排泄,能够减缓CKD的进展[5]。Chauveau[6]等用低蛋白饮食(0.3 g/kg/d)辅以酮酸和必需氨基酸对CKD受试者进行为期3个月的治疗,结果发现其尿蛋白能平均减少30%~50%。而且,尿蛋白下降的百分数和残余尿蛋白水平能够预示以后肾小球滤过率(GFR)下降的速度。尿蛋白下降的百分数下降更多的患者,其GFR下降速度更缓慢。

3 改善脂质代谢紊乱[7]

脂代谢紊乱是CKD病情进展及恶化的一个重要因素。Sandhu[8]等的研究证实脂质代谢紊乱可导致肾小球硬化,低密度脂蛋白(LDL)能通过引起肾小球系膜细胞损伤和系膜外基质增生,使肾小球硬化。并且,受损伤的肾脏不能完全清除低密度脂蛋白(LDL),从而使其沉积于系膜,经一系列化学反应可以使更多的自由基、生长因子及细胞因子的释放,加重肾脏的损伤。而极低密度脂蛋白(vLDL)可提高肾小球毛细血管表面脂蛋白酯酶活力,促进系膜细胞增生,引起肾脏的损害。

Fouque[9]等的研究发现:肾衰患者体内代谢废物能够抑制脂蛋白脂酶及TG脂酶活性,使脂肪分解代谢减弱。LPD能够减少了这些代谢废物的生成,从而改善脂肪代谢Cupisti[10]等的研究也表明通过低蛋白饮食,能降低三酰甘油、胆固醇水平,改善血脂代谢,从而延缓慢性肾疾病肾功能衰竭。

4 改善各种由尿毒症症状及由尿毒症引起的引起的代谢紊乱

4.1 减少蛋白质代谢产物在体内蓄积,缓解尿毒症症状[11]

尿毒症患者体内产生的主要毒素如尿素、胍类、肌酸、多胺等分子毒素不能经肾脏排除而在体内蓄积,造成不同程度的酸中毒及氮质血症以及由尿毒症引起的代谢并发症,这又反过来进一步加重尿毒症症状。必需氨基酸在能够利用尿素合成蛋白,从而在一定程度上也能够减低患者体内BUN的水平。所以,进食含有必需氨基酸的LPD不但能够改善营养状况,而且还能够促进非必须氨基酸的合成,从而降低蛋白质在体内的代谢产物,减少蛋白质代谢产物在体内的蓄积。

4.2 改善钙磷代谢及减轻继发性甲状旁腺亢进[12]

LPD中磷含量低,有利于降低血磷浓度和血清钙、磷的沉积,纠正高磷血症,减少磷在肾小管的沉积,防止肾实质钙化,保护残存肾功能,减缓肾功能恶化。

甲状旁腺功能亢进是慢性肾脏疾病的常见并发症之一。肾衰时肾小球滤过磷减少,血液中含磷量增加,刺激甲状旁腺素分泌;肾衰时生成的钙三醇减少,血钙减低,进而使甲状旁腺素分泌增加,引起继发性甲状旁腺亢进。低蛋白饮食LDP可以减少蛋白和磷的摄入,如果同时服用钙和酮酸,可有效防止高磷血症和继发性甲状旁腺功能亢,且能在一定程度上改善高转换型肾性骨营养不良症。

4.3 减轻代谢性酸中毒

肾功能衰竭患者体内含有大量酸性蛋白质代谢废物,从而产生代谢性酸中毒。代谢性酸中毒可引起或加重肾功能衰竭患者的许多症状及并发症。LPD减少了这些代谢废物的生成,减轻代谢性酸中毒,从而延缓慢性肾功能衰竭的进程。

综上所述,低蛋白饮食的可能通过如下机制延缓肾脏衰竭的进程:包括减轻肾小球高滤过与肾单位高代谢;减少蛋白尿;降低高血脂;减轻尿毒症症状和代谢紊乱(如钙磷代谢失衡,继发性甲状旁腺功能亢进,代谢性酸中毒等)等多条途径。低蛋白饮食对慢性肾疾病的治疗意义重大,明确其延缓肾功能衰竭的进程有利于其在临床的推广,但仍需更多的研究来明确其机理。

参考文献