急性肾损伤是外科危重症患者的常见并发症之一,约占入ICU患者的10-30%,其中5-10%的患者需要进行肾替代治疗。连续性肾替代治疗(CRRT)是从上世纪70年代末期逐渐发展起来的连续性肾替代治疗手段。它具备相对稳定的血流动力学变化,可快速、持续的清除机体代谢废物和炎症介质,以及平稳的调节和维持机体内稳态平衡等特点。连续静脉静脉血液滤过(CVVH)就是CRRT技术中应用最广泛的治疗模式之一。CVVH主要通过外界动力驱动的静脉端体外循环和产生对流作用的半透膜滤器,持续、快速的清除静脉血中的中、小分子溶质,以达到血液净化和调节内稳态平衡的目的。然而,由于对流作用的强弱只能通过调节血流速度和梯度压力等进行控制,血清中的可溶性营养底物和药物亦可被非选择性清除,这种基于对流原理的治疗效应又给临床带来了新问题。本课题旨在利用酶联免疫吸附试验、基于气相质谱联用仪的高通量检测方法和稳定性同位素示踪试验等研究手段,通过观察血清与滤液各时相点以及滤器前后的物质代谢差异,比较两种不同剂量CVVH治疗方案对外科危重症患者的小分子营养底物丢失、中分子细胞因子的清除和大分子血清蛋白代谢速率的影响；通过对滤器半透膜微观结构的扫描电镜观察和代谢组学载荷图的偏最小二乘法分析,评估半透膜滤器效能随时间的连续变化情况；综合以上研究结果,尝试探讨CVVH影响伴有AKI危重症患者物质代谢的机制,并为临床决策提供理论和实验依据。第一部分CWH对外科危重症患者血清与滤液中细胞因子水平的影响目的：利用酶联免疫吸附试验,观察两个CVVH治疗组患者的血清和滤液中TNF-α、 IL-10、Leptinv、Adiponectin和TWEAK等指标24h内的连续变化,以及滤器半透膜对这些指标血清浓度的直接影响。方法：选取2010年12月至2011年12月在我院普外科进行CVVH治疗的重症ICU患者28例；根据治疗剂量的不同,分为小剂量组(2000ml/h)和大剂量组(4000ml/h);对两组患者在CVVH治疗3天内的人口统计学指标和一般实验室指标进行前瞻性观察；利用ELISA法检测血清和滤液中TNF-α、IL-10、Lepti、Adiponectin和TWEAK等细胞因子,并对其在CVVH治疗24h内的连续变化进行组间比较。结果：除CRP和PLT外,两组患者在入组时的人口统计学、疾病严重度评分和实验室检查情况基本均衡,组间比较均无统计学意义(P>0.05)；一般实验室指标中,CRP、PLT、Hb、TP、PT和APTT等在CVVH治疗3天内均出现下降趋势,但白蛋白浓度出现升高趋势,但这些趋势无统计学意义(P>0.05)；血清尿素和肌酐水平的降低有显著统计学差异(P<0.05),且前者在大剂量组下降更快；细胞因子中,TNF-α、IL-10、 Leptin和TWEAK等在3天内的血清水平显著降低(P<0.05),且大剂量组的血清水平下降更快；脂联素在3天内的变化无显著统计学差异(P>0.05)；滤液中均能检测到微量的细胞因子。结论：CVVH可以通过对流和吸附作用有效清除I00KD以下包括细胞因子在内的可溶性物质,改善免疫内稳态环境,去除刺激CRP合成的相关因素,促进白蛋白的合成；CVVH治疗过程可导致血小板等血液细胞的损耗,增加血液流速或置换剂量可以降低损耗；滤器半透膜可造成前后血清可溶性中小分子的浓度差异,该作用还取决于膜孔径、膜面积、超滤率以及置换液剂量等因素。第二部分CVVH对外科危重病患者血清与滤液代谢组学的影响目的：通过比较两个不同CVVH治疗剂量组的血清和滤液中营养底物水平的代谢差异以及随时间的变化情况,评估CVVH对营养底物的系统性丢失情况；通过比较滤器前后血清标本中物质水平的差异和滤器更换时间不同造成的堵塞情况差异,评估半透膜滤器对血清物质代谢的直接影响及其效能随时间的变化情况。方法：选取2010年12月至2011年12月在我院普外科进行CVVH治疗的重症ICU患者28例；根据治疗剂量的不同,分为小剂量组(2000m1/h)和大剂量组(4000m1/h)；利用代谢组学的检测和分析方法,比较两个不同CVVH治疗剂量组的血清和滤液中营养底物水平的代谢差异以及随时间的变化情况：利用代谢组学的载荷图分析和扫描电镜对微观结构的观察,比较滤器前后血清标本中物质水平的差异和滤器更换时间不同造成的堵塞情况差异。结果：血清和滤液的总体物质代谢存在统计学差异(P<0.05),大部分血清溶质在血清测富集；葡萄糖、半乳糖和麦芽糖等的血清浓度在24h内呈现显著下降(P<0.05)；缬氨酸的血清水平在24h内显著下降(P<0.05),瓜氨酸则显著升高(P>0.05)；脂类物质24h内的变化无显著统计学差异(P>0.05)；滤器前后采血存在显著的代谢组学差异(P<0.05),大多数物质在通过滤器后,其血清水平出现下降；使用72h的滤器,微观结构的入口、出口和网状结构等堵塞加重；2000m1组和4000m1组的血清和滤液存在显著的组间差异(P<0.05),但两组血清的代谢随着时间推移变得越来越均衡,差异越来越小,两组滤液之间的变化趋势也相同(逆时针变化)。结论：CVVH可以通过对流作用清除血清中的小分子代谢物质,但血清中富集程度要远高于滤液。单糖和双糖很容易通过滤液丢失,氨基酸类物质在瘦肉体分解状态下,其血清水平的变化不显著,脂类物质的血清存在形式限制了滤器对其的清除。剂量不同的CVVH治疗方案只存在清除速率差别,最终的代谢物质水平是趋同的。体外循环通过前稀释、对流和超滤等作用对血液进行直接净化,使滤器前后血清中的代谢物质水平产生差异。代谢组学方法对CVVH治疗时血清和滤液中物质代谢的系统性评估,可为临床治疗方案和策略的制定提供更充足的依据。第三部分CVVH对外科危重病患者蛋白质代谢动力学的影响目的：利用同为素示踪理论,对外科危重症患者进行同位素输注试验,观察CVVH治疗后白蛋白合成率与分解率分数的变化,并结合前两部分结果,尝试探讨CVVH影响血清白蛋白代谢的机制,为临床营养决策提供依据。方法：选取2010年12月至2011年12月在我院普外科进行CVVH治疗的重症ICU患者28例；分为小剂量组(2000ml/h)、大剂量组(4000ml/h)和对照组；利用同位素示踪理论,同时输注两种稳定性同位素1-13C-苯丙氨酸和d5-苯丙氨酸；利用气相色谱质谱联用仪的选择离子模式检测质核比为192、194、197、218和219等片段的峰面积,并计算出同位素丰度；利用数学模型计算出丰度预计值、白蛋白合成率与分解率分数。结果：入组时,4000m1组C反应蛋白浓度显著高于2000m1组,p<0.05；2000m1组和4000m1组的血清尿素和肌酐浓度显著高于对照组,P<0.05,其余指标两组比较无统计学差异,三组患者的人口统计学、疾病严重度评分和实验室检查情况基本均衡(P>0.05)；在保留时间7.3分钟时出现外标离子峰,在7.6分钟出现苯丙氨酸衍生物的离子峰；血浆中1-13C-苯丙氨酸和d5-苯丙氨酸的同位素丰度在1h即达到平台期；在4h停止d5-苯丙氨酸输注后,其同位素丰度缓慢降低；白蛋白水解液中1-13C-苯丙氨酸的同位素丰度接近线性升高,而d5一苯丙氨酸在4h后的升高程度有所放缓；两个CVVH治疗组的白蛋白FSR均显著高于对照组(P<0.05),且大剂量组与对照组的差异更大；白蛋白FBR的组间比较无显著的统计学差异(P>0.05)。结论：多同位素混合输注方法同步测定血浆白蛋白的合成与分解速率,是一种有效的、可行的白蛋白动态评估手段；CVVH可以通过清除代谢废物、调节体液和酸碱平衡、以及改善免疫内稳态等作用,增加白蛋白的合成率,提升其血清浓度；在CVVH治疗后,白蛋白的分解率依然处于高水平,以优先保证重要脏器蛋白的合成；蛋白质代谢动力学指标可以更深入、更直观的反映机体蛋白质的合成与分解状态,增加临床决策的预见性。