再谈人血白蛋白在重症患者中应用

再谈人血白蛋白在危重患者中的应用 2013 7 24 主要内容 概述低白蛋白血症的原因低白蛋白血症与预后HSA在液体复苏中的应用HSA的其他用途 人血白蛋白 humanserumalbumin HSA 是由肝脏合成的一种小分子量 非糖基化 带负电荷的血清蛋白 具有物质结合 运输 抗氧化以及酶活性等多种功能 Albumin biochemicalpropertiesandtherapeuticpotential Hepatology 2005 41 6 1211 1219 HSA分子量约66000 等电点为4 7 由585个氨基酸组成 血浆中的正常值为40 50g L 是血浆中含量最高的蛋白质 肝脏是人类血浆白蛋白的主要合成场所 营养中等的健康人每天可合成130 200mg kg 合成后经淋巴进入血循环而分布于全身的血液和体液中 并在血管内外经常互相交换 保持平衡 影响白蛋白合成的主要控制因素为 1 可的松和甲状腺激素水平 2 内环境的胶体渗透压 胰岛素 甲状腺素 可的松刺激白蛋白产生 而生长激素虽然可以减少尿氮丢失 但对合成白蛋白没有明显的作用 渗透压降低时肝细胞的白蛋白合成加速 分解代谢减慢 渗透压超过正常则合成减慢 分解代谢加速 Serumalbumin touchstoneortotem Anaesthesia 1998 53 789 803 白蛋白的合成量没有限制 而且合成的白蛋白在体内也不累积存储 人体内白蛋白总量为300克左右 约40 在血浆交换池中 60 位于血管外 与组织结合 不在循环内 每天白蛋白在血管内皮上以9 12g速率或人体总白蛋白的4 分解代谢 通过核素标记蛋白可检测体内白蛋白内皮上的分布 起初2h 毛细血管转移交换率以每小时4 5 快速血浆清除 此分布的半衰期大约15h 然后以每日3 7 进行较慢的血浆清除 半衰期大约19d Theroleofalbuminincriticalillness BrJAnaeth 2000 85 599 610 正常情况下 白蛋白从毛细血管壁至组织间隙 通过淋巴系统重回到血管内 白蛋白循环一次的半衰期是16h 白蛋白的毛细血管壁移动可由毛细血管转移漏出率 TER 来测得 TER是每小时血管内白蛋白的漏出率 大约4 5 TER由毛细血管和组织间隙的游离白蛋白浓度决定 白蛋白毛细血管通透率 溶解度 溶质转移与通过毛细血管壁的电荷有一定关系 血管内皮表面 ESL 有一层血管内皮表层 在电镜下观察呈0 4 1 2 m厚的膜 是防止蛋白质漏出血管外的重要屏障 ESL由吸收的血浆白蛋白和内皮细胞膜结合的多糖 蛋白质复合物与流动的血浆形成动态平衡 白蛋白与多糖 蛋白质复合物的结合是由两性白蛋白分子上携带正电荷的精氨酸 赖氨酸残基与多糖 蛋白质复合物上带负电荷的硫酸基团通过静电吸引而实现的 Contrastingeffectsofcolloidandcrystalloidresuscitationfluidsoncardiacvascularpermeability Anesthesiology 2006 104 6 1223 1231 HAS的功能 容量作用 维持胶体渗透压非容量作用 协调保护血管内皮细胞完整性能结合转运许多内源性和外源性化合物抗氧化创伤修复保护血细胞 调节凝血功能抗炎作用 HSA是小分子蛋白 易溶于水 其表面的负电荷可吸引钠离子 从而保留水分 每克白蛋白可产生5 5mmHg的COP 每克球蛋白仅产生1 4mmHgCOP 可贡献70 80 的血浆胶体渗透压 在血循环中 每克白蛋白可结合18mL水 能阻止液体从血管内向血管外扩散 每5g白蛋白与100mL血浆或200mL全血保留循环内水分的能力相当 5 白蛋白为等渗白蛋白 20 25 白蛋白为高渗白蛋白 维持胶体渗透压 生理情况下 HSA主要以带一个自由硫氢基的还原形式存在 HSA SH 也称硫基白蛋白 半胱氨酸 34的硫氢基部分有助于硫醇化作用和亚硝基化进程 这与HSA在体内的多种作用有关 小部分HSA以二硫化物形式存在 且含量随年龄增长而增高 在氧化应激等疾病状态时也会增高 Aging relatedchangesinthethiol disulfideredoxstate implicationsfortheuseofthiolantioxidants J ExpGerontol 2002 37 12 1333 1345 抗氧化作用 结合转运药物 白蛋白带有19个高纯负电荷 同时分子结构中有77 的螺旋份额 对各有机和无机小分子均具有高度可逆性结合能力 能产生强大的运输作用 如脂肪酸 激素 胆红素 离子 一氧化氮 花生四稀酸代谢物和药物等 因此 如果血浆中白蛋白的浓度下降则可能导致胆汁酸淤积 游离药物浓度增加等 进而引起毒性反应 纠正低蛋白血症使临床获益也可能和此功能有关 白蛋白作为药物载体的应用已越来越广泛 其载药方式主要有两种 一是使药物和白蛋白载体间产生分子链接形成白蛋白化药物 即化学偶联的白蛋白载药 可改善药物的药代动力学特性 如延长药物半衰期 增强药物活性等 二是依赖蛋白与药物的相互作用将药物包埋于白蛋白纳米颗粒中 即物理结合的白蛋白载药 可优化药物某些体外特性 包括提高溶解性和稳定性等 载体 主要内容 概述低白蛋白血症的原因低白蛋白血症与预后HSA在液体复苏中的应用HSA的其他用途 术后血浆白蛋白低下的原因很多 外科患者术后蛋白处于高代谢状态 表现为蛋白分解代谢加速 合成代谢下降 造成持续的负氮平衡 外科手术创伤早期患者身体存在全身性炎性反应 大量的炎性介质和细胞因子会使毛细血管内皮细胞间隙增大 细胞膜通透性增加 部分白蛋白渗漏到组织间隙中 产生全身毛细血管渗漏综合征 导致术后早期的低蛋白血症 危重病人低白蛋白血症最常见的原因可能是白蛋白的丢失及毛细血管渗透率增加致白蛋白血管内外分布改变 正常情况下 白蛋白的合成和降解呈稳态过程 输注外源性白蛋白2h后约有10 的白蛋白开始进入血管外组织间隙 约20d后达到平衡 但危重病人的血浆白蛋白半衰期缩短至5 52 11 76d Albuminkineticsinhypoalbuminemicpatientsreceivingtotalparenteralnutrition JEPNJParenterEnteralNutr 1996 20 6 424 当应激 外伤 脓毒症时 尽管它的半衰期很长 血清白蛋白水平会降低 这与合成降低 分解代谢增加及血管内外再分配有关 受伤和感染会导致血清白蛋白水平在3 7日降低大约1 1 5g dl Serumalbumin touchstoneortotem Anaesthesia 1998 53 789 803 李维勤等研究提示腹腔感染时 白蛋白mRNA表达受抑是低白蛋白血症的重要原因 而内毒素及其激活的细胞因子是介导白蛋白合成抑制的重要因素 腹腔感染时白蛋白浓度如此快速的下降 很难单独用白蛋白合成减少来解释 李维勤等研究推测在创伤感染的急性期 白蛋白快速从血管内向血管外分布是介导白蛋白浓度快速下降的主要因素 而在慢性感染患者或外科应激患者内稳态相对稳定的阶段 白蛋白合成减少和白蛋白分解增加是介导低白蛋白血症的主要因素 来自脓毒症小样本的研究显示 5 白蛋白和0 9 生理盐水增加组织间隙容量相等 但提高血管内容量则白蛋白更有效 Margarson等对70例脓毒症休克病人和26健康人 均给予20 白蛋白 在30分钟内扩充相等的血容量 但是脓毒症休克病人血清白蛋白浓度下降较快 Changesinserumalbuminconcentrationandvolumeexpandingeffectsfollowingabolusofalbumin20 insepticpatients BrJofAnesthesia 2004 92 6 821 6 主要内容 概述低白蛋白血症的原因低白蛋白血症与预后HSA在液体复苏中的应用HSA的其他用途 从Medline CochraneLibrary和EMBASE等数据库收集到的71份组群研究提示 血清白蛋白浓度与患者的预后和病情严重程度密切相关 白蛋白低于25g L的危重患者并发症发生率将提高4倍 病死率升高6倍 Associationofserumalbuminandmortalityrisk JClinEpidemiol 1997 50 693 703 低白蛋白血症被证实与增加住院病人和社区老年人群的死亡率和发病率有关 SerumalbuminconcentrationandclinicalAssessmentsofnutritionalstatusinhospitalizedolderpeople differentsidesofdifferentcoins JAmGeriatrsoc 2002 50 631 637 在急 慢性疾病时 血浆白蛋白含量与其死亡危险呈负相关 C reactiveproteinandalbuminaspredictorsofallcauseandcardiovascularmortalityinchronickidneydisease KidneyInt 2005 68 2 766 772 择期手术中低白蛋白血症将增加感染 降低机体免疫等有关不良后果已被证实数年 来自大型的手术风险研究结果提示 相比于病人其它的术前指标 血清白蛋白浓度的高低可较好的预示患者的预后 Preoperativeserumalbuminlevelasapredictorofoperativemortalityandmorbidity ArchSurg 1999 134 36 42 一项大型荟萃分析 包括90个分析低蛋白血症对预后的预测性的系列研究 n 291433 和9个研究纠正低蛋白血症治疗的前瞻性对照试验 n 535 发现 低蛋白血症患者白蛋白水平每降低10g L 其病死率增加37 并发症发生率增加89 景炳文 内科急危重症杂志2012年第18卷第4期 白蛋白用于低血容量 休克 烧伤 手术 外伤 心肺旁路术 急性呼吸窘迫综合征 ARDS 血液透析 急性肝衰竭及腹水等多种疾病的治疗 Patientsurvivalafterhumanalbuminadministration AnnInternMed 2001 135 149 164 主要内容 概述低白蛋白血症的原因低白蛋白血症与预后HSA在液体复苏中的应用HSA的其他用途 在美国 约25 的白蛋白是用于急性低血容量 如手术失血 创伤出血 患者 约12 的白蛋白用于其他原因的低血容量 如感染 Thegood thebad andtheugly shouldwecompletelybanishhumanalbuminfromourintensivecareunis AnesthAnalg 2000 91 887895 NO Cochrane协作网创伤协作组1998年7月 重症患者接受人血白蛋白 随机对照研究的系统评价 涉及病例1419例研究目的 输注白蛋白对危重患者死亡率的影响 荟萃分析32项随机对照试验结论 白蛋白没有如预期的那样降低死亡率 反而可能带来较高的风险 尤其是在烧伤患者中死亡风险更趋明显 RR 2 40没有证据证明 白蛋白可以降低低血容量 烧伤和低蛋白血症患者的死亡率 而且强烈暗示给危重病人使用白蛋白可能会增加死亡率 BMJ 1998 317 235 240 Fifty fivetrialsinvolvingsurgeryortrauma burns hypoalbuminemia high riskneonates ascites andotherindicationswereincluded Albuminadministrationdidnotsignificantlyaffectmortalityinanycategoryofindications Foralltrials therelativeriskfordeathwas1 11 95 CI 0 95to1 28 Overall noeffectofalbuminonmortalitywasdetected anysucheffectmaythereforebesmall Thisfindingsupportsthesafetyofalbumin Theinfluenceofmethodologicqualityonrelativeriskfordeathsuggeststheneedforfurtherwell designedclinicaltrials Patientsurvivalafterhumanalbuminadministration ameta analysisofrandomized controlledtrials AnnInternMed 2001 135 149164 YES YesORNo 2001年Wikes系统评价更可靠 都有局限性 死亡率本身就是不够敏感的指标 发生率较低 ConsortStatement不符合 在白蛋白用量 制剂方面均存在很大差异 2003年的另一项系统评价比较了HSA和晶体液 不使用HSA 低剂量HSA的疗效 共纳入79项随机对照研究 包括4755例患者 结果显示 与晶体液相比 HSA可降低心脏手术 非心脏手术 腹水等患者的并发症发生率 且含HSA的治疗方案可改善脑损伤患者的预后 Albuminadministration whatistheevidenceofclinicalbenefit Asystematicreviewofrandomizedcontrolledtrials EurJAnaesthesiol 2003 20 10 771 9 Vincent等对接受HSA治疗的重症住院患者进行了一项随机对照研究的荟萃分析 发现HSA可显著降低危重病患者的整体并发症发生率 RR 0 92 95 CI0 86 0 98 且并发症的发生率与HSA的使用剂量显著相关 P 0 002 Morbidityinhospitalizedpatientsreceivinghumanalbumin ameta analysisofrandomized controlledtrials CritCareMed 2004 32 10 2029 2038 TheSAFEStudyInvestigators Acomparisonofalbuminandsalineforfluidresuscitationintheintensivecareunit NEnglJMed 2004 350 2247 2256 SAFESTUDY WerandomlyassignedpatientswhohadbeenadmittedtotheICUtoreceiveeither4percentalbuminornormalsalineforintravascular fluidresuscitationduringthenext28days Ofthe6997patientswhounderwentrandomization 3497wereassignedtoreceivealbuminand3500toreceivesaline thetwogroupshadsimilarbaselinecharacteristics Theprimaryoutcomemeasurewasdeathfromanycauseduringthe28 dayperiodafterrandomization Therewere726deathsinthealbumingroup ascomparedwith729deathsinthesalinegroup relativeriskofdeath 0 99 95percentconfidenceinterval 0 91to1 09 P 0 87 SAFESTUDY Theproportionofpatientswithnewsingle organandmultiple organfailurewassimilarinthetwogroups P 0 85 Therewerenosignificantdifferencesbetweenthegroupsinthemean SD numbersofdaysspentintheICU 6 5 6 6inthealbumingroupand6 2 6 2inthesalinegroup P 0 44 daysspentinthehospital 15 3 9 6and15 6 9 6 respectively P 0 30 daysofmechanicalventilation 4 5 6 1and4 3 5 7 respectively P 0 74 ordaysofrenal replacementtherapy 0 5 2 3and0 4 2 0 respectively P 0 41 SAFESTUDY SAFE 对2002年5月1 15日收治的危重病患者进行60d随访观察 以在ICU中是接受白蛋白治疗分为两组 在3147例患者中 354例 11 2 接受了白蛋白治疗 2793例 88 8 没有接受白蛋白治疗 尽管接受白蛋白的多为肿瘤 外科重症 脓毒症和肝硬化等患者 在ICU的停留时间较长 并且有较高的病死率 较高的SAPS 和较高SOFA 但是经过COX风险模型校正后 结论令人沮丧 危重患者使用白蛋白确实会造成生存率下降 在339个评分接近的配对研究中 白蛋白组入ICU和住院期间病死率均高于对照组 34 8 20 9 比41 3 27 7 尽管白蛋白对亚组患者的效应需要进一步的前瞻性研究证实 但初步结果仍然显示 在使用白蛋白的患者中 创伤患者 n 254例 风险增加 相对死亡风险2 58 95 可信区间1 05 6 04 而脓毒症患者的风险减少 相对死亡风险1 01 95 可信区间1 13 2 00 Sepsisoccurrenceinacutelyillpatients Isalbuminadministrationintheacutelyillassociatedwithincreasedmortality resultsoftheSOAPstudy CritCare 2005 9 R745754 Theuseofalbuminforresuscitationofpatientswithsepsiswasassociatedwithareductioninmortalitywiththepooledestimateoftheoddsratioof0 82 95 confidencelimits0 67 1 0 p 047 结论 与其他液体相比 含白蛋白的溶液用于脓毒症患者复苏的死亡率更低 在更多随机对照试验结果得出前 医生应考虑使用含白蛋白的液体作为脓毒症患者的复苏液体 Theroleofalbuminasaresuscitationfluidforpatientswithsepsis asystematicreviewandmeta analysis CritCareMed 2011 39 10 386 391 ConsensusstatementoftheESICMtaskforceoncolloidvolumetherapyincriticallyillpatients目的 基于现在最好的证据 欧洲重症医学对对目前常用的胶体 羟乙基淀粉 明胶和人血白蛋白的安全性和有效性的共识推荐 IntensivecareMed 2012 38 368 383 Wesuggestthatalbuminmaybeincludedintheresuscitationofseveresepsispatients Grade2B Werecommendedthatsolutionsotherthanalbuminbeusedinpatientswithheadinjury Grade1C werecommendednottousesyntheticcolloidinpatientswithheadinjuryorintracranialbleeding Grade1C IntensivecareMed 2012 38 368 383 SSC 2012 Wesuggesttheuseofalbumininthefluidresuscitationofseveresepsisandsepticshockwhenpatientsrequiresubstantialamountsofcrystalloids grade2C Critcaremed 2013 41 580 637 Cochrane报告 2013 共纳入78个研究 70个有死亡数据 胶体与晶体相比 白蛋白或血浆蛋白组分 24个试验 n 9920 合并相对风险RR1 01 95 CI0 93 1 10 排除低质量盲法分配的试验后RR1 00 95 CI0 92 1 09 羟乙基淀粉 25个试验 n 9147 RR为1 10 95 CI1 02 1 19 改良明胶 11个试验 n 506 RR为0 91 95 CI0 49 1 72 右旋糖酐 9个试验 n 834 RR为1 24 95 CI0 94 1 65 9个试验对比溶解于高渗晶体液的右旋糖酐与等渗晶体液 n 1985 RR为0 91 95 CI0 71 1 06 结论 创伤 烧伤和手术后病人 没有研究证据表明 与晶体液相比 胶体液复苏可以减少死亡风险 另外羟乙基淀粉可能会增加死亡率 复苏液体的选择 选择最好 因人而异 取决于 原疾病丢失液体的种类疾病的严重程度患者白蛋白浓度出血风险 术后或创伤后 Critcaremed 2006 34 1333 1337 毛细血管渗漏 Dubniks等人在大鼠试验中 发现在毛细血管通透性增加的情况下 5 白蛋白有着比人工胶体更好的扩容效果 这个结果出乎研究者们的预料 因为根据之前的理解 白蛋白因为分子量比羟乙基淀粉的平均分子量小 所以在毛细血管渗漏的情况下 白蛋白会更多的漏出血管外 应该是进一步加重水肿 Plasmavolumeexpansionof5 albumin 4 gelatin 6 HES130 0 4 andnormalsalineunderincreasedmicrovascularpermeabilityintherat IntensiveCareMed 2007 33 2 293 299 Jacob等对此给出了较合理的解释 因为白蛋白含带正电的赖氨酸和精氨酸 和血管壁上带负电荷的多糖 蛋白质复合物会牢固结合 构成完整的血管内皮表层 协调了血管内皮细胞的完整性 而血管内皮表层是阻止液体外渗的重要屏障 人工胶体并不具备构成血管内皮表层的能力 并且在体内2h内 会快速分解为很多的小颗粒分子 平均分子量迅速减小为70 80kd 所以在毛细血管渗透性增加的情况下 与人工胶体相比 白蛋白并没有更多的漏出血管外 无论毛细血管通透性正常或是增加的情况下 白蛋白始终拥有更好的扩容能力 Contrastingeffectsofcolloidandcrystalloidresuscitationfluidsoncardiacvascularpermeability Anesthesiology 2006 104 6 1223 1231 毛细血管渗漏 主要内容 概述低白蛋白血症的原因低白蛋白血症与预后HSA在液体复苏中的应用HSA的其他用途 ARDS患者常伴有低蛋白血症 Mangialardi等总结北美7个ICU的资料表明 低白蛋白血症与ARDS的发生率和病死率显著相关 HAS与ARDS HAS与ARDS Quinlan等 的研究表明 联合白蛋白与呋塞米治疗ARDS患者后 患者体重明显减轻 P F显著改善 此外 许多ARDS患者存在血浆蛋白和脂质的氧化损伤 其支气管肺泡灌洗液中非血红素亚铁浓度与病情的严重程度密切相关 Rivers等认为补充25 白蛋白有利于改善血浆硫醇依赖性抗氧化剂状态 减轻蛋白的氧化损伤 AlbumininfluencesplasmaantioxidantsfavorablyinALI CritCareMed 2004 32 3 755 759 也有研究认为白蛋白并不能改善ARDS患者的预后原因是因为肺水肿液的清除主要依赖Na K ATP酶作用下的Na 主动转运 而不是Starling定律中的胶体渗透压 因此 白蛋白对ARDS的作用有限 Acomparisonofalbuminandsalineforfluidresuscitationintheintensivecareunit NEnglJMed 2004 HAS与ARDS 抗氧化 有氧代谢过程中的一些中间产物 如活性氧 ROS 活性氮 RNS 可导致有毒物质积聚 细胞损害及功能异常 这是危重病发生发展的重要原因 HSA可清除多种原因产生的ROS和RNS 有研究表明 过氧化氢和过亚硝酸盐可使HSA的半胱氨酸 34氧化为次磺酸衍生物 随后再通过氧化还原作用循环为巯基HSA 恢复抗氧化作用 体外实验也发现 牛血清白蛋白可清除中性粒细胞衍生的ROS 如过氧化物 次氯酸等 此外 HSA还可通过结合及转运具有抗氧化作用的物质如胆红素 NO等 从而发挥抗氧化作用 铜 铁 钒 钴等金属离子被HSA结合后 其催化的过氧化损伤反应也会减轻 Formationandreactionsofsulfenicacidinhumanserumalbumin MethodsEnzymol 2010 473 117 136 损伤修复 对于损伤修复 可能以提供氮源进行损