尿毒症患者红细胞膜钙泵活性及红细胞内钙浓度在透析治疗中的变化
作者：杨毅 沈惟堂 廖履坦 吴震
单位：杨毅 沈惟堂 上海医科大学儿科医院(200032)；廖履坦 吴震 上海医科大学中山医院
关键词：尿毒症；红细胞膜；钙；透析
中华医学杂志900107
提要 对12例血液透析和7例腹膜透析治疗的尿毒症患者进行了阶段透析前后红细胞膜钙泵活性和红细胞内钙的测定，发现尿毒症患者红细胞膜钙泵活性降低，红细胞内钙增高，透析治疗对钙泵活性有恢复作用，使红细胞内钙降低。
膜泵转动功能障碍引起细胞内外电解质平衡紊乱，是造成尿毒症患者细胞代谢和功能异常的重要机制之一。已有研究证实，终末期肾功能衰竭患者红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性降低[1]，而关于钙泵活性和细胞内钙浓度的变化，文献报道尚不多见。为从细胞水平深入全面了解尿毒症患者膜泵功能的变化和钙平衡状况，探讨尿毒症贫血等病理现象的发生机理，观察透析治疗对细胞内外钙平衡的影响，我们于1988年间对上海医科大学中山医院肾脏科19例尿毒症患者进行了阶段透析治疗前后红细胞膜钙泵活性和红细胞内钙浓度的测定观察，现报告如下。
, 百拇医药
对象和方法
19例患者中血液透析(以下简称血透)治疗12例，男7例，女5例，年龄30～67岁，平均46岁。平均血透次数33次(4～101次)，每次透析时间为4小时，每周2次。腹膜透析(以下简称腹透)治疗7例，男5例，女2例，年龄27～60岁，平均38岁。观察开始前已腹透时间为1周～17个月，平均6.6个月。腹透系24小时持续进行，每周腹透6～7天。对照者为上海市血液中心经健康检查符合献血条件的志愿者16名，性别年龄不限。
血透患者在透析开始和结束时分别从短路血管动脉端采集血标本，测定1次透析(4小时)前后钙泵活性和红细胞内钙浓度。腹透患者在透析过程中任取一时间(1周～17个月之间)开始观察(以腹透前表示)，抽取空腹静脉血标本1次，腹透继续进行到1个月时(以腹透后表示)，再留取空腹静脉血标本1次，测定和比较腹透前后钙泵活性和红细胞内钙的变化。对照者于血站献血采血时，留取少量皮管血为标本。
, 百拇医药 肝素缺凝血3ml，离心去除上层血浆和白细胞，沉积红细胞用冷生理盐水洗涤3次(4°C离心)。红细胞膜钙泵活性测定[2，3]：取洗过的沉积红细胞0.1ml加10mmol/LTris-HCI缓冲液(pH7.6)0.9ml和1%皂角碱10μl，使其溶血。取此溶血物0.1ml加含钙反应基质液或含EGTA反应基质液0.9ml。反应基质液成分(mmol/L)：MgCl23.1,NaCl68.2,KCI28, Tris 1.5,组氨酸69，ATP2.1，乌巴因(Ouabain)0.1，caCl20.15或EGTA1.8。37°C水浴箱温育1小时，取出后加10%三氯醋酸0.5ml终止反应。离心后取上清液用钼酸铵法测磷。用英国库特公司生产的ZF6型血红蛋白测定仪测定溶血物红蛋白浓度。含钙测定管与含EGTA测定管的磷释放量之差，即为激活状态的钙泵活性，结果以每2g血红蛋白反应1小时后释放出1μmol无机磷为1U来表示钙泵的酶活性。红细胞内钙浓度的测定：取洗涤过的沉积红细胞0.5ml加10%三氯醋酸1ml，离心后取上清液，用Varian AA-475型原子吸收光光度计测定红细胞内钙含量，结果以μmol/L细胞表示。
, http://www.100md.com
结 果
血透治疗的12例尿毒征患者，透析前红细胞膜钙泵活性较对照组平均低35U(P<0.001)，而红细胞内钙浓度约为对照组的6倍(P<0.001)；经过4小时透析治疗后，红细胞膜钙泵活性较透析前平均升高20U(P<0.05)，红细胞内钙浓度则平均下降了45μmol/L细胞(P<0.05，附表)。
腹透治疗的7例患者，开始观察时红细胞膜钙泵活性仅为对照组的60%左右(P<0.001)，红细胞内钙约为对照组的5倍(P<0.001)。经过1个月持续腹透后，红细胞膜钙泵活性升高约10U，但和透析前比较变化不显著(P<0.05)，而红细胞内钙浓度下降了66μmol/L细胞(P<0.01，附表)。
附表 尿毒症患者透析治疗前后红细胞膜钙泵活性和红细胞内钙浓度测定结果(
±S) 分组
, 百拇医药
例数
红细胞膜钙泵活性(U)
红细胞内钙(μmol/L细胞)
透析前
透析后
透析前
透析后
血透组
12
102±23
122±25*
121.7±2.6
, 百拇医药
75.7±1.7*
腹透组
7
82±10
91±23
92.3±2.4
26.1±1.5**
对照组
16
131±19
18.3±1.9Δ
*与透析前比较P<0.05 **与透析前比较P<0.01 Δ15人的测值讨 论
, http://www.100md.com
钙泵普遍存在于各种组织细胞膜上,发挥着排出细胞内钙的功能,对于维持细胞内低钙(正常时细胞外钙浓度约为细胞内的5000～10000倍),保持细胞代谢的正常进行起着至关重要的作用.当钙泵活性下降时,钙的排出减少,过多的钙蓄积在细胞内可引起细胞代谢和功能紊乱等一素列严重后果[4]。红细胞取材方便，易于大量获得，而且结构简单，无细胞器等其它膜结构，因而成为观察体内细胞钙泵活性变化的理想材料。
我们的观察结果表明，尿毒症患者红细胞膜钙泵活性是降低的，与Lynnette等[6]的研究结果一致。在一段时间的透析治疗后，大多数患者钙泵活性升高，尤以血透治疗者恢复较为明显。随着钙泵活性上升，红细胞内钙浓度下降，提示尿毒症患者红细胞膜钙活性下降、钙排出减少是引起细胞内钙浓度增高的机制之一。一个矛盾的现象是腹透的7例患者，经1个月透析治疗后，钙泵活性恢复并不明显，而红细胞内钙降低却十分显著，这可能是因为这组患者大部分(6例)正在服用钙通阻滞剂(心痛定)和其它抗高血压药物，后者可使细胞内钙浓度进一步减少。
, 百拇医药
红细胞生成减少和寿命缩短是形成尿毒症贫血的两个主要原因。红细胞寿命缩短一般认为与红细胞内钙蓄积有关。红细胞内钙与细胞骨架蛋白相互作用，增加细胞膜的渗透脆性，降低红细胞的变形能力，因而导致红细胞在微循环中破坏增加，寿命缩短[6]。本组19例尿毒症患者透析治疗前红细胞内钙浓度均明显增高，为对照组的5～6倍，同时均伴有中度贫血。
近此年来，甲状旁腺素(PTH)在尿毒症贫血发生中的作用已引起了不少学者的重视[6～9]。已经确认，PTH是重要的尿毒症毒素之一，可引起全身各系统的毒性损伤。PTH可能作为一种载体，或通过改变细胞膜磷脂结构的方式促使钙向细胞内流动并蓄积在红细胞内，使红细胞寿命缩短。我们观察的19例患者中，有6例做过PTH测定(放射免疫法)，平均值为436.1±1.9pg/ml，远高于正常值(20～90pg/ml)，提示PTH增高可能是造成红细胞内钙蓄积的另一重要机制。
参考文献
, 百拇医药
1.沈惟堂，等. 尿毒症患者红细胞膜离子运转功能的观察. 中华医学杂志 1987；67：34.
2.李德苹，等.红细胞膜钙-镁三磷酸腺苷酶活性的测定.上海医学检验杂志 1986；1：203.
3.Hanahan DJ, et al. The expression of optimum ATPase activities in human erythrocytes: a comparison of different lytic procedures. Arch Biochem Biophys 1978;187:170.
4. Rasmussen H.Cell calcium metabolism. Ann Inter Med 1983; 98(Part 2):809.
5.Lynnette K, et al. Effect of end-stage renal disease on responsiveness to calmodulin and thyroid hormone of calcium-ATPase in human red blood cells. Kidney Inter 1983;24:167.
, http://www.100md.com
6. Barton IK, et al. Red-cell calcium in patient with renal failure. Nephron 1987;47:123.
7.Saltissi D. Association of secondary hyperpara-thyroidism with red cell survival in chronic heamodialysis patients. Clin Sci 1985; 68:29.
8.Eitan B. Effect of parathyroid hormone on osmotic fragility of human erythrocytes. J Clin Invest 1982;69:1017.
9.Massry SG. Is PTH a uraemic tokin? Nephron 1977;10:125.
(1989年3月31日收稿 同年8月12日修回), 百拇医药
单位：杨毅 沈惟堂 上海医科大学儿科医院(200032)；廖履坦 吴震 上海医科大学中山医院
关键词：尿毒症；红细胞膜；钙；透析
中华医学杂志900107
提要 对12例血液透析和7例腹膜透析治疗的尿毒症患者进行了阶段透析前后红细胞膜钙泵活性和红细胞内钙的测定，发现尿毒症患者红细胞膜钙泵活性降低，红细胞内钙增高，透析治疗对钙泵活性有恢复作用，使红细胞内钙降低。
膜泵转动功能障碍引起细胞内外电解质平衡紊乱，是造成尿毒症患者细胞代谢和功能异常的重要机制之一。已有研究证实，终末期肾功能衰竭患者红细胞膜Na+-K+-ATP酶活性降低[1]，而关于钙泵活性和细胞内钙浓度的变化，文献报道尚不多见。为从细胞水平深入全面了解尿毒症患者膜泵功能的变化和钙平衡状况，探讨尿毒症贫血等病理现象的发生机理，观察透析治疗对细胞内外钙平衡的影响，我们于1988年间对上海医科大学中山医院肾脏科19例尿毒症患者进行了阶段透析治疗前后红细胞膜钙泵活性和红细胞内钙浓度的测定观察，现报告如下。
, 百拇医药
对象和方法
19例患者中血液透析(以下简称血透)治疗12例，男7例，女5例，年龄30～67岁，平均46岁。平均血透次数33次(4～101次)，每次透析时间为4小时，每周2次。腹膜透析(以下简称腹透)治疗7例，男5例，女2例，年龄27～60岁，平均38岁。观察开始前已腹透时间为1周～17个月，平均6.6个月。腹透系24小时持续进行，每周腹透6～7天。对照者为上海市血液中心经健康检查符合献血条件的志愿者16名，性别年龄不限。
血透患者在透析开始和结束时分别从短路血管动脉端采集血标本，测定1次透析(4小时)前后钙泵活性和红细胞内钙浓度。腹透患者在透析过程中任取一时间(1周～17个月之间)开始观察(以腹透前表示)，抽取空腹静脉血标本1次，腹透继续进行到1个月时(以腹透后表示)，再留取空腹静脉血标本1次，测定和比较腹透前后钙泵活性和红细胞内钙的变化。对照者于血站献血采血时，留取少量皮管血为标本。
, 百拇医药 肝素缺凝血3ml，离心去除上层血浆和白细胞，沉积红细胞用冷生理盐水洗涤3次(4°C离心)。红细胞膜钙泵活性测定[2，3]：取洗过的沉积红细胞0.1ml加10mmol/LTris-HCI缓冲液(pH7.6)0.9ml和1%皂角碱10μl，使其溶血。取此溶血物0.1ml加含钙反应基质液或含EGTA反应基质液0.9ml。反应基质液成分(mmol/L)：MgCl23.1,NaCl68.2,KCI28, Tris 1.5,组氨酸69，ATP2.1，乌巴因(Ouabain)0.1，caCl20.15或EGTA1.8。37°C水浴箱温育1小时，取出后加10%三氯醋酸0.5ml终止反应。离心后取上清液用钼酸铵法测磷。用英国库特公司生产的ZF6型血红蛋白测定仪测定溶血物红蛋白浓度。含钙测定管与含EGTA测定管的磷释放量之差，即为激活状态的钙泵活性，结果以每2g血红蛋白反应1小时后释放出1μmol无机磷为1U来表示钙泵的酶活性。红细胞内钙浓度的测定：取洗涤过的沉积红细胞0.5ml加10%三氯醋酸1ml，离心后取上清液，用Varian AA-475型原子吸收光光度计测定红细胞内钙含量，结果以μmol/L细胞表示。
, http://www.100md.com
结 果
血透治疗的12例尿毒征患者，透析前红细胞膜钙泵活性较对照组平均低35U(P<0.001)，而红细胞内钙浓度约为对照组的6倍(P<0.001)；经过4小时透析治疗后，红细胞膜钙泵活性较透析前平均升高20U(P<0.05)，红细胞内钙浓度则平均下降了45μmol/L细胞(P<0.05，附表)。
腹透治疗的7例患者，开始观察时红细胞膜钙泵活性仅为对照组的60%左右(P<0.001)，红细胞内钙约为对照组的5倍(P<0.001)。经过1个月持续腹透后，红细胞膜钙泵活性升高约10U，但和透析前比较变化不显著(P<0.05)，而红细胞内钙浓度下降了66μmol/L细胞(P<0.01，附表)。
附表 尿毒症患者透析治疗前后红细胞膜钙泵活性和红细胞内钙浓度测定结果(
±S) 分组, 百拇医药
例数
红细胞膜钙泵活性(U)
红细胞内钙(μmol/L细胞)
透析前
透析后
透析前
透析后
血透组
12
102±23
122±25*
121.7±2.6
, 百拇医药
75.7±1.7*
腹透组
7
82±10
91±23
92.3±2.4
26.1±1.5**
对照组
16
131±19
18.3±1.9Δ
*与透析前比较P<0.05 **与透析前比较P<0.01 Δ15人的测值讨 论
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钙泵普遍存在于各种组织细胞膜上,发挥着排出细胞内钙的功能,对于维持细胞内低钙(正常时细胞外钙浓度约为细胞内的5000～10000倍),保持细胞代谢的正常进行起着至关重要的作用.当钙泵活性下降时,钙的排出减少,过多的钙蓄积在细胞内可引起细胞代谢和功能紊乱等一素列严重后果[4]。红细胞取材方便，易于大量获得，而且结构简单，无细胞器等其它膜结构，因而成为观察体内细胞钙泵活性变化的理想材料。
我们的观察结果表明，尿毒症患者红细胞膜钙泵活性是降低的，与Lynnette等[6]的研究结果一致。在一段时间的透析治疗后，大多数患者钙泵活性升高，尤以血透治疗者恢复较为明显。随着钙泵活性上升，红细胞内钙浓度下降，提示尿毒症患者红细胞膜钙活性下降、钙排出减少是引起细胞内钙浓度增高的机制之一。一个矛盾的现象是腹透的7例患者，经1个月透析治疗后，钙泵活性恢复并不明显，而红细胞内钙降低却十分显著，这可能是因为这组患者大部分(6例)正在服用钙通阻滞剂(心痛定)和其它抗高血压药物，后者可使细胞内钙浓度进一步减少。
, 百拇医药
红细胞生成减少和寿命缩短是形成尿毒症贫血的两个主要原因。红细胞寿命缩短一般认为与红细胞内钙蓄积有关。红细胞内钙与细胞骨架蛋白相互作用，增加细胞膜的渗透脆性，降低红细胞的变形能力，因而导致红细胞在微循环中破坏增加，寿命缩短[6]。本组19例尿毒症患者透析治疗前红细胞内钙浓度均明显增高，为对照组的5～6倍，同时均伴有中度贫血。
近此年来，甲状旁腺素(PTH)在尿毒症贫血发生中的作用已引起了不少学者的重视[6～9]。已经确认，PTH是重要的尿毒症毒素之一，可引起全身各系统的毒性损伤。PTH可能作为一种载体，或通过改变细胞膜磷脂结构的方式促使钙向细胞内流动并蓄积在红细胞内，使红细胞寿命缩短。我们观察的19例患者中，有6例做过PTH测定(放射免疫法)，平均值为436.1±1.9pg/ml，远高于正常值(20～90pg/ml)，提示PTH增高可能是造成红细胞内钙蓄积的另一重要机制。
参考文献
, 百拇医药
1.沈惟堂，等. 尿毒症患者红细胞膜离子运转功能的观察. 中华医学杂志 1987；67：34.
2.李德苹，等.红细胞膜钙-镁三磷酸腺苷酶活性的测定.上海医学检验杂志 1986；1：203.
3.Hanahan DJ, et al. The expression of optimum ATPase activities in human erythrocytes: a comparison of different lytic procedures. Arch Biochem Biophys 1978;187:170.
4. Rasmussen H.Cell calcium metabolism. Ann Inter Med 1983; 98(Part 2):809.
5.Lynnette K, et al. Effect of end-stage renal disease on responsiveness to calmodulin and thyroid hormone of calcium-ATPase in human red blood cells. Kidney Inter 1983;24:167.
, http://www.100md.com
6. Barton IK, et al. Red-cell calcium in patient with renal failure. Nephron 1987;47:123.
7.Saltissi D. Association of secondary hyperpara-thyroidism with red cell survival in chronic heamodialysis patients. Clin Sci 1985; 68:29.
8.Eitan B. Effect of parathyroid hormone on osmotic fragility of human erythrocytes. J Clin Invest 1982;69:1017.
9.Massry SG. Is PTH a uraemic tokin? Nephron 1977;10:125.
(1989年3月31日收稿 同年8月12日修回), 百拇医药